لا ، هذه ليست مجرد صورة للجمال. هذه ألينا ، أحد المشاركين في التجربة. التي قدمت الرقص المساهمة الرئيسية في ذلك. ومع ذلك ، أول الأشياء أولاً.
يعرف كل مصور أنه كلما كانت سرعة الغالق أطول ، كلما زادت (كل الأشياء الأخرى متساوية) صور الأشخاص المتحولين تبين أنها ضبابية.
سؤال: كيف يعتمد احتمال ذلك على التعرض؟
العديد من الاعتبارات النظرية ممكنة في هذا الموضوع. لكن نظرية بدون تجربة مثل نخب بدون نبيذ. لذلك ، أجريت تجربة:
- يقع استوديو الصور.
- الموسيقى قيد التشغيل.
- أليونا مدعوة.
- الذي كان يرقص ...
- ... بينما كنت في لحظات عشوائية في الوقت الذي التقطت فيه صورًا مع تعرضات مختلفة من حامل ثلاثي القوائم ، بعد أن قمت بطباعة عدة مئات منها ...
- ... وفي النهاية يحسبون النسبة الواضحة بينهم.
اقرأ المزيد عن المنهجية والنتائج
[لأسباب عشوائية إلى حد ما ، يتم استخدام المصطلحين "التعرض" و "التعرض" بالتبادل في المقالة. في كل هذه الحالات ، يتم تضمين مقتطف ، والذي آمل أن يكون واضحًا دائمًا من السياق]
بطبيعة الحال ، فإن حدة الإطار مسألة معقدة وذاتية. من أجل الوضوح ، تقرر النظر في صورة واضحة ، حيث تحولت العيون بشكل جيد وواضح. هذا ، بالطبع ، تبسيط ، لكنه ليس بعيدًا عن الحقيقة إلى ما لا نهاية. بعد كل شيء ، من المعروف أنه حتى إطار "ضبابي" قوي مع وجه مقلوب بشكل طبيعي يتم تحمله ، لكن العكس لم يعد صحيحًا:
نتائج فورية
يظهر على الرسم البياني الاحتمالية المقاسة تجريبًا لتصوير لقطة حادة تقنيًا اعتمادًا على التعرض:
يميز "Moustache" الارتياب في القياس بسبب أخطاء التقريب (± 0.5 إطار)
والضوضاء ذات الحدين المتوقعة ± 1σ.
على مستوى الجودة ، كان كل شيء كما هو متوقع. عندما ينمو التعرض يفقد إطارات واضحة. ومع ذلك ، سيكون من اللطيف عدم رؤية هذا الاعتماد فحسب ، ولكن أيضًا فهمه. كمي.
للقيام بذلك ، بدلاً من الاحتمال المطلق للنجاح ، دعنا نلقي نظرة على نسبة فرص الحصول على لقطة سيئة لفرص جيدة:
Y = (عدد الإطارات المجمدة) / (عدد الإطارات الناجحة)
في هذه المصطلحات ، يأخذ الرسم البياني نظرة بسيطة وأنيقة:
الخط الأحمر هو قانون القوة ، والذي تم إدراجه في البيانات التجريبية. مؤشرها (1.93) قريب جدا من اثنين. وأنا أشك بشدة في أن "في الواقع" هو بالتحديد دلالة ، دقيقة لأخطاء القياس.
لماذا؟
القليل من النظرية.جزء من النظرية
لفهم ذلك ، ضع في الاعتبار إسقاط حركة عين الراقصة على المحور الأفقي لمصفوفة الكاميرا. دعها توصف بالوظيفة
x (
t ). الشرط الصارم لوضوح الصورة هو فشلها في تجاوز حد معين
r خلال مدة التصوير بأكملها
dt :
نظرًا لأنه من أجل الحصول على إطار "لائق إلى حد ما" ، لا يجب أن يتم الوفاء بهذا الشرط بدقة تامة (نحن راضون عن خطأ يصل إلى عشرات بالمائة) ، فإننا نقدم تبسيطًا. نفترض أنه أثناء تصوير
dt ، تكون الحركة
x (
t ) على الأقل خطية تقريبًا ، أي:
x (
t +
τ ) ≈
x (
t ) +
τ *
v x (
t )
ثم يعاد كتابة شرط الوضوح على النحو التالي:
|
ت x (
ر ) | <
ص / د
هنا
v x (
t ) هي السرعة على طول المحور
x في الوقت الذي يفتح فيه الغالق
t .
علاوة على ذلك ، ماذا نعرف عن سرعة العين؟ ما هي مجموعة معقدة من الحركات المتراكبة لعدة مفاصل في وقت واحد: القدمين والركبتين والوركين والجسم والرقبة. وبالتالي ، يمكن تمثيل
v x (
t ) على أنه تراكب للعديد من مكونات السرعة الأبسط:
يمكن اعتبار كل عنصر من هذه المكونات في وقت معين
t عشوائيًا [في التجاويف: الرقص - حركة شبه دورية ؛ نحللها إلى سلسلة فورييه ونتذكر أن طور كل مكون عشوائي حقًا بالنسبة للمصور]. للوهلة الأولى ، هذا لا يساعدنا كثيرًا. بعد كل شيء ، لا نعرف خصائص ، ولا حتى نوع توزيعات هذه المتغيرات العشوائية. قد يبدو طريق مسدود حلقي؟ لكن هنا تأتي
نظرية الحد المركزي للإنقاذ ، مشيرة إلى أنه عند تلخيص عدد كبير من المتغيرات العشوائية الضعيفة المعتمدة ذات الحجم المماثل ، فإن النتيجة تميل إلى التوزيع الطبيعي - حتى إذا كانت توزيعات المدخلات بعيدة عن ذلك! وعمليًا ، غالبًا ما يعمل هذا بالفعل عند إضافة 3-4 قيم.
مما يعطينا سببًا للاعتقاد بأن قيمة
v x (
t ) يتم توزيعها بشكل طبيعي:
علاوة على ذلك ، نعم ، بمتوسط
μ = 0. لماذا؟ لأن حركة الراقصة محدودة بالمرحلة ، مما يعني أن الإزاحة الكلية لفترة طويلة (أي متوسط السرعة) هي صفر. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، عادة ما يقود المصور هدفه باستخدام العدسة ، مما يوفر قيودًا أكثر صرامة على متوسط الحركة.
تافهة أخرى. بأي احتمال |
ت x (
ر ) | <
ص / د؟ إجابة الكتاب المدرسي الكلاسيكي:
عندما تكون التعريضات كبيرة ، يتم كتابة التكامل فقط على طول شريط مركزي ضيق ، حيث تكون الوظيفة ثابتة تقريبًا ، وتتحول الإجابة إلى:
ع = 2
ص / (
دت *
σ √ (2 *
π ))
أي أن احتمالية التخمين بطريق الخطأ في اللحظة المناسبة لفتح المصراع ينخفض بمقدار 1 /
dt .
تذكر الآن أن مصفوفة الكاميرا لا تزال ثنائية الأبعاد ، ولكي يكون الإطار واضحًا ، يجب علينا تخمين اللحظة ليس فقط للمحور
x ، ولكن بالنسبة لـ
y . (بسّط ، بسّط ، لا حاجة لحساب √ (
x 2 +
y 2 )). إذا كانت هذه اللحظات ، كما تتوقع ، مستقلة إحصائيًا ، فإن احتمالات التخمين تتضاعف ، وتبين:
ع = كون /
دت 2- الذي يتزامن بشكل مقارب مع الملاحظات في التجربة.
الملخص
مع أخذ هذه النتيجة في الاعتبار ، أنا على استعداد لكتابة الصيغة التالية لاحتمال إنشاء إطار راقص غير مدهون كدالة للتعرض
dt :
ع = 1 / (1 + (
دت /
دت 0 )
2 ) (10)
هنا
dt 0 هو التعرض الذي يتم فيه 50٪ من اللقطات للزواج.
يمكن تعميم هذا الاستنتاج بسهولة ليس فقط للرقص ، ولكن أيضًا للعديد من الحركات شبه الوسيطة المعقدة ، حيث يوجد معيار بسيط لحدة الإطار ، ويمكن اعتبار الحركة نفسها ثنائية الأبعاد (على سبيل المثال ، والتي لا تتطلب إعادة تركيز جذرية في كل لحظة). سواء كنت تطلق النار على حارس مرمى هوكي ، أو طائر طنان من زهرة ، أو مشروبًا ودودًا على الطاولة - ينخفض احتمال النجاح في الطرف "الطويل" من المعرض إلى 1 /
dt 2 .
بالمناسبة ، يتم وصف التشحيم من المصافحة باليد بنفس الاعتماد ، والذي يمكن أن يفسر القصص حول اللقطات الناجحة لمدة 1/5 من الثانية عند 35 مم من اليدين.
ما مدى فائدة هذه النتيجة؟
هذا يظهر: ليس من المخيف التصوير في ضوء ضعيف. نعم ، مع انخفاض الإضاءة ، ينخفض احتمال النجاح - ولكن بشكل متعدد الحدود ، وليس بشكل أسي. ومع هذا الاعتماد ، من الممكن أن نتصارع.
ثانيًا ، يسمح لك بتقدير الحجم اللازم للتصوير.
مثال. لنفترض أنك التقطت صورة لحفلة. ديناميكياتها هي أنه في 1/30 من النصف الثاني من الصور ضبابية بالفعل. لكن الضوء خافت ، والكاميرا ، حتى عند الحد الأقصى من ISO ، لا تسمح بالارتفاع فوق 1/10 من الثانية. ما هي فرص النجاح؟ نحسب الحصة المتوقعة من الإطارات الواضحة:
ع = 1 / (1 + (30/10)
2 ) = 1 / (1 + 9) = 1/10 = 10٪
قلة ، ولكن ليس بأي حال من الأحوال ميؤوس منها. إذا لعبت بضع مئات من اللقطات ، فمن المحتمل بعد ذلك أن يتمكنوا من استخراج حوالي 200 * 0.1 = 20 صورة جيدة تقنيًا. إذا كان النصف على الأقل مثيرًا للاهتمام في المحتوى ، فهذا يكفي لألبوم صور لائق.
حدود التطبيق؟
يتوقف منطق الإخراج المدروس عن العمل في المعارض التي يغير فيها الموضوع سرعة واتجاه الحركة عدة مرات. للرقص ، هذا تعرض ثانوي. هل الاستنتاج صحيح خارج حدودهم؟ يبدو أن بعض الاعتبارات الحدسية
وعدم المساواة بين بيرنشتاين - كولموجوروف تشير إلى أنه سيتم الحفاظ على مقياس قانون الطاقة لـ
O (1 /
dt k ) حتى بسرعات غالق أسرع. لكنني لا أفترض أن أثبت ذلك الآن بكل شدة.
الملاحظة 1 . بالطبع ، يعتمد نجاح التصوير الفوتوغرافي على عدد كبير من العوامل ، بالإضافة إلى ضبابية الصورة. والكثير منهم - على سبيل المثال ، الإضاءة غير المتساوية للغرفة ، أو العمق الضحل للمجال عند التصوير - قادرون تمامًا على "قتل" الصورة (بالمعنى التقني) والاعتماد المكتوب أعلاه. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، يعمل بشكل جيد. لأول مرة ، كنت أنوي شيئًا مشابهًا لـ
p (الحدة) ≈ 1 /
dt 2 في عام 2009 ، العام. منذ ذلك الحين ، تم التقاط مئات الآلاف من اللقطات ، والعديد منها تعرض لمخاطر ، وكانت النتائج ككل متسقة مع التوقعات الناشئة عن هذه الصيغة.
ملاحظة 2. بالطبع ، هذه النتيجة اليوم أقل أهمية مما كانت عليه قبل 10 إلى 20 عامًا ، عندما كانت حساسية العمل القصوى للكاميرا 400-800 ISO فقط ، وكان عليك الذهاب إلى الحيل الجامحة من أجل التقاط لقطة لائقة واحدة في الكآبة. اليوم (أو في المستقبل القريب) يمكن حل هذه المشكلة عن طريق البرمجيات. لتصوير الفيديو بجودة ISO عند 12800 ، للكشف عن العيون ، وللاختيار من بين مئات الإطارات فقط بجودة أفضل. العديد من المهارات المكتسبة على مدى عقود من الممارسة تبتعد الآن عن الأتمتة. وربما هذا صحيح.
شكرا لك وجيد لجميع الموظفين!