Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вращение Земли вызывает размытость в длинной экспозиции фотографиях в ночном небе . Это дневное движение оставляет звездные следы на таких снимках, как эта, сделанная в обсерватории Ла Силья . [1]

Размытие в движении - это видимые полосы движущихся объектов на фотографии или в последовательности кадров, например в фильме или анимации . Это происходит, когда записываемое изображение изменяется во время записи однократной экспозиции из-за быстрого движения или длительной выдержки .

Использование / эффекты размытия в движении [ править ]

Фотография [ править ]

Пример размытия изображения, показывающий лондонский автобус, проезжающий мимо телефонной будки в Лондоне.
Пример размытия движения 1920-х годов

Когда камера создает изображение, это изображение не представляет собой ни одного момента времени. Из-за технологических ограничений или художественных требований изображение может представлять сцену в течение определенного периода времени. Чаще всего это время экспозиции достаточно короткое, чтобы изображение, захваченное камерой, казалось, фиксирует мгновенный момент, но это не всегда так, и быстро движущийся объект или более длительное время экспозиции могут привести к размытым артефактам, которые делают это очевидным. Когда объекты в сцене перемещаются, изображение этой сцены должно представлять интеграцию всех положений этих объектов, а также точку обзора камеры за период экспозиции, определяемый выдержкой.. На таком изображении любой объект, движущийся относительно камеры, будет выглядеть размытым или размазанным в направлении относительного движения. Это смазывание может происходить на движущемся объекте или на статическом фоне, если камера движется. В фильме или телевизионном изображении это выглядит естественно, потому что человеческий глаз ведет себя примерно так же.

Поскольку эффект вызван относительным движением между камерой и объектами и сценой, размытием движения можно управлять, панорамируя камеру для отслеживания этих движущихся объектов. В этом случае, даже при длительной выдержке, движущиеся объекты будут казаться более резкими, а фон станет более размытым, в результате чего полученное изображение будет передавать ощущение движения и скорости. [2]

Анимация[ редактировать ]

Две анимации, вращающиеся вокруг фигуры, с размытием движения (слева) и без

В компьютерной анимации этот эффект необходимо моделировать, поскольку виртуальная камера действительно фиксирует дискретный момент времени. Это смоделированное размытие при движении обычно применяется, когда камера или объекты в сцене быстро перемещаются.

Без этого смоделированного эффекта каждый кадр показывает идеальный момент времени (аналогично камере с бесконечно быстрым затвором) с нулевым размытием движения. Вот почему видеоигра с частотой кадров 25-30 кадров в секунду будет казаться ступенчатой, в то время как естественное движение, снятое с той же частотой кадров, выглядит более непрерывным. Многие современные видеоигры используют размытие в движении, особенно игры-симуляторы транспортных средств .

Некоторые из наиболее известных игр, в которых это используется, - это недавние игры Need for Speed , Unreal Tournament III , The Legend of Zelda: Majora's Mask и многие другие. В видеоиграх используются два основных метода достижения размытия движения: более дешевые полноэкранные эффекты, которые обычно учитывают только движение камеры (а иногда и скорость движения камеры в трехмерном пространстве для создания радиального размытия), и более "выборочное" или "индивидуальное" размытие движения, которое обычно использует шейдер.для создания буфера скорости для отметки интенсивности движения для применения к нему эффекта размытия движения или использования шейдера для выполнения вытягивания геометрии. Классические эффекты «размытия в движении» до современных конвейеров попиксельного затенения часто просто рисовали последовательные кадры друг над другом с небольшой прозрачностью, что, строго говоря, является формой обратной связи по видео .

В предварительно визуализированной компьютерной анимации, такой как фильмы CGI , можно нарисовать реалистичное размытие движения, потому что у средства визуализации больше времени для рисования каждого кадра. Временное сглаживаниесоздает кадры как составную часть множества моментов. Кадры - это не моменты времени, это периоды времени. Если объект движется с линейной скоростью по пути от 0% до 100% за четыре периода времени, и если эти периоды времени считаются кадрами, то объект будет показывать полосы размытия движения в каждом кадре, которые составляют 25% от длина пути. Если скорость затвора сокращена до значения, меньшего, чем продолжительность кадра, и она может быть сокращена так, чтобы приблизиться к нулевому времени по продолжительности, то компьютерный аниматор должен выбрать, какую часть четверти пути (в нашем примере с 4 кадрами) он хочет. показывать время «открытого затвора». Они могут выбрать рендеринг начала каждого кадра, и в этом случае они никогда не увидят прибытие объекта в конце пути, или они могут выбрать рендеринг концов каждого кадра,в этом случае они пропустят отправную точку поездки. Большинство компьютерных анимационных систем допускают классическую «ошибку изгороди» в том, как они обрабатывают время, смешивая периоды времени анимации с мгновенными моментами, которые их разделяют. Таким образом, большинство компьютерных систем анимации неправильно помещают объект в четырехкадровый переход по траектории с 0%, 0,33%, 0,66% и 1,0%, и при вызове для рендеринга размытия движения придется сократить один или несколько кадров, или смотреть за пределы анимации, компромиссы, которых не делают настоящие камеры, а синтетические камеры не должны.Таким образом, большинство компьютерных систем анимации неправильно помещают объект в четырехкадровый переход по траектории с 0%, 0,33%, 0,66% и 1,0%, и при вызове для рендеринга размытия движения придется сократить один или несколько кадров, или смотреть за пределы анимации, компромиссы, которых не делают настоящие камеры, а синтетические камеры не должны.Таким образом, большинство компьютерных систем анимации неправильно помещают объект в четырехкадровый переход по траектории с 0%, 0,33%, 0,66% и 1,0%, и при вызове для рендеринга размытия движения придется сократить один или несколько кадров, или смотреть за пределы анимации, компромиссы, которых не делают настоящие камеры, а синтетические камеры не должны.

Линии движения в cel-анимации рисуются в том же направлении, что и размытие в движении, и выполняют те же функции. Go motion - это вариант покадровой анимации, при которой модели перемещаются во время экспозиции для создания менее ступенчатого эффекта.

Компьютерная графика [ править ]

В компьютерной 2D-графике размытие движения - это художественный фильтр, который преобразует цифровое изображение [3] / растровое изображение [4] / растровое изображение для имитации эффекта. Многие графические программные продукты (например, Adobe Photoshop или GIMP ) предлагают простые фильтры размытия движения. Однако для расширенной фильтрации размытия движения, включая кривые или неравномерную настройку скорости, необходимы специализированные программные продукты (например, VirtualRig Studio ). [5]

Биология [ править ]

Когда глаз животного находится в движении, изображение будет размыто при движении, что приведет к неспособности различать детали. Чтобы справиться с этим, люди обычно чередуют саккады (быстрые движения глаз) и фиксацию (сосредоточение внимания на одной точке). Саккадическая маскировка делает невидимым размытие движения во время саккады. Точно так же плавное преследование позволяет глазу отслеживать цель в быстром движении, устраняя размытость движения этой цели вместо сцены.

Отрицательные эффекты размытия в движении [ править ]

Такси, которое начало отъезжать, размыло лица девушек на снимке.

Телевидение [ править ]

В телевизионных спортивных состязаниях , где обычные камеры показывают изображения 25 или 30 раз в секунду, размытие движения может быть неудобным, потому что оно скрывает точное положение снаряда или спортсмена в замедленном движении . По этой причине часто используются специальные камеры, которые устраняют размытость при движении, делая быстрые экспозиции порядка 1 миллисекунды, а затем передают их в течение следующих 30-40 миллисекунд. Хотя это дает более резкие повторы медленного движения, это может выглядеть странно на нормальной скорости, потому что глаз ожидает увидеть размытие движения и не получает размытых изображений.

И наоборот, дополнительное размытие при движении может неизбежно возникать на дисплеях, когда оно нежелательно. Это происходит с некоторыми видеодисплеями (особенно ЖК-дисплеями ), на которых наблюдается размытость при быстром движении. Это может привести к более заметному размытию движения, выходящему за рамки ранее существовавшего размытия движения в видеоматериале. См. Размытие изображения при движении .

Иногда размытость изображения можно удалить с помощью деконволюции .

Видеоигры [ править ]

В видеоиграх использование или отсутствие размытия в движении вызывает несколько споров. [6] Некоторые игроки утверждают, что размытие на самом деле ухудшает игру, поскольку оно размывает изображения, что затрудняет распознавание объектов, особенно в быстро меняющиеся моменты. Это становится заметно, чем ниже частота кадров. Улучшение визуального качества современных шейдеров размытия движения после обработки [7], а также тенденция к более высокой частоте кадров уменьшили визуальный ущерб от эффектов размытия движения с недостаточной дискретизацией.

Ветровые турбины [ править ]

Птицы не могут должным образом видеть вращающиеся лопасти ветряных турбин и могут получить смертельный удар от них. В недавно опубликованном отчете из Норвегии говорится, что окраска одного из трех лезвий черным наконечником делает лезвия более заметными и, следовательно, их легче избежать. Это снижает размытость неокрашенных лезвий и снижает гибель птиц до 70 процентов. [8]

Восстановление [ править ]

Пример восстановления нечеткого изображения с помощью деконволюции Винера :

Слева направо: исходное изображение, размытое изображение и размытое изображение. Обратите внимание на некоторые артефакты на размытом изображении.

Галерея [ править ]

  • Размытие в движении часто используется в спортивной фотографии (особенно в автоспорте), чтобы передать ощущение скорости. Для достижения этого эффекта необходимо использовать длинную выдержку и панорамировать объектив камеры синхронно с движением объекта.

  • Снято на борту самолета, летящего над Сан-Хосе ночью. Огни города образуют концентрические полосы.

  • Движение на этой улице оставляет яркие полосы из-за низкой выдержки камеры и относительно высокой скорости автомобилей.

  • Водопад Стрикленд в Тасмании, Австралия, снято с использованием фильтра нейтральной плотности . Фильтры ND одинаково уменьшают свет всех цветов или длин волн, позволяя увеличить диафрагму и уменьшить выдержку без передержки изображения. Чтобы создать размытость при движении, видимую здесь, затвор должен оставаться открытым в течение относительно длительного времени, что требует уменьшения количества света, проходящего через объектив.

  • Фотография бабочек с длительной выдержкой, демонстрирующая усиленный эффект стержня .

См. Также [ править ]

  • Линии движения - техника из комиксов, которая передает ощущение движения

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Звездный дождь в пустыне" . eso.org . Европейская южная обсерватория . Проверено 26 августа 2014 .
  2. ^ Размытие в движении в фотографии , Click and Learn Photography
  3. ^ Эффект размытия в движении , Учебная комната
  4. ^ Photoshop - Motion Blur , tizag.com
  5. ^ Традиционные методы размытия движения , virtualrig-studio.com
  6. ^ "Размытие в движении == Головная боль" . Проверено 4 декабря 2012 года .
  7. ^ "Быстрый и стабильный фильтр размытия движения с учетом функций" (PDF) . Дата обращения 17 мая 2018 .
  8. ^ «Черная турбинная лопатка„может сократить смертность птиц “ » . BBC News . 2020-08-26 . Проверено 20 декабря 2020 .

Внешние ссылки [ править ]