Как снять фотографию, схожую с той, что вы видите ниже? Это бокал шампанского, разбитый при помощи пневматического пистолета. Данная идея, аналогичная идеям работ, опубликованных в этой галерее . Вы можете использовать эту технику, чтобы сфотографировать взрыв помидоров, воздушных шаров, наполненных водой, арбузов или даже вашей камеры Canon, когда вы разбиваете ее о стену, потому что не смогли разобраться в меню (простите, не удержался…).

Заморозка быстрого движения (также известная как высокоскоростная фотосъемка, англ. High Speed Photography ) может обеспечить вам некоторые довольно необычные фотографические эффекты. Высокоскоростная фотосъемка применяется в физике, медицинских исследованиях, спорте и др. Это руководство объясняет, как запечатлеть чрезвычайно быстрое движение, используя обычную камеру и немного самодельной электроники. Я опишу, какие я использовал настройки, с какими проблемами я столкнулся и что я делал, чтобы решить их или миновать.
Вот хороший пример высокоскоростной фотосъемки:

Съемка воздушного шарика в тот момент, когда он лопается.

Взрыв яблока

Съемка таких изображений связана с множеством трудностей. Как можно точно рассчитать время при использовании выдержки меньше, чем 1/6000 секунды?!

Мы должны учесть лаг затвора, синхронизировать вспышку и время экспонирования в нужный момент.
Но лаг затвора любой нормальной камеры настолько велик, что это практически несовместимо с реальным временем экспонирования. И как вы синхронизируете вспышку с выдержкой менее 1/6000 секунды?

Чтобы обойти проблемы с лагом затвора и синхронизацией вспышки, экспонирование должно производиться в абсолютно темной комнате. Таким образом, затвор может быть открыт фактически без произведения экспонирования. Выдержка, установленная на камере, должна быть достаточно длинной для совершения действия, пока затвор все еще открыт. Поскольку комната темная, длинное экспонирование не возымеет эффекта на финальный результат (поскольку свет не проникает через объектив, воздействуя на матрицу/пленку).

Чтобы действительно получить «экспозицию», необходима вспышка. Длительность работы вспышки не будет совпадать с реальным временем экспонирования.

Итак, теперь нам нужно понять, как много времени нужно для срабатывания вспышки. Оказывается, что мощность вспышки на самом деле влияет на продолжительность освещения, и соответственно, на выдержку. Если вам нужна выдержка короче 1/6000 секунды, мощность должна быть уменьшена. Для получения дополнительной информации о длительности освещения, пожалуйста, ознакомьтесь с тестом, который я провел на своей вспышке Sigma EF-500 .

Теперь нам осталось только синхронизировать вспышку с действием, которое мы хотим зафиксировать.

Это может быть сделано несколькими способами. Например, синхронизация с лопающимся шариком может быть произведена при помощи звука. В случае с импульсным воздействием, таким как при контакте с пульками пневматического пистолета, систему можно привести в действие при помощи механического переключателя, как на картинке ниже. Когда пулька попадает в покрытие диска, она толкает переключатель, который затем запускает вспышку.

Вот мои настройки и ход работы при высокоскоростной фотосъемке (для кадра с воздушным шариком).

Приспособления:

• Воздушный шарик (мы собираемся его уничтожить, так что не выбирайте ваш любимый)
• Цифровая камера
• Штатив
• Вспышка Sigma
• Собранный в домашних условиях синхронизатор (больше информации). Если у вас нет IR синхронизатора, вы можете использовать схему универсального звукового синхронизатора .
• Игла (или пневматический пистолет, смотрите ниже)
• Фон (я использую черный лист бристольского картона)

Установка

Первый шаг - это создание сцены. Черный лист картона используется как фон . Воздушный шарик, вспышка, микрофон и камера размещаются, как на изображении ниже.

Настройки оборудования:

• Вспышка: IR синхронизатор и мощность 1/16.
• Камера: выдержка 1-2 сек, ISO 100-200, диафрагма f 11-16, ручной фокус.
• Микрофон: расстояние 50-70 см между объектом и микрофоном отлично подходит для синхронизации, в случае съемки кадра с прокалыванием шарика.

Следующий шаг - это построение кадра и фокусировка :

Пытаясь сохранить максимальную производительность объектива, я использую приближение или передвигаю штатив, пока не получаю желаемую компоновку кадра. Фокусировка может быть достигнута как автоматически, так и вручную, но не забудьте переключиться в ручной режим, чтобы заблокировать фокус, иначе камера будет стараться найти фокус, пока свет выключен.

Теперь пришло время проверить настройки и освещение. Все освещение выключено, а выдержка переведена в ручной режим (B, bulb).

Чтобы вспышка сработала, я просто хлопаю в ладоши. Потом я смотрю на получившееся изображение на камере, проверяя экспозицию, композицию, фокус и глубину резкости.

Для получения корректного освещения/экспозиции, вы можете увеличить или уменьшить:

Расстояние от источника света до шарика
- мощность вспышки
- значение диафрагмы на камере
- чувствительность ISO

Сделайте кадр

Тестирование повторяется, пока не будет достигнут удовлетворительный результат, и тогда уже может быть снят итоговый кадр. Это делается так же, как и во время проведения тестов, но вместо хлопка шарик лопается иглой.
Можно также наполнить шарик водой и снять кадр, используя вместо иглы пневматический пистолет.

Чувствуете ли вы «Жажду скорости»? Вы наверняка видели крутые фотографии, когда определенное динамическое действие показывается навеки застывшим во времени, и хотели научиться делать их самостоятельно. Может вы хотите попробовать заняться «фотомагией» и сделать, чтобы предметы замирали в воздухе? Позвольте показать, как это делается.

Canon 50D с 50mm f/1.8 объективом Canon - 1/2000 с., f/6.3, ISO 400. Только дневной свет - вспышка отключена.

Чем дольше вы занимаетесь фотографией, тем больше начинаете ценить способность камеры творить магию. Одна из особых функций наших «магических ящиков» - умение останавливать время. Мне нравится выражение художника Джона Бёрджера: «Фотография кажется странным изобретением, ведь ее основные рабочие материалы - свет и время».

Когда вы нажимаете на кнопку спуска затвора, вы в буквальном смысле используете свет, чтобы запечатлеть момент времени, который не существовал до этого и не будет существовать после. Дни идут, а застывший момент остается, и чем короче выдержка, тем этот осколок времени тоньше.

Скоростная съемка - что это такое?

В рамках статьи мы определим скоростную съемку как способность регулировать выдержку фотографии так, чтобы всё движение было застывшим, и зритель мог увидеть то, что невооруженным глазом рассмотреть невозможно. Есть два основных способа это сделать: первый - сократить выдержку, второй - использовать вспышку с минимальной длительностью. Общий знаменатель этих двух методов - очень маленькое время экспонирования. Но насколько маленьким оно должно быть? Как и в большинстве сфер фотосъемки, это относительное понятие.

Съемка в дневном свете

Когда вы пользуетесь только естественным светом, например, на улице в солнечный день, логично, что уже применяется первый метод. Вы наверняка знаете - чтобы двигающийся субъект на фотографии не двигался, нужно использовать короткую выдержку. А если конкретнее? Если вы хотите полностью заморозить субъект, выдержка должна быть достаточно короткой, чтобы во время экспонирования не было никакого отчетливого движения.

Необходимая выдержка зависит от скорости движения субъекта. Направление движения относительно камеры (по направлению к фотографу или от него, диагонально или перпендикулярно) также играет роль. Не нужно забывать о расстоянии до субъекта и силе зуммирования.

Для работы с очень быстрыми объектами (например, летящей пулей), ксеноновая вспышка вряд ли даст необходимый результат. Так называемая вспышка с коротким импульсом (air-gap flash) может обеспечить снимок с выдержкой, равной 1/1000000 секунды вместо стандартной 1/35000. В качестве замены ксенона используется воздух, а вместо 100 вольт напряжения - смертельно опасные 30 тысяч вольт. Если вы займетесь этим, то бесспорно переступите черту новичка и перейдете на новый уровень.

Ускоренная (рапидная) киносъёмка, по частоте превышающая стандартную (24 к/с), используется для создания эффекта замедленного движения, который востребован в проекции фильмов, телевидении, компьютерных играх, научном кинематографе. Она применяется с целью запечатления спортивных событий, для воспроизведения движения элементов макета или природных явлений согласно установленному масштабу времени. На экране демонстрируется воображаемое замедление темпа снятых явлений, и при этом зрителю предоставляется возможность рассмотреть промежуточные фазы процессов и плохо различимых деталей.

Особенности ускоренной съёмки

Виды съёмки:

• ускоренная, или рапид-съёмка (32-200 к/с) осуществляется посредством стандартной аппаратуры с грейферным механизмом и прерывистым движением плёнки;
• более скоростная съемка с частотой 200-10 000 к/с обеспечивается непрерывным равномерным движением плёнки с применением оптических и электронных методов манипуляции светом. Ускоренную съёмку ведут с рук из движущегося транспортного средства при помощи профессиональной или обычной любительской аппаратуры с расширенным диапазоном частот, необходимого для устойчивости изображения.

Технологии киносъёмок остаются почти неизменными с 1955 года, исключением становится создание электронного затвора, хотя изображение в настоящее время фиксируется не на плёнку, а на последовательность цифровых матриц, благодаря которым обеспечивается частота кадров 100 млн в секунду.

Степень ускорения ограничивается возможностями камеры, её конструкцией и динамикой. Для любительской аппаратуры характерна ускоренная съёмка - 64-72 к/с, для профессиональной - 360-600 к/с. Современные камеры способны обеспечить частоту 200 к/с с её постепенным увеличением с целью получения спецэффекта нарастания скорости. Если требуется большее ускорение, то прибегают к манипуляции кадрами на киноплёнке.

Существуют разнообразные виды съёмок в научной и прикладной кинематографии, в частности для исследования быстротекущих явлений и процессов. Одной из них является высокоскоростная, или рапид-съемка, с частотой более 250 кадров в секунду, позволяющая заснять процессы, недоступные восприятию человеческого глаза по причине кратковременности или высокой скорости явлений.

В число объектов исследования можно включить:

• движения живых существ: частота кадров составляет от 100 до 300 к/с, выдержка - 1/1000;
• функционирование механизмов (1-10000 к/с);
• разрушения и взрывы (10-100 тысяч к/с);
• ударные волны газов (100 тысяч - 1 млн к/с);
• электроразряды (10-100 млн к/с) и тому подобное.

Технические приёмы

Благодаря разнообразию условий, широкому спектру технических средств и разновидности частот, возможна профессиональная видеосъемка объектов высокого качества. Высокотехнологичная аппаратура кроме стандартных механизмов обработки изображений задействует также оптические ускорители, быстродействующие затворы, электронные и оптические преобразователи.

Высокоскоростное фотографирование обычно осуществляется посредством импульсных источников света (газоразрядных ламп, взрывных источников света, искровых разрядников с воздушным интервалом).

Хронофотография - промежуточный между фото-и киносъемкой способ запечатления последовательных фаз явлений с использованием вращающегося щелевого затвора. Полученные изображения наслаиваются друг на друга и совмещаются в единую ленту. Метод используется при непрерывном движении объекта наблюдения. Неповторимые эффекты обеспечивает открытый объектив с импульсным освещением.

Способы высокоскоростной киносъёмки

1. Запечатление на прерывисто движущуюся пленку осуществляется при частоте 600 к/с с использованием механической системы транспортирования кинопленки.
2. Более ускоренная съемка при частоте 1000 к/с реализуется с использованием пневмоустройств или при мобильности плёнки за счёт упругости петель, которые образуются за каналами фильма.
3. Для достижения более высоких частот используются движущиеся светочувствительные материалы.

Эффект резких снимков последовательных преобразований возможен при смещении плёнки относительно объекта следующими способами.

Электронная коммутация

Метод, при котором щелевые обтюраторы отсекают лимитированные моменты времени для экспонирования кадра. За кратчайший промежуток времени относительно оптического изображения не превышает допустимой нерезкости негатива. Потребуется прерывистое освещение импульсными вспышками (длительностью 10-7 долей секунды) или расположенный перед кадровым разъёмом затвор наподобие обтюратора, но вместо выреза может быть миниатюрная щель (одна или несколько).

Оптическая коммутация

Если ускоренная съемка предполагает неподвижное изображение относительно равномерного движения киноплёнки, нужно в интервале экспонирования кадра нейтрализовать смещение световосприимчивого материала относительно изображения при помощи передвижения отражающей свет оптической системы, действующей со скоростью и в направлении движения плёнки.

Для реализации оптической компенсации подойдут зеркальный многогранник, стеклянная пластинка или призма в движении. Размер и положение оптического элемента должны обеспечивать соответствие линейного смещения движению кадров. Киноплёнка должна располагаться на поверхности многогранника в специальном канале фильма. Метод используется для малообъёмных процессов.

Предел повышения частоты при электрокоммутации лимитируется возможностью сокращения интервала между вспышками, а при оптической - скоростью вращения диска затвора и его диаметром.

Замедление проекции

Для наглядного просмотра на экране применяется замедленное движение, возможное как с повышением частоты киносъёмки, так и при замедлении движения киноплёнки в проекторе.

Недостатком метода является видимая прерывистость, а некоторые скоростные процессы вообще выпадают из поля зрения, скрываясь между отснятыми кадрами в ходе съёмки. Если замедление составляет более 1 к/с, демонстрация изображения напоминает слайд-шоу. Поэтому опциональное замедление чаще заменяют ускоренной съёмкой.

Современные приёмы киносъёмки

Следует также упомянуть профессиональную этику: во время больших мероприятий не так уж много выгодных позиций, которые подойдут для успешной съёмки, поэтому стоит позаботиться обо всех необходимых условиях заблаговременно.

Фотография - это поиск и поимка захватывающих моментов, которые подчас длятся мгновение. Секунда - и потрясающая картина рассеивается в воздухе, как дым. Есть, однако, способ заставить мгновение застыть, как ледяная скульптура. Высокоскоростная фотография помогает захватить ускользающие кадры и сделать из них запоминающиеся снимки. Современные технологии позволяют поймать движения, которые человеческий глаз просто не успевает разглядеть.

Для фотографирования на высоких скоростях используют скорость срабатывания затвора 1/2000 - 1/20000 и короче. Эта настройка скорости срабатывания затвора оптимальна для жанра, но в большинстве цифровых камер она не предусмотрена. Как же справиться с задачей и поймать тот самый момент? Фотограф Рамакант Шарда (Ramakant Sharda) составил небольшой гид по технике и особенностям высокоскоростной съемки. Амбассадор системы срабатывания камеры MIOPS, живущий в индийском Джайпуре, преподает фотоискусство и пишет статьи на разные темы. Он сам любит высокоскоростной жанр в фотографии и с удовольствием делится своими наработками и фотодостижениями.

Что понадобится

Для высокоскоростной съемки вам понадобится оборудование - во-первых, камера DSLR. Можно взять любую. Если у вас нет DSLR, подойдет почти любая камера с возможностью ручных настроек. Кроме этого необходимо:

• объектив. Для съемки на высокой скорости подойдет любой, но помните, что должна быть возможность снять на длинном фокусе. При съемке воды, вспышек и прочих "источников опасности" вы сможете отойти подальше, не повредите оборудование и не пострадаете сами;
• с коротким импульсом - лучше, чтобы управление мощностью было ручным. При высокоскоростной съемке, как правило, нужны несколько внешних источников света;
• - это обязательно! Необходимо надежно фиксировать камеру, потому что при высокоскоростной фотографии одновременно происходит много вещей - фрукты разлетаются под ножом, бьются стаканы и так далее. Нужно освободить руки и исключить падение камеры. Нелишним будет и кабель для управления затвором.

Работая с оборудованием, не забывайте о себе. Учитесь терпению - при высокоскоростной съемке и ста кадров бывает недостаточно для удовлетворительного результата. Этот жанр требует постоянной практики и труда. Если что-то не получается, не стоит сдаваться. Преодоление столь "высокой планки" - важный и нужный профессиональный опыт. Вам сложно? Пригласите помощников, они упростят вам задачу и (что очень будет кстати) помогут убрать беспорядок после съемки.

Настройки камеры

Разобравшись с оборудованием можно переходить к следующему этапу - настройкам. Придется использовать все творческие навыки и устроить себе настоящий мозговой штурм. Рамакант Шарда рекомендует для высокоскоростной фотографии следующие параметры камеры:

• режим (для съемки на сверхдлинных выдержках, для долгого экспонирования);
• диафрагма - F/11-F/16;
• - 100-400;
• фокусировка - ручная;
• мощность вспышки - минимально возможная.

Почему нужно снимать с минимальной мощностью вспышки? Наиболее низкий уровень параметра обеспечивает наименьшую длительность импульса и помогает "заморозить" объект, буквально остановив его в движении. При полной мощности продолжительность срабатывания хорошей вспышки составляет около 1/2000 - 1/10 000 секунды, но выставив параметр на уровне 1/128, можно снизить продолжительность до 1/16000 - 1/35 000 секунды.

Процесс съемки

Первый шаг - установка камеры на штативе и подключение кабеля спуска затвора. Выставьте на фотоаппарате минимально возможное значение ISO (например, 100) и увеличивайте его, только если мощности вспышки недостаточно. Диафрагму нужно установить на F/11 или F/16 и фокусироваться вручную. Если у вас есть помощник, проинструктируйте его - научите вовремя нажимать кнопку спуска затвора и отпускать ее во время срабатывания вспышки.

Теперь попробуйте синхронизировать действие, которое вы собираетесь заснять, и запуск вспышки. Одной рукой выполняйте движение (например, прокалывайте воздушный шар), а второй - нажимайте на кнопку переключателя. Немного попрактиковавшись вы сможете добиться идеальной синхронности.

Детали, о которых следует помнить

Первое необходимое условие, о котором нередко забывают - темнота в комнате. Высокоскоростные фото лучше всего удаются в неосвещенных помещениях. При использовании режима Bulb скорость срабатывания затвора составляет меньше, чем 1/10 и 1/5 секунды, поэтому в ярко освещенной комнате фотографии получаются плохо. Оставьте лишь небольшой источник света, чтобы можно было разглядеть предметы.

Закрывайте диафрагму. Диапазон F/11-F/16 - оптимальный. С ним вы получите хорошую глубину резкости и весь объект будет в фокусе. Кроме этого, закрытая диафрагма помогает уменьшить влияние окружающего света на снимок. Не забывайте - камера должна быть настроена на режим ручной фокусировки. В темноте автоматика не сфокусируется так быстро, как нужно, и вы можете пропустить ключевой момент.

При работе со вспышками используйте не только минимально возможную мощность, но и режим ведомых источников. Так вам не придется возиться с проводами. Достаточно включить главную вспышку, чтобы остальные автоматически запустились вместе с ней.

Практика, практика и еще раз практика. И тогда вы сможете записать в свой профессиональный арсенал умение создавать невероятные высокоскоростные фотографии.

Высокоскоростная съемка как способ замедлить быстропротекающее событие и разглядеть его в деталях впервые появилась в середине 19 века, и с тех пор интерес к этой технологии неуклонно растет, совершенствуется оборудование и его возможности, находится все больше областей ее применения.

Тем не менее, проведя небольшой анализ Интернет источников информации, мы пришли к выводу, что само понятие «высокоскоростная съемка» встречает несколько определений. Так, Википедия предлагает следующее ранжирование по скоростям:

• Ускоренная съемка – 32 - 200 к/с
• Скоростная съемка – 200 – 10 000 к/с
• Высокоскоростная съемка – 10 000 – 1 000 000 000 к/с.

В то же время, Сообщество инженеров кино и телевидения (SMPTE) дает такое определение: быстрая смена ряда изображений, снятых камерой со скоростью 128 к/с и более, которые можно воспроизвести в виде последовательности как минимум трех кадров.

Также можно встретить мнение, что скоростная съемка – любая съемка со скоростью более 25 к/с.

Профессиональные высокоскоростные камеры работают, как правило, на матрицах CMOS. Матрицы состоят из большого количества светочувствительных датчиков, которые преобразуют оптическое излучение (изображение объекта) в электрический сигнал. В зависимости от скорости съемки, разрешения и качества изображения системе, как правило, требуется сохранять данные со скоростью более 8 ГБ/с. Объем внутренней памяти современных высокоскоростных камер составляет, в зависимости от модели, примерно от 2 до 288 ГБ.

Для понимания ориентировочного времени съемки на такие камеры, рассчитаем его на примере. У нас есть камера Phantom Flex со стандартной внутренней памятью 32ГБ. Мы решили снимать в стандартном режиме со скоростью 2500 к/с и разрешением Full HD (12бит). На какое максимальное время съемки мы можем рассчитывать? Давайте разбираться. Исходя из того, что каждый кадр будет весить 3,11 МБ, а максимальная память – 32 ГБ, мы сможем записать примерно 11 000 кадров. И на это у нас уйдет порядка 4,4 секунд. То есть, используя только внутреннюю память камеры, время съемок составит всего несколько секунд. Если уменьшить скорость до, скажем, 300 к/с, то время съемки увеличится до 36 секунд. Уменьшив разрешение до HD при сохранении предыдущих параметров, мы получим 1,4 минуты записи.

Здесь стоит отметить, что даже полученные 1,4 минуты записи прерываются 15-20 минутами переноса материала на компьютер в зависимости от его характеристик, формата сохранения данных и категории кабеля «витая пара». А это, как Вы понимаете, неоправданная трата рабочего времени. Для оптимизации процесса записи, как правило, используют специальные устройства для записи, хранения и переноса большого объема данных - CineMag, CineFlash и CineStashion, согласованная работа которых позволяет свести к минимуму время ожидания и простоя камеры.

Основная мысль, которую мы хотели бы донести этими расчетами - чтобы выбрать оптимальные параметры съемки, нужно четко понимать стоящую перед Вами задачу и тонкости настроек камеры.

Как правило, все многообразие задач, для решения которых используют высокоскоростные камеры, можно условно разделить на два типа по ожидаемому результату: получить красивую картинку и получить материал для последующего анализа и вычислений. Опираясь на эту классификацию, мы будет постепенно разбираться с тонкостями высокоскоростной съемки и рассматривать их на конкретных примерах в следующих новостных статьях.