Стрип-фотография , или щелевая фотография , — это фотографический метод захвата двухмерного изображения как последовательности одномерных изображений с течением времени, в отличие от обычной фотографии, которая представляет собой одно двухмерное изображение (полное поле) в один момент времени. Движущаяся сцена записывается в течение определенного периода времени с помощью камеры, которая наблюдает за узкой полосой, а не за всем полем. Если объект движется по этой наблюдаемой полосе с постоянной скоростью, он будет отображаться на готовой фотографии как видимый объект. Неподвижные объекты, такие как фон, будут одинаковыми на всем протяжении фотографии и будут отображаться как полосы вдоль оси времени; см. примеры на этой странице.
Изображение можно понимать как набор тонких вертикальных или горизонтальных полос, соединенных вместе, отсюда и название. Цифровые датчики действительно создают дискретные полосы пикселей, которые захватываются и располагаются по одной строке за раз. В пленочной фотографии изображение создается непрерывно, поэтому нет дискретных полос, только плавная градация.
Многие фотографические устройства используют форму полосовой фотографии из-за использования скользящего затвора по техническим причинам и демонстрируют похожие эффекты. Это распространено как на более дешевых камерах с электронным затвором (более сложные электронные затворы являются глобальными, а не скользящими), так и на камерах с механическими фокальными затворами .
Этот метод может быть реализован несколькими способами. В пленочной фотографии камера с вертикальной щелевой апертурой может иметь либо фиксированную пленку и подвижную щель, либо фиксированную щель и подвижную пленку. В цифровой фотографии можно использовать линейный датчик, как правило, подвижный, как в вращающейся линейной камере , но также и сканер изображений (планшетный или ручной).
.jpg/1280px-Waving_goodbye_(Fluzwup).jpg)
Фундаментальное свойство полосовой фотографии заключается в том, что одна ось фотографии показывает сцену, меняющуюся с течением времени, а другая — нет. Самый простой метод — это запись неподвижного среза, перпендикулярного кадру, поэтому одна ось фотографии является пространственным измерением (вдоль щели), а противоположная ось представляет время (вдоль времени экспозиции). Например, фотофиниш показывает одну полосу (например, финишную черту) с течением времени, где направление сканирования (например, горизонтальное) представляет время, а не пространство.
Если камера движется во время снимка, как при съемке панорамного фото , больше нет только одной пространственной оси и одной временной оси. Вместо этого, например, камера движется горизонтально слева направо, чтобы сделать панорамный снимок ландшафта, вертикальная ось по-прежнему является просто пространственной осью, но когда вы смотрите слева направо вдоль фотографии, вы видите изображение, которое находится как дальше справа от объекта (пространственное измерение), так и позже в кадре (временное измерение). Таким образом, вертикальная ось фотографии является смешанной пространственной и временной осью, и панорама представляет собой период времени, а не отдельный момент времени.
Стрип-фотография имеет ряд отличительных особенностей, в частности, фиксированную щель. [1]
Движущиеся объекты искажаются на основе относительной скорости их движения и захвата изображения. Для объектов, движущихся в фиксированном направлении с постоянной или почти постоянной скоростью, как в случае фотографий гонок, особенно фотофинишей, это дает приблизительно постоянную скорость искажения, поэтому изображение растягивается или сжимается. Если скорости находятся в (приблизительной) синхронизации, что может быть сделано для гонок, изображение может выглядеть почти неискаженным.
В полосовой фотографии расстояние меняется местами (или смешивается) со временем, поэтому ширина в направлении сканирования (например, горизонтальном) пропорциональна времени и, таким образом, обратно пропорциональна скорости. Более медленно движущиеся объекты занимают больше времени и, таким образом, кажутся шире, в то время как более быстро движущиеся объекты уже, так как они занимают щель в течение более короткого периода времени. В экстремальных случаях очень быстро движущийся объект может быть запечатлен только для одной полосы или даже вообще не запечатлен (при дискретном захвате, как в цифровой камере), в то время как неподвижный объект (особенно фон) будет отображаться как горизонтальная линия (полоса). Эти различия особенно заметны в случаях движения с разными постоянными скоростями, такими как параллакс из окна поезда или разные скорости движения (особенно если в разных направлениях по диагонали к камере) или идущих людей. Кроме того, в случае движения к камере или от нее размер изменяется, создавая дополнительные искажения.
В случае диагонального движения в направлении захвата и к камере или от нее объекты расширяются (расширяются по вертикали и сжимаются по горизонтали) по мере приближения и сужаются (сжимаются по вертикали и растягиваются по горизонтали) по мере удаления; это происходит потому, что (с точки зрения перспективы) объекты кажутся больше, чем ближе они находятся (примерно как обратная величина расстояния), причем увеличение горизонтального размера приводит к более быстрому движению (параллакс) и, таким образом, уменьшению размера на полосовой фотографии. Эти эффекты обратны по величине (по мере того, как горизонталь сжимается, вертикаль растет, поэтому площадь не меняется), поэтому объекты эффективно подвергаются сжатию , по сути, неоднородному сжатию (величина сжатия меняется с расстоянием до камеры), отсюда и сжатые формы.
В других случаях, однако, особенно при движении не в направлении захвата, возникают очень необычные искажения, напоминающие размытости. Их можно сравнить с сюрреализмом , например, с работами Пабло Пикассо или Сальвадора Дали . В случаях, когда время экспозиции (для заданного места на датчике) медленное по сравнению с движением, это искажение сочетается с размытием движения, давая мягкие размытия.
В случае бегунов, туловище будет двигаться примерно с постоянной скоростью, но конечности будут быстро двигаться в других направлениях, давая искаженные конечности. Особенно примечательны эстафетные бегуны, из-за сочетания регулярного бега и нерегулярного переноса.
Для фиксированной щелевой фотографии неподвижные объекты, особенно на заднем плане, визуализируются как постоянная полоса, что приводит к полосатому фону. Для движущихся объектов ширина объекта на изображении обратно пропорциональна скорости объекта относительно камеры, как обсуждалось выше (т.е. ширина = константа ÷ скорость для некоторой константы); очень медленный или неподвижный объект, следовательно, имеет очень большую или неограниченную ширину, которая является полосой.
Более тонко, для фиксированной щелевой фотографии, поскольку весь захват происходит в постоянном направлении, в изображении нет перспективы. Это заметно на длинных полосах гонок, где все гонщики видны прямо сбоку, а не под углом в зависимости от их положения. Этот эффект выглядит так же, как максимально возможное искажение перспективы на фотографии, сделанной с очень большого расстояния, в этом случае перспектива выравнивается («искажение сжатия»).
Поскольку фотография не является единовременной, сцена может меняться во время экспозиции, включая такие особенности, как дублирование одного объекта. В частности, крайние точки могут быть довольно сильно разнесены во времени. Например: на фотографии с разворотом головы, которая делает более одного оборота, выражение лица субъекта может меняться каждый раз; на фотографии гонки гонщик может зайти за камеру (или обойти трассу второй раз) и многократно пересечь финишную черту или изменить направление и пересечь финишную черту в противоположном направлении; на панорамной фотографии субъект (например, человек) может быть запечатлен с одной стороны, зайти за камеру (или за какую-то непрозрачную часть сцены), а затем снова войти в кадр и быть запечатленным с другой стороны. До цифровой эпохи это было обычным приемом на школьных фотографиях, которые делались щелевой камерой, которая проезжала по сцене, при этом пленка двигалась тем же механизмом в обратном направлении. [2] Его также можно использовать для повествования аутентичной во времени истории, как в комиксе, — события на одном конце, а последствия или реакции на другом, позднее во времени и пространстве.
Вертикальные полосы – так что время горизонтально – наиболее распространены и соответствуют горизонтальному сканированию, как при чтении, хотя горизонтальные полосы – так что время вертикально – также встречаются. В дополнение к горизонтальным и вертикальным полосам возможны и другие формы, такие как радиальные полосы. [3] Соотношение сторон варьируется, некоторые фотографии похожи на обычные фотографии (формат «tableau»), подчеркивая одно изображение, в то время как другие длинные (формат «strip»), подчеркивая течение времени, как в (однопанельном) комиксе или традиционных свитках.
Чаще всего это используется в панорамной фотографии , чтобы запечатлеть большую статическую сцену, которую было бы трудно запечатлеть другими методами; для этого предназначены сканирующие камеры .
Другие приложения включают в себя:
Спорт — это распространенное использование полосовой фотографии, как для фотофинишей, так и в художественных целях. Это особенно распространено для гонок, где движение в значительной степени регулярно и предсказуемо, но никоим образом не ограничивается этим. Из-за движения в спорте, которое представляет собой комбинацию движения с постоянной скоростью и с изменяющейся скоростью, возможны различные формы искажения. Ранним случайным примером искажения является «Grand Prix de Circuit de la Seine» (26 июня 1912 г.) Жака Анри Лартига , где перекос, вызванный вертикально движущейся щелью, заставляет гоночный автомобиль казаться наклоненным вперед, создавая ощущение скорости.
Стрип-фотография была особенно примечательна тем, что использовалась Джорджем Силком на отборочных соревнованиях США для летних Олимпийских игр 1960 года [1] [4] Другие фотографии в Life и Sports Illustrated , которые использовали стрип-фотосъемку, включали Джона Г. Циммермана , который одолжил камеру Силка, чтобы сфотографировать Пита Роуза , а позже сфотографировал баскетболистов Нейта Арчибальда и Джулиуса Эрвинга, используя щелевую сканирующую камеру для Sports Illustrated , и Нила Лейфера , который часто использовал ее в 1970-х годах для спортсменов, включая Гейлорда Перри и Билли Кидда , а также для таких видов спорта, как гонки IndyCar . [1] [5] Совсем недавно Билл Фрейкс (при содействии Дэвида Кэллоу) запечатлел Мэрион Джонс, побеждающую в беге на 100 метров на летних Олимпийских играх 2000 года, с помощью стрип-камеры. [1]
Стрип-фотография может использоваться для художественного эффекта, что регулярно делалось с 1960-х годов. [6] Помимо спорта, ранние примеры включают работы Силка и других фотографов Life (позже Time–Life ) для различных тем, [7] [ необходим лучший источник ] например, обложка выпуска Life 1960 года, посвященного Хэллоуину . [1] Уильям Ларсон был пионером современного художественного использования стрип-фотографии с конца 1960-х годов. Майкл Голембевски был практикующим специалистом в области сканографии . [ необходима ссылка ]
Совсем недавно Джей Марк Джонсон использовал щелевые камеры для художественного эффекта. [8] Адам Мадьяр использовал специальную камеру «щелевого сканирования» для записи городского трафика с течением времени в своей панорамной фотосерии Urban Flow (2006–2009). [9] В своем следующем проекте Stainless (2010–2011) Мадьяр использовал промышленную камеру линейного сканирования и специальное программное обеспечение для съемки панорамных фотографий движущегося транспорта метро в крупных мегаполисах, включая Нью-Йорк, Париж и Токио. Позже он включил высокоскоростное видео с точки зрения движущегося вагона метро, которое запечатлело исключительные трехмерные детали людей, ожидающих на платформе, за очень короткий промежуток времени. [10] [ необходим неосновной источник ]
В кинематографии полосовая фотография может использоваться вручную в качестве спецэффекта , собирая видеоряд полоса за полосой, особенно в научно-фантастических фильмах 1960-х — 1980-х годов — см. щелевая сканирующая фотография .
В качестве альтернативы, цифровое видео может быть использовано для создания либо одной полосовой фотографии, либо целого видео; с появлением редактирования потребительского видео некоторые любители создали такие видео, примерно с 2008 года. [11] [12] [13] [14] Для ясности предположим, что полосы вертикальны, поэтому они выстроены горизонтально; это обычно делается в реальной полосовой фотографии из-за частоты движения влево-вправо в реальном мире. [15] В последнем случае это соответствует рассмотрению видео как трехмерного массива и транспонированию одной пространственной переменной с временной переменной, [15] преобразуясь в Предполагая, что x начинается с 0 слева, как обычно, это соответствует времени, увеличивающемуся слева направо; использование противоположного соглашения о времени, увеличивающемся справа налево, соответствует добавлению отражения, поэтому что также можно интерпретировать как вращение в плоскости (за которым следует перенос).
Выходное видео переключает ширину и количество кадров из входа — количество кадров на выходе равно ширине входа, в то время как ширина выхода равна количеству кадров на входе. [15] Для заданного разрешения результирующее выходное видео имеет фиксированную высоту и количество кадров, а также переменную ширину (в зависимости от длительности входного видео). Длительность выходного видео определяется шириной ( x -разрешение) входного кадра, который формирует кадры выходного видео, и частотой кадров (кадр/с) выходного видео, которая не обязательно должна быть связана с частотой кадров входного видео. Например, входные изображения 1920 × 1080 (как в 1080p ) при 24 кадрах в секунду дают 1920/24 = 80 секунд, а при 60 кадрах в секунду дают 1920/60 = 32 секунды. Ширина выходного видео в точности равна количеству кадров во входном видео, следовательно, частота кадров умножается на длительность. Таким образом, однокадровый входной видеосигнал (фотография) дает одну строку выходного видео, в то время как очень длинное входное видео дает очень широкое выходное видео, хотя в обоих случаях они длятся одинаковое время (при условии одинаковой частоты кадров на выходе).
Как и в случае со статической полосовой фотографией, видео можно создавать как в формате «tableau» (обычное почти квадратное соотношение сторон), так и в формате «strip» (очень широкое), и фактически они могут иметь точно такие же размеры, что и входное видео, если входные кадры = входное x -разрешение (то есть массив имеет квадратные размеры ); в этом случае, если входная и выходная частота кадров одинаковы, то входное и выходное видео также будут иметь одинаковую продолжительность.
Видео в формате широкой «полосы» могут быть произвольно широкими, возможно, слишком широкими для размещения на данном дисплее. Один из способов их просмотра — панорамирование изображения по горизонтали (отображение только части изображения, панорамирование кадра вбок) при циклическом просмотре видео. [12] Геометрически это соответствует репликации выходного массива в третьей переменной, а затем разрезанию по диагонали. Если кадр продвигается на 1 пиксель за раз, а выходное разрешение и частота кадров такие же, как у входных данных, то будет видно все видео полосы, и (с техническими предположениями о начале и конце) выходное видео будет иметь то же разрешение и продолжительность, что и входное. Вместо циклического просмотра, который вводит скачок, видео может прыгать вперед и назад между конечными точками. [12]
Многие эффекты искажения можно более четко понять в видео, например, эффекты скорости и расстояния, в частности параллакс. Кроме того, в дополнение к тому, что длины на выходе обратны скорости на входе, скорость на выходе обратна скорости на входе. [15] В крайнем случае неподвижная точка в одной полосе на входе становится полосой через один кадр на выходе, приближаясь к пересечению кадра с бесконечной скоростью. Кроме того, зеркала на входе функционируют как зеркала на выходе, и из-за параллакса (отражения находятся дальше) отражения движутся быстрее, чем изображения, которые они отражают. [13]
Стрип-фотография относится к ранним панорамным камерам в 19 веке, с 1843 года. [6] Первоначально она использовалась в технических и научных целях, когда итальянский ученый Игнацио Порро разработал стриптиз-камеру для картографирования в 1853 году; похожее устройство было разработано французским изобретателем Шарлем Шевалье в том же году. [6] Периферийная фотография была впервые применена Британским музеем для фотографий греческих ваз в конце 19 века. Развитие авиации позволило стрип-аэрофотосъемке заменить предыдущую наземную, которая в частности использовалась во время Палестинской кампании (1915–18). [6] Фотофинишные камеры использовались с 1937 года, [6] а стрип-фотография использовалась в синхронной баллистической фотографии для баллистических исследований. Художественное использование началось с 1960-х годов, с новаторской работой Джорджа Силка, и заметно возросло с 1980-х годов, хотя и нерегулярно, при этом практикующие часто заново открывали эту технику независимо и не знали ее истории. [6] Статьи Эндрю Дэвидхази 1970-х годов предоставили как научную основу, так и техническое руководство по созданию стрип-камер и занятию стрип-фотографией. [6]
На фото поезд «Синкансэн » серии N700, выполненный с использованием этой техники.
