Bevegelsesuskarphet - Motion blur

Jordens rotasjon forårsaker bevegelsesuskarphet i bilder med lang eksponering av nattehimmelen . Denne daglige bevegelsen etterlater stjernespor i eksponeringer som denne tatt på La Silla Observatory .

Bevegelsesuskarphet er den tilsynelatende streken av objekter i bevegelse i et fotografi eller en sekvens av rammer, for eksempel en film eller animasjon . Det oppstår når bildet som blir tatt opp endres under innspillingen av en enkelt eksponering på grunn av rask bevegelse eller lang eksponering .

Bruk / effekter av bevegelsesuskarphet

Fotografering

Et eksempel på bevegelsesuskarphet som viser en London -buss som passerer en telefonboks i London
1920 -talls eksempel på bevegelsesuskarphet

Når et kamera lager et bilde, representerer det bildet ikke et eneste øyeblikk. På grunn av teknologiske begrensninger eller kunstneriske krav kan bildet representere scenen over en periode. Oftest er denne eksponeringstiden kort nok til at bildet som tas av kameraet ser ut til å fange et øyeblikk, men dette er ikke alltid slik, og et objekt i rask bevegelse eller en lengre eksponeringstid kan resultere i uskarpe gjenstander som gjør dette tydelig. Når objekter i en scene beveger seg, må et bilde av scenen representere en integrasjon av alle posisjonene til objektene, samt kameraets synspunkt, over eksponeringsperioden bestemt av lukkerhastigheten . I et slikt bilde vil ethvert objekt som beveger seg i forhold til kameraet se uskarpt eller flekket ut i retning av relativ bevegelse. Denne flekkingen kan forekomme på et objekt som beveger seg eller på en statisk bakgrunn hvis kameraet beveger seg. I et film- eller TV -bilde ser dette naturlig ut fordi det menneskelige øyet oppfører seg omtrent på samme måte.

Fordi effekten skyldes den relative bevegelsen mellom kameraet og objektene og scenen, kan bevegelsesuskarphet manipuleres ved å panorere kameraet for å spore objektene i bevegelse. I dette tilfellet, selv med lange eksponeringstider, vil de bevegelige objektene virke skarpere mens bakgrunnen blir mer uskarp, og det resulterende bildet formidler en følelse av bevegelse og hastighet.

Animasjon

To animasjoner som roterer rundt en figur, med bevegelsesuskarphet (venstre) og uten

I dataanimasjon må denne effekten simuleres ettersom et virtuelt kamera faktisk fanger et diskret øyeblikk. Denne simulerte bevegelsesuskarpheten brukes vanligvis når enten kameraet eller objektene i scenen beveger seg raskt.

Uten denne simulerte effekten viser hver ramme et perfekt øyeblikk i tid (analogt med et kamera med uendelig rask lukker), med uskarphet i uskarphet. Dette er grunnen til at et videospill med en bildefrekvens på 25-30 bilder i sekundet vil virke forskjøvet, mens naturlig bevegelse som er filmet med samme bildefrekvens virker ganske mer kontinuerlig. Mange moderne videospill har bevegelsesuskarphet, spesielt kjøretøysimuleringsspill .

Noen av de mer kjente spillene som bruker dette er de siste Need for Speed- titlene, Unreal Tournament III , The Legend of Zelda: Majora's Mask , blant mange andre. Det er to hovedmetoder som brukes i videospill for å oppnå bevegelsesuskarphet: billigere fullskjermseffekter, som vanligvis bare tar kamerabevegelse (og noen ganger hvor raskt kameraet beveger seg i 3D-rom for å skape en radial uskarphet), og mer "selektiv" eller "per objekt" bevegelsesuskarphet, som vanligvis bruker en skyggelegger for å lage en hastighetsbuffer for å markere bevegelsesintensitet for en bevegelsessløringseffekt som skal påføres eller bruker en skygge for å utføre geometriekstrudering. Klassiske "bevegelsesuskarphet" -effekter før moderne skyggepipelinjer per pixel ofte ofte trakk påfølgende rammer oppå hverandre med liten gjennomsiktighet, noe som strengt tatt er en form for video-tilbakemelding .

I forhåndsgjenkjent dataanimasjon, for eksempel CGI- filmer, kan realistisk bevegelsesuskarphet tegnes fordi gjengiveren har mer tid til å tegne hver ramme. Temporal anti-aliasing produserer rammer som en sammensetning av mange øyeblikk. Rammer er ikke tidspunkter, de er tidsperioder. Hvis et objekt foretar en tur med lineær hastighet langs en bane fra 0% til 100% i fire tidsperioder, og hvis disse periodene betraktes som rammer, vil objektet vise bevegelsesuskarpheter i hver ramme som er 25% av sti lengde. Hvis lukkerhastigheten blir forkortet til mindre enn varigheten av en ramme, og den kan være så forkortet at den nærmer seg null tid, må datamaskinanimatoren velge hvilken del av kvartalbanene (i vårt eksempel på 4 bilder) å vises som "åpen lukker" -tid. De kan velge å gjengi begynnelsen på hver ramme, i så fall vil de aldri se objektets ankomst på slutten av banen, eller de kan velge å gjengi endene på hver ramme, i så fall vil de gå glipp av starten punktet på turen. De fleste datamaskinanimasjonssystemer gjør den klassiske "gjerdestolpen" i måten de håndterer tid på, og forveksler tidsperioden til en animasjon med de øyeblikkelige øyeblikkene som avgrenser dem. Dermed vil de fleste datamaskinanimasjonssystemer feil plassere et objekt på en firerammetur langs en bane på 0%, 0,33%, 0,66%og 1,0%, og når de blir bedt om å gjengi uskarphet, må det kuttes en eller flere bilder kort, eller se utover animasjonens grenser, kompromisser som ekte kameraer ikke gjør og syntetiske kameraer ikke trenger å gjøre.

Bevegelseslinjer i cel animasjon tegnes i samme retning som bevegelsesuskarphet og utfører omtrent den samme plikten. Go motion er en variant av stop motion -animasjon som beveger modellene under eksponeringen for å skape en mindre forskjøvet effekt.

Data-grafikk

I 2D datagrafikk er motion blur et kunstnerisk filter som konverterer det digitale bildet / bitmap / raster -bildet for å simulere effekten. Mange grafiske programvareprodukter (f.eks. Adobe Photoshop eller GIMP ) tilbyr enkle bevegelsesuskarphetsfiltre. For avansert filtrering av bevegelsesuskarphet, inkludert kurver eller ujevn hastighetsjustering, er imidlertid spesialiserte programvareprodukter (f.eks. VirtualRig Studio ) nødvendig.

Biologi

Når et dyrs øye er i bevegelse, vil bildet lide av bevegelsesuskarphet, noe som resulterer i manglende evne til å løse detaljer. For å takle dette veksler mennesker vanligvis mellom saccades (raske øyebevegelser) og fiksering (med fokus på et enkelt punkt). Sakkadisk maskering gjør bevegelse uskarpt under en saccade usynlig. På samme måte lar jevn forfølgelse øyet spore et mål i rask bevegelse, og eliminerer bevegelsesuskarphet av målet i stedet for scenen.

Negative effekter av bevegelsesuskarphet

En drosje som begynte å kjøre av, gjorde jentas ansikter uskarpe på bildet.

Fjernsyn

I tv- sport , der konvensjonelle kameraer eksponerer bildene 25 eller 30 ganger per sekund, kan bevegelsesuskarphet være upraktisk fordi den tilslører den nøyaktige plasseringen av et prosjektil eller idrettsutøver i slow motion . Av denne grunn brukes ofte spesielle kameraer som eliminerer bevegelsesskarphet ved å ta raske eksponeringer i størrelsesorden 1 millisekund, og deretter sende dem i løpet av de neste 30 til 40 millisekundene. Selv om dette gir skarpere slowmotion -repriser, kan det se merkelig ut ved normale hastigheter fordi øyet forventer å se bevegelse uskarpt og ikke er utstyrt med uskarpe bilder.

Motsatt kan ekstra bevegelsesuskarphet uunngåelig oppstå på skjermer når det ikke er ønsket. Dette skjer med noen videoskjermer (spesielt LCD ) som viser bevegelsesuskarphet under rask bevegelse. Dette kan føre til at mer oppfattet bevegelse blir uskarp utover den eksisterende bevegelsesuskarpheten i videomaterialet. Se uskarphet på skjermen .

Noen ganger kan bevegelsesuskarphet fjernes fra bilder ved hjelp av dekonvolusjon .

Videospill

I videospill er bruk eller ikke av bevegelsesuskarphet noe kontroversielt. Noen spillere hevder at uskarpheten faktisk gjør spillet verre, ettersom det gjør uskarpe bilder, noe som gjør det vanskeligere å gjenkjenne objekter (spesielt i fartsfylte øyeblikk). Dette blir mer merkbart (og mer problematisk) med en reduksjon i framerate. Forbedringer i den visuelle kvaliteten på moderne etter-prosess bevegelsesuskarphet, samt en tendens til høyere rammefrekvenser har redusert den visuelle skadeligheten av undersamplede effekter av uskarpe bevegelser.

Vindturbiner

Fugler kan ikke skikkelig se de virvlende bladene til vindturbiner og kan bli truffet av dem dødelig. En nylig publisert rapport fra Norge antyder at maling av et av de tre bladene med en svart spiss gjør bladene mer synlige og dermed mer unngås. Dette reduserer bevegelsesuskarpheten til de umalte bladene, og reduserer fugledødene med opptil 70 prosent.

Kartlegging/kartlegging fra luften

Under luftkartlegging brukes et fly eller en drone til å ta bilder av bakken under flyging. Hvis flyhastigheten er for høy eller hvis lukkerhastighetene er for lange, kan dette føre til bevegelsesuskarphet. Bevegelsesuskarphet reduserer kvaliteten på bildene og har en negativ effekt på kartleggingsproduktene. Bevegelsesskarphet kan unngås ved å justere flyhøyden, flyhastigheten eller lukkerhastigheten.

Restaurering

Et eksempel på uskarpt bildegjenoppretting med Wiener -dekonvolusjon :

Fra venstre: originalbilde, uskarpt bilde og uskarpt bilde. Legg merke til noen artefakter i det uskarpe bildet.

Galleri

Se også

Referanser

Eksterne linker

Mosso creativo , Creative motion blur