Высокоскоростная камера своими руками

Высокоскоростная фотосъемка у вас дома

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. HighSpeedPhotography) 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.

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.

Эта статья была предоставлена Karsten Stroemvig (также известным, как Lullaby), посмотрите другие его великолепные проекты в области высокоскоростной съемки.

Автор: KarstenStroemvig

Источник

Скоростная съемка: руководство для новичков

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. Автор: Rick Ohnsman

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.

The Amateur Photographer’s Handbook (Автор: Aaron Sussman, 7-е издание, 1965, Thomas Y. Crowell, New York, с. 210). *А = по направлению к вам, В = диагональное движение, С = прямоугольное движение, как показано стрелками.

Эта таблица дает базовое понимание необходимой выдержки для типичных субъектов. Здесь приведена выдержка, необходимая для заморозки движения, большие значения приведут к размытию всего снимка или некоторых его участков.

Canon 6D с объективом Canon 70-200 f/2.8. Выдержка 1/800, диафрагма f/6.3 ISO 200. Вспышка выключена, использовался только дневной свет. Автор: Rick Ohnsman

Спорт, движение и настройки камеры

Типичный пример ситуации, когда может потребоваться сократить выдержку для заморозки движения – спортивное мероприятие или очень активное занятие. Скажем, вы снимаете мотогонки. Вы работаете без штатива с телеобъективом, потому нужно учитывать не только движение субъекта, но и возможную тряску камеры, усиливающуюся из-за зуммирования. Вы предполагаете, что около 1/500 секунды подойдет. Так почему бы не сократить выдержку до 1/1000, чем меньше, тем лучше, так ведь? Да, но только когда есть достаточно света.

Вот несколько вещей, о которых стоит подумать при работе с высокоскоростной съемкой без вспышки.

• Учитывайте, что, регулируя одну грань треугольника экспозиции, вы влияете на две другие. Сокращение выдержки нужно скомпенсировать изменением диафрагмы, ISO или обоих.
• Если вы новичок в сфере скоростной фотографии, воспользуйтесь режимом Приоритет выдержки (обозначен буквой S на камерах Nikon и Tv на Canon). Достаточно выбрать выдержку, которая вам кажется правильной, а камера сама подберет диафрагму (и/или ISO, если установлен режим Авто-ISO). Можете попробовать разные значения выдержки, чтобы определить подходящую, полагаясь на способности камеры правильно установить остальные параметры экспозиции.
• Режимы непрерывной съемки и Ai-Servo фокусировки (AF-C на камерах Nikon) помогут поймать хороший кадр. Подметьте приближающийся интересный момент, нажмите на кнопку затвора за секунду до него и получите резкий снимок.
• Следите за диафрагмой и ISO, чтобы не возникло проблем с глубиной резкости или шумом.
• Если требуется короткая выдержка, не бойтесь использовать более высокие значения ISO. С новыми моделями камер можно так сильно не опасаться негативных эффектов из-за высокого ISO. Если выбор стоит между шумным и размытым снимком, лучше выбрать первый вариант, а затем исправить недостатки с помощью специального ПО. Исправить размытую фотографию невозможно.

Canon 6D с объективом Canon 70-200 f/2.8. Выдержка 1/1600, диафрагма f/7.2 ISO 500. Использовался только дневной свет. Автор: Rick Ohnsman

Многие спортивные фотографы предпочитают снимать в режиме Приоритет диафрагмы (A на камерах Nikon и Av на Canon). Вы получаете контроль над глубиной резкости и можете зафиксировать широкую диафрагму, чтобы на сенсор попадало как можно больше света, следовательно, была возможность установить как можно меньшую выдержку. Просто следите за глубиной резкости и значением выдержки, чтобы она не поднималась выше необходимого значения.

Если вы комфортно чувствуете себя в Ручном режиме, такой способ тоже подойдет, а в придачу вы получите полный контроль, но и следить нужно будет за всеми параметрами. Это достаточно хорошо работает при условиях стабильного освещения. Если планируется съемка действия с быстро меняющимся светом или фоном, могут возникнуть проблемы. С режимом Авто ISO, который имеется у большинства современных камер, есть возможность опробовать его работу вместе с одним из вышеупомянутых методов.

Делаем всплеск

Canon 50D с фикс-фокус объективом Canon 50mm, f/1.8. Выдержка 1/8000, диафрагма f/3.5, ISO 400

Популярное применение скоростной съемки – создание фотографий, «субъекты» на которых (вода, пудра и пр.) разливаются, рассыпаются, бьются на куски, ломаются, капают или летают в пространстве. Восхитительные фотографии замерших во времени материалов вполне реальны. Но часто процесс их создания бывает довольно грязным! Однако, с ярким дневным светом съемку можно провести на улице, где будет легче убраться, а выдержки хватит, чтобы остановить движение. Большинство современных камер может работать со значениями вплоть до 1/4000 или даже 1/8000 секунды. Это достаточно быстро, чтобы остановить даже такие мелкие предметы, как капли воды.

Canon 50D с фикс-фокус объективом Canon 50mm f/1.8. Выдержка 1/3200, диафрагма f/4.0, ISO 400. Только дневной свет. Автор: Rick Ohnsman

Выше находятся примеры фотографий, которые я сделал, используя только солнечный свет. В некоторых снимках для направления света были установлены рефлекторы. Параметры экспонирования указаны для каждого примера. Кликните здесь, если хотите подробнее узнать о процессе съемки.

Съемка со вспышкой – быстрее света

Хотите еще быстрее? Естественного света будет недостаточно, чтобы иметь возможность установить минимальные значения выдержки, а если и будет, вы все равно не сможете остановить движение. Возможно, ваш субъект будет намного проще запечатлеть в студии. Добро пожаловать в мир съемки со вспышкой, где всплеск света становится очень коротким, позволяя устанавливать наименьшее время экспонирования.

Ключ к созданию скоростных фотографий со вспышкой – регулирование выходной мощности лампы. Чем меньше мощность, тем меньше длительность. Вот несколько примеров для Canon 580EX (таблица взята из статьи Джима Хармера о длительности вспышек):

Экспозиция внутри экспозиции

Так что на счет выдержки? При использовании вспышки для скоростной съемки не она делает всю работу. Именно тот молниеносно-быстрый проблеск света останавливает движение и позволяет запечатлеть удивительно малый отрезок времени.

По сути, когда вы делаете снимок со вспышкой, вы создаете экспозицию внутри экспозиции. При съемке с естественным светом рассматривается отрезок времени, в течение которого затвор открыт, но в то же время срабатывает вспышка, экспонируя субъект на долю секунды. В большинстве случаев затвор открывается и тут же срабатывает вспышка (дальше мы обсудим, зачем может понадобится это поменять).

Такой прием называется Синхронизация по первой шторке (и обычно является настройкой по умолчанию для многих камер). Затем экспонирование продолжается, сенсор получает рассеянный свет пока не выйдет время. При работе в режиме TTL делается предварительный импульс, благодаря которому камера рассчитывает мощность вспышки. На схеме ниже изображен процесс экспонирования при выдержке 1/125 секунды.

Берем управление в свои руки

Давайте проанализируем фотографию ниже, чтобы понять, как всё работает. В кадр поместили блюдце с молоком и ложку. Использовалась камера Canon 6D с самым резким объективом, который у меня был – так называемый «nifty fifty», 50мм фикс-фокус Canon f/1.8. По сторонам были помещены две вспышки Sunpak с беспроводными кнопками спуска Yongnuo. Освещение в комнате было сведено до минимума. Я щелкнул несколько снимков в ручном режиме, чтобы определить необходимые параметры экспозиции – в моем случае выдержка 1/160 вполне хорошо подошла, также я установил ISO 100 для минимального шума и диафрагму f/25 для идеальной глубины резкости. Без вспышки при таких настройках получается практически абсолютно черный прямоугольник. Мне не нужно, чтобы естественный свет влиял на фотографию. Затем я протестировал кадр со вспышками, установленными на 1/16-ю мощности. С этим не возникло трудностей благодаря переключателям на задней панели. (Более современные модели обычно поддерживают регулирование мощности в Ручном режиме при помощи кнопки и LCD-экрана).

Canon 50D с объективом Tamron 17-50. Выдержка 1/60, диафрагма f/25, ISO 400. Две вспышки Sunpak. Автор: Rick Ohnsman

Делаем снимок

Теперь все начинает зависеть от реакции и удачи. Я должен был бросить ягоду и на долю секунды позже нажать на кнопку дистанционного затвора. Тайминг очень важен, поэтому мне понадобилось немало попыток прежде, чем я получил идеальный кадр. Такая же ситуация была при съемке перца и фруктов на улице. Можете сами посчитать, сколько щелчков затвором понадобится для «той самой» фотографии.

Для создания такого вида фотографий нужно выполнить такие шаги:

• Подготовьте субъект и расставить вспышку(ки) в наиболее выгодных местах.
• Беспроводные кнопки спуска затвора могут предоставить больше гибкости при размещении вспышек.
• Переведите вспышки в ручной режим, чтобы иметь возможность контролировать их мощность.
• Активируйте ручной режим камеры, чтобы получить контроль над ISO, диафрагмой и выдержкой.
• Включите ручной фокус и сфокусируйтесь на субъекте.
• Лучше работать в помещении с минимальным количеством естественного света. Тогда вы сможете получить правильную экспозицию, используя только вспышку.
• Установите узкую диафрагму для максимальной глубины резкости.
• Сократите ISO во избежание шума.
• Выдержка здесь не критична, ведь экспонирование происходит за счет вспышки. Выдержка будет отвечать только за экспонирование естественного света.
• Сделайте пробный снимок без вспышек. Он должен быть почти или полностью черным. Сократите выдержку и/или сократите диафрагму или ISO, чтобы добиться этого результата.
• Включите вспышки и сделайте несколько пробных снимков. Установите их мощность на минимум, который позволит добиться адекватного экспонирования. Помните, меньшая мощность = меньшая длительность. Чем ниже мощность, тем выше «замораживающая способность».
• Активируйте режим серийной съемки. Он повысит шансы на то, что один из снимков будет удачным.
• На старт, внимание, марш снимать!
• Не думайте, что сможете уловить нужный момент с первой попытки. Просматривайте каждый снимок и повторите процесс, если потребуется.

Canon 50D с объективом Tamron 17-50. Выдержка 1/60, диафрагма f/5.0, ISO 400. Синхронизация по второй шторке позволила добиться одновременно резкости и размытости. Автор: Rick Ohnsman

Объединяем размытие и резкость

Иногда снимок, объединяющий в себе элементы размытости движения и резкости, может выглядеть намного лучше. Для получения такого эффекта нужно использовать Синхронизацию по второй шторке. Это означает, что затвор будет открыт, пропуская естественный свет и ближе к окончанию времени экспонирования сработает вспышка, которая заморозит уловленный ею момент. Если оставить синхронизацию по первой шторке, вспышка сработает сразу же и выйдет так, что субъект будет сначала резким, а ближе к окончанию времени экспонирования станет размытым. Такой эффект выглядит очень неестественно, поэтому лучше все же синхронизировать по второй шторке.

Дальше и быстрее

Когда вы будете готовы фотографировать еще более быстро двигающиеся субъекты или поймете, что метод «быстрые руки, тайминг и удача» работает не так хорошо, попробуйте поработать с триггером затвора. Некоторые модели используют звук, чтобы активировать затвор и вспышку, другие могут работать с лазерными лучами таким образом, что, когда субъект прерывает луч, срабатывает затвор и вспышка. Смарт-триггер MIOPS имеет несколько режимов активации: звук, лазер и освещение, а также поддерживает функции Time Lapse и HDR. Если вы любите мастерить что-то самостоятельно и хорошо разбираетесь в электронике, на YouTube есть много видео, рассказывающих как смастерить свой собственный триггер на базе Arduino.

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.

Желаю вам удачи в работе со скоростной съемкой. Не забудьте задать вопрос, поделиться комментарием или примерами своих фотографий. Я буду рад увидеть ваши успехи!

Источник