Загальновідомо, що систем стабілізації зображення (CIS) є на масовому ринку дві:

- цифрова (дешева і неякісна, заснована на що приводить до "замилювання" процесі фільтрації непоправно розмазати при зйомці зображень), і

- оптична.

Загальновідомо також, що оптичні ССІ бувають двох типів: з рухомою лінзою (Canon, Nikon) і рухомий матрицею (Pentax, Olympus, Fujifilm, Sony, Samsung, Casio ...)

Менш відома оптична ССІ, що просувається останнім часом JVC. У ній рухливих лінз не одна, а дві. І розміщені вони не всередині оптичного тракту, а попереду нього. Кожна з таких лінз володіє не двома ступенями свободи (як у Canon), а однією (лінзи гойдаються навколо осей, що проходять над і під оптичною віссю об'єктива).

Це - єдина ССІ, робота якої видно сторонньому спостерігачеві.
І не просто видна, а прямо-таки чарівно вона виглядає :

Я б сказав, що на наших очах вперше за кілька століть свого існування об'єктиви перестають свердлити душу холодним уважним поглядом (який настільки епічно проексплуатувати Кубрик в "Одіссеї 2001") і потихеньку починають справляти враження деякої живої свідомості.

Вообщем, я здивований, чому навколо явною кіногенічна цієї системи маркетологами JVC не дає розгорнута масштабна рекламна кампанія.

Зате не доводиться дивуватися відсутності рекламної кампанії навколо давно відомої у вузьких колах безкоштовної ССІ (Немудренно: хто ж стане рекламувати безкоштовне?) При всій своїй примітивності вона разюче результативна (я цей рецепт випробував і готовий за нього поручитися)

Цікаво, чи отримає поширення в галузі кіно- / фотостабілізаціі використання іграшкових радіокерованих електровертолетіков начебто цього . Тут я жартую лише частково: погляньте на наведені на сайті проекту ролики і зверніть увагу на немислиму при зйомці "з рук" плавність руху камери і оціните перспективи, які можуть відкритися по в ході цілеспрямованого вдосконалення цієї конструкції в якості знімального платформи, яка конкурує з нечувано дорогими "стедікама", візками і кранами.

Відносна дешевизна допоможе змиритися з такими недоліками, як:
- прикрі проблеми при зйомках пивної реклами (піна з знімаються крупним планом келихів буде видувати);
- зниження ефективності при поривчастим вітром;
- дпефіціт підйомної сили, потрібної для транспортування масивної светосильной оптики.

Ще один спосіб досягти професійної плавності руху може складатися у використанні високошвидкісних камер на зразок Casio EХ F1, якими я читачам мого блогу все вуха прожужжали. Тут я згадав їх тому, що на швидкості 600 fps зняти сіпаються відеоряд в стилі тріеровской "Догми" не вийде, навіть якщо трясти камеру навмисне.

Згадаємо езотеричну ССІ на основі ПЗС-матриць з отрогональним перенесенням (Orthogonal Transfer CCD або OTCCD), яка застосовується в даний час в астрофотографії (потреба в шейк-редакшне в даному випадку пов'язана не зі струсом НЕ корпусу телескопа, а з перемішуванням різнотемпературних шарів атмосферного повітря з -за якого зображення в поле зору телескопа раз у раз дрейфує в непередбачуваному напрямку).

Щоб зрозуміти принцип OTCCD, розглянемо, яким чином зчитуються дані зі звичайною 5-мегапіксельною (2592х1944) CCD-матриці. Процес цей займає 2592 циклу, в ході яких числа, що відображають кількість поглиненої кожним пікселем світлової енергії, послідовно зміщуються направо (або наліво, - в залежності від того, як влаштована матриця, а т.м. як вона укріплена, і з якого боку оглядає ми її думкою).

З кожним черговим циклом новий "виходить за межі матриці" стовпець переноситься в буферний лінійний масив з 1944 елементів, а звідти - в ОЗУ для подальшої обробки, і, нарешті, у флеш-пам'ять.

Таким чином, зображення в ході зчитування рухається в межах CCD-матриці уздовж рядків.

OTCCD ж дозволяє організовувати зміщення не тільки уздовж рядків, але і, в міру необхідності, вздовж стовпців. І не тільки в ході зчитування, а й в ході експонування. Можна сказати, що ССІ на основі OTCCD відрізняється від звичної системи стабілізації на основі рухомий CCD тим, що в ній рухається не сам фотоелемент, а акумульована їм інформація.

Для CMOS-матриць подібну ССІ реалізувати не можна, бо вони опитуються принципово іншим чином: поточні значення освітленості скануються попиксельно (наприклад, "зліва-направо, зверху-вниз"). Процес сканування займає деякий час, і якщо протягом цього часу вид в поле зору камери зміниться, то зображення спотвориться - як на класичній фотографії Жака-Анрі Лартіго, який використав викликаються щілинним затвором артефакти для реалізації художнього задуму.

Відео-артефакти, пов'язані з "ефектом щілинного замка" теж можуть мати художню цінність .

Однак, набагато частіше вони викликають непривабливий "желейний ефект" ( "jello effect"; зрозуміти походження цієї назви неважко, подивившись, наприклад, цей ролик )

Желейний ефект примітний тим, що він абсолютно не піддається виправленню програмними засобами. Щоб зрозуміти, характер спричинених ним проблем, уявіть, що, знімаючи чийсь портрет, ви нахилили камеру на частку градуса вниз в той момент, коли сканування дійшло до рівня брів вашої моделі. Результатом може стати перескакування скануючої лінії на ніс, і, відповідно, повне зникнення з вашого кадру очей.

Відео, зняте "з рук" CCD-матрицею виглядає менш деталізовано, зате більш природно (зображення розмазується в напрямку руху приблизно в тому ж стилі, який нам з вами доводиться спостерігати в силу інерційності рецепторів сітківки).

Тут же варто згадати став цвяхом торішнього SIGGRAPH'а амбітний проект в обл. ССІ, що розвивається в Університеті штату Вісконсін і в Adobe.

Його принципова відмінність від розглянутих вище - в здатності стабілізувати не тільки орієнтацію, а й координати камери. Створене в його рамках ПО, по суті, реконструює 3D-сцену, а т.м. траєкторію руху камери в ній, після чого вихідний відеоряд замінюється 3D-візуалізацією, яка виконується з точки зору віртуальної камери, що рухається по прямій або по апроксимується сплайну.

На жаль, ні поточна, ні наступні версії цього ПО не можуть гарантувати повної відсутності артефактів візуалізації (втім, цілком можливо, що масовий споживач легко з ними примириться).

Опишу, нарешті, дві обіцяні в заголовку "нові системи стабілізації" власного винаходу. Що до пріоритету: з одного боку, розраховувати на нього не доводиться (ідеї-то на поверхні лежать), а з іншого - має сказати, що пара годин, витрачених на спроби оцінити їх новизну, плодів не принесла.

Ідея №1. Уявіть, що до ергономічної рукояті на кшталт велосипедного керма прироблені кілька керованих процесором актуаторов, що підтримують і орієнтують штативну головку (і камеру на ній) в нерухомому положенні в світових координатах (для їх точного визначення можна використовувати комбінацію інерційної і інтерферометричної навігації, або щось ще ; це справа техніки). В цьому режимі гаджет заміняє собою штатив. Більш того, він функціональніша штатива, бо їм можна користуватися, наприклад, в стадіонною штовханині. Якщо ж актуатори переміщують камеру із заданою швидкістю вздовж прямої чи іншої траєкторії, то гаджет замінить знімальну візок або кран. Завдання оператора зводиться до транспортування платформи таким чином, щоб штативна головка не покидала меж зони досяжності (це може бути, наприклад, пов'язаний з платформою уявний куб з ребром десь сантиметрів 20)

Прокладати сплайнові і лінійні траєкторії перед зйомкою можна за допомогою графічного інтерфейсу (напр., Малюючи лінії мишкою в просторі змодельованої сцени), або за допомогою розташованої на рукояті кнопки, натискаючи на яку оператор вільний вводити в пам'ять бортового комп'ютера координати якірних крапок або вершин.

Гаджет можна експлуатувати і без попереднього програмування в режимі емуляції "стедікама", від якого він буде відрізнятися двома важливими перевагами:

- легкістю (в той час, коли космічні кораблі борознять простори Великого Театру, разюче низькотехнологічний " стедикам ", Що представляє собою пахне темними віками систему шарнірів і противаг, важить ~ 20 кг. І вимагає від оператора атлетичної підготовки)

- комп'ютерної точністю роботи.

Ймовірно, в останньому пункті і криється каверза, який дозволить комерціалізувати ідею №1: мабуть, швидкодія виконуючої системи на сучасному технологічному рівні не дозволяє домогтися досить оперативного виконання команд процесора для того, щоб мимовільні рухи рук оператора не порушували нерухомості "картинки".

Ідея №2. Пропоную оснастити ЦФК двома CMOS-матрицями, світло на які буде падати через напівпрозоре дзеркало (на одну - проходить через дзеркало, на іншу - відбитий). Нехай одна з матриць сканується "зверху вниз", а інша - "від низу до верху". Зіставляючи одержувану пару зображень (а т.м., можливо, з огляду на свідчення акселерометрів), ПО може визначити характер руху камери в ході експозиції і відновити з двох перекручених зображень одне "нормальне". Це ПО може бути вбудованим, або реалізованим у вигляді пакету для обробки поста. Зверніть увагу, що вищеописаний приклад з очима портретованого втрачає для такої камери значення: очі, зниклі на матриці А, виявляться двічі відображені матрицею Б, що надасть ПО необхідні для реставрації дані.

Буду радий будь-яким скаргами та пропозиціями!

Ви можете підписатися на наш Telegram-канал для отримання найбільш цікавої інформації