Lighting For High Speed

В данной статье, с помощью наших коллег из компании lovehighspeed мы попытаемся кратко объяснит вам такую тему как:
Освещение для высокоскоростной съёмки.
Итак:

Проблемы освещения не характерны для высокоскоростных камер Phantom, но не для съемки видео с высокой частотой кадров.
Даже с высокой чувствительностью ISO современных камер, таких как Phantom Flex4K (Rolling Shutter), будьте готовы использовать значительное количество света.
Для съемки с частотой кадров 1000 кадров в секунду вам потребуется в 5,25 раза больше света, чем при 24 или 25 кадрах в секунду.

В России преобладающим типом используемого света являются все еще большие вольфрамовые лампы.
Вольфрамовые лампы Френеля с выходной мощностью 5000 Вт или выше – это, по большей части, самый безопасный вариант, чтобы избежать проблем с мерцанием.
Но вольфрамовые лампы не всегда являются наиболее подходящим вариантом для съемки. Лампы с меньший физический размером, более низкой потребляемой мощности будут создавать нежелательные мерцания изображения.
С улучшениями в технологии освещения есть другие варианты, которые можно использовать для съемки высокой частоты кадров именно они и будут обсуждаться в этой статье.

EXPOSURE

Частота кадров относится к числу отдельных кадров, которые составляют каждую секунду видеозаписи, которую вы записываете, также называемой FPS (кадры в секунду).
Наиболее часто используемые частоты кадров в видео и фильмах составляют 24, 25 и 30 кадров в секунду.

Когда вы увеличиваете скорость съёмки, снимая высокоскоростной камерой, вам необходимо учитывать увеличение экспозиции.
Для съемки с высокой частотой кадров требуется значительный уровень освещенности.
Поскольку количество кадров в одной секунде удваивается, количество света, необходимое для достижения одинаковой экспозиции, также удваивается.
Это продемонстрировано в таблице ниже.

FLICKER

Помимо освещения, самая большая проблема в высокоскоростной съёмки это мерцание освещения.
При питании от переменного тока (AC), лампы работают от 50 до 60 раз в секунду (в зависимости от страны и ее энергосистемы).
Во время нисходящего цикла нить накаливания вольфрамовой лампы может незначительно остывать и нагреваться.
При определенной частоте кадров датчик камеры снимает достаточное количество кадров в секунду, чтобы увидеть остывание и нагрев нити накала, что в результате даёт мерцание на изображении.

Количество мерцания связано с типом колбы, мощностью и физическим размером нити. В общем, лампы мощностью 5000 Вт или более. Которые используют вольфрамовые нити, настолько велики, что у них нет времени на охлаждение и затемнение перед повторным циклом питания.
Поэтому рекомендуется использовать 2K. Или более вольфрамовые приборы при съемке на скорости 120 кадров в секунду в 60 Гц и 5K или выше при съемке более 100 кадров в секунду в 50hz.

Некоторые дополнительные рекомендации:
– использовать мощность постоянного тока для ламп накаливания, что полностью исключает мерцание.
Постоянный ток, подаваемый на головку лампы, означает, что между циклами нет чередования, и нить постоянно горит. Меньшие лампы могут питаться от батарей, избегая проблем с мерцанием.

HMI и флуоресцентные лампы:

– как правило, подходят для скоростей до 100 кадров в секунду, если они используют электронный балласт и настроены на фликкер.
Хотя лампы HMI работают по другому в отличии от ламп с вольфрамом, HMI могут страбить от «Arc Wander», в результате чего плазменная «горячая точка» перемещается внутри лампы, вызывая аморфное смещение в световом выходе. Наиболее распространенным побочным эффектом для этого является быстрое изменение цвета в мерцающем эффекте. Никакой свет HMI с обычным электронным балластом не может быть гарантией против какой-либо формы мерцания, независимо от того, насколько велика лампа.

В последние годы высокочастотные балласты были изготовлены для ламп HMI. Балласты Panalux мощностью 300 Гц для ламп HMI составляют от 125 Вт до 18 000 Вт. Аналогичным образом, Arri выпустил высокоскоростные балласты мощностью 1000 Гц. Для использования с одной и той же лампой HMI от 125 Вт до 6000 Вт. Эти балласты значительно уменьшают или даже устраняют мерцание в большинстве ситуаций. Но при практическом использовании этих инструментов было обнаружено, что при определенных условиях освещения и с некоторыми лампами и пузырьками мерцание может быть очевидным. Тестирование конкретных ламп, которые нужно использовать на работе, всегда желательно.

LED приборы:

– подчиняются электронным схемам, имитирующим их, что может создать широкий спектр частот обновления. Но в целом светодиодные светильники, предназначенные для киноиндустрии, не будут мерцать, пока они не затуманиваются. В последнее время все больше светодиодных ламп становятся доступными для кинопроизводства. И многие из которых в настоящее время широко используются для высокоскоростной съемки.

Наконец, угол затвора на высокоскоростной камере может также повлиять на мерцание, так как больший угол затвора обеспечивает более длительное время отклика от света. При съемке с очень высокой частотой кадров больше не требуется удерживать затвор на 180 градусов для захвата движения, обычно предпочтительного для фильма. Затвор на 360 градусов позволяет использовать как более легкую чувствительность, так и уменьшать ВОЗМОЖНОСТЬ мерцания, но не исключает его!

Освещение с помощью HMI

Электронные балласты, и эффект Arc Wander.

Как описано в предыдущем абзаце: Горячая точка электрической дуги, которая перемещается в плазматическом газе внутри стеклянного пузырька, перемещается назад и вперед между двумя катодами. Получающийся эффект при котором появляется как мерцание СВЕТА, так и смещение ЦВЕТА.

Если один большой свет используется в прямую на объект, этот эффект может быть более очевидным.
Если много огней смешиваются вместе или если свет пробивается через диффузные рамы, то Arc Wander часто может быть ограничен но присутствовать. Кроме того, Arc Wander гораздо более заметен в темной студии. Когда используется снаружи, чтобы дополнять естественный дневной свет (эти эффекты часто могут быть незначительными).

Благодаря высокоскоростным балластам с частотой 300 Гц и 1000 Гц можно добиться высокого качества изображения без мерцания. При частоте кадров 1000 кадров в секунду и во многих случаях можно работать с одним источником дневного света HMI.

Эта новая технология питает лампу сильно выраженным прямоугольным волновым током, а не с типичной частотой 75 Гц.
Высокочастотные балласты доступны для всех мощностей от 125 Вт до 18 000 Вт.
Рекомендуется по-прежнему тестировать лампы со скоростью съемки, необходимой до работы.

Из статьи: @lovehighspeed
Освещение для высокоскоростной съёмки.

Motion Control Russia
Аренда Motion Control систем и высокоскоростных камер Phantom в Москве и Санкт-Перербурге.
Адрес: Россия г.Москва.
Телефон: +7(925)057-78-47 Whatsapp