Зависимость шевеленки от размера кадра

[ZoomRu]

Пожалуйста, чуть спокойнее.

Как дохлый слон.

И буду благодарен, если Вы ответите на мой вопрос, - мне тоже хотелось бы быть в теме. :)

Я же ответил: http://www.club-nikon.ru/forum/index.php?s...st&p=295819 ...

Да, можно и подробнее и с формулами и выкладками, но, боюсь, у меня не получится по времени. А сослаться на теорию вопроса не получится — труды по этой тематике в Рунете, увы, не выложены. Практику же решений задач лучше смотреть в патентных базах, а не на мультиках. Впрочем, это я по себе сужу, отсылать кого-либо к патентам* не буду. ;)



P.S.

*) — Если интересно по системе VR, которая тут обсуждается, то см. патент США No. 6097896 (приоритет от 25.08.1998 г.)

[sturchin]

Как дохлый слон.





Я же ответил: http://www.club-nikon.ru/forum/index.php?s...st&p=295819 ...

Да, можно и подробнее и с формулами и выкладками, но, боюсь, у меня не получится по времени. А сослаться на теорию вопроса не получится — труды по этой тематике в Рунете, увы, не выложены. Практику же решений задач лучше смотреть в патентных базах, а не на мультиках. Впрочем, это я по себе сужу, отсылать кого-либо к патентам не буду.

По указанной Вами ссылке Вами высказана неверная гипотеза об основном вкладе в смаз линейного перемещения камеры, фактически вы сказали, что влияние вибрации на предельно допустимую выдержку для съемки с рук примерно пропорционально коэффициенту кропа. Неверность Вашей гипотезы, повторенной, как миниму дважды, подтверждается практикой, которая говорит, что нет никакой зависимости (в рамках точности эксперимента) предельно допустимой длительности выдержки от коэффициента кропа при одной и той же ""ЭФР", так и описанием системы VR Никона на странице с мультиками. Пятикратное разхождение теории с практикой по минимальной выдержке более чем доказательно.



Неверность Вашей гипотезы доказывается и страничкой с мультиками на сайте Никон, вокруг которых есть и текст, как Вы могли бы заметить, в котором вообще линейные перемещения никак не обсуждаются и не рассматриваются, в отличие от угловых. С чего бы это?



И ни патенты, ни теория здесь Вам помочь не могут. Ибо практика есть критерий познания, как известно, а она говорит четко, что есть зависимость, но от угла зрения объектива, т.е. если "ЭФР" 37 - то предельная выдержка без смаза 1/20-1/30, если "ЭФР" 70-80 мм - предельная выдержка 1/60-1/80. Т.е. явным образом просматривается зависимость от УГЛА зрения объектива, но никак не от коэффициента кропа и т.п. Повторю, мне есть что предъявить. Просмотрел экзифы за три-четыре года съемки мыльницей.

Кстати есть и примеры снимков супруги на мыльницу, которая вообще снимает сотню кадров в год, от силы.



И что самое пикантное - похоже автоматика камеры Иксус учитывает именно ЭФР при выборе режима поджигать или не поджигать встроенную вспышку. Но это надо еще посмотреть по экзифам более внимательно.

[ZoomRu]

фактически вы сказали, что влияние вибрации на предельно допустимую выдержку для съемки с рук примерно пропорционально коэффициенту кропа.

Фактически я сказал, что сказал. Не придумывайте за меня то, что я не говорил.

Неверность Вашей гипотезы доказывается и страничкой с мультиками на сайте Никон, вокруг которых есть и текст, как Вы могли бы заметить, в котором вообще линейные перемещения никак не обсуждаются и не рассматриваются, в отличие от угловых. С чего бы это?

Патент почитайте... И найдите в системе стабилизации механизм угловых перемещений, так красочно показанный в мультике.

И ни патенты, ни теория здесь Вам помочь не могут.

Я помощи не ищу... Это Вы пытаетесь в чем-то разобраться, или нет? Не хотите — всего хорошего.

[sturchin]

Фактически я сказал, что сказал. Не придумывайте за меня то, что я не говорил.





Патент почитайте... И найдите в системе стабилизации механизм угловых перемещений, так красочно показанный в мультике.





Я помощи не ищу... Это Вы пытаетесь в чем-то разобраться, или нет? Не хотите — всего хорошего.

Я уже во всем разобрался.



Иксус при кропе 5 в автоматическом режиме (включения вспышки) при ФР=7.7 или "эФР"=~37 мм выключает ее если по условиям освещенности сможет сделать выдержку 1/50 или короче, т.е. фактически отрабатывает правило 1/F с небольшим запасом, подставляя в дробь не F, а ЭФР. Т.е. при съемке зеркалкой и любой презираемой мыльницей ОДИНАКОВОЙ картинки с ТОГО Ж САМОГО места нет НИКАКОЙ разницы по устойчивостии к вибрациям ни у той, ни у другой камер. Теперь конечно программеры кенона станут идиотами, но им не привыкать.

[EVB]

Я же ответил: http://www.club-nikon.ru/forum/index.php?s...st&p=295819 ...

Извините, сразу не заметил.

Я так и подумал, что Вы имеете в виду линейную составляющую колебаний. Не могу объяснить полностью корректно, но мне кажется, тем не менее, что подход неверен.



Размер матрицы был бы существенен, если бы она двигалась независимо от объектива. Тогда в самом деле крошечный сдвиг матрицы давал бы огромный смаз. Однако в случае фотокамеры они жестко соединены, поэтому для величины смаза имеет значение только та величина, которую принято называть ЭФР.



Всерьез проблему не обдумывал, поэтому на своем мнении как на единственно правильном не настаиваю, хотя интуитивно мне оно кажется правильным. Буду рад, если обоснованно поправите.

Если есть силы и желание обсуждать далее, могу выделить в отдельную тему.

[ZoomRu]

Я так и подумал, что Вы имеете в виду линейную составляющую колебаний. Не могу объяснить полностью корректно, но мне кажется, тем не менее, что подход неверен.

Линейная — на матрице. Сдвиг изображения («шевеленка») на матрице он может быть только линейным, вне зависимости от причин, его вызвавших. Я всё это пытаюсь донести, но, видимо, как-то крайне неудачно... :( Причины сдвига, безусловно, комбинированные: тут и плоскостные сдвиги камеры и различные повороты. (Разбирать их по-отдельности я не вижу особого смысла. Это ведь не компенсация сдвига фотографического аппарата дистанционного зондирования Земли относительно поверхности, который заранее известен и может быть рассчитан. ;)

Активная система стабилизации (в частности: VR, о которой идет речь) отслеживает указанное перемещение датчиками (ускорения), и смещает в плоскости, параллельной фокальной (а не так, как показано в упомянутом мультике), один из внутренних компонентов оптической системы. При этом происходит компенсирующий сдвиг изображения (и, кстати, одновременно, из-за нарушения соосности компонентов оптической системы — увеличение аберраций, большей частью — комы, но на это приходится идти).

Т.к. любая система с обратной связью действует с задержкой, в данном случае сильнее всего зависящей от быстродействия вычислительной подсистемы, то может применяться то или иное предсказание поведения системы, основанное на быстром сравнении текущих данных динамики с данными заранее рассчитанных «сэмплов» — примеров (это, судя по всему, как раз те «5000 вариантов движений камеры в руках фотографа», о которых упоминалось выше).



Что касается экстраполяции правила «1/F» на большие или меньшие формата кадра, то я считаю, что этого делать нельзя в принципе. Во-первых, из-за того, что это правило — эмпирическое (и этой причины — достаточно). Во-вторых, никак не учитываются линейные размеры пикселов и, в-третьих, вот уж чего там не будет, так это прямой пропорциональности...



Добавлю. Тут упоминались EXIF-данные. Если они относятся к формату TIFF (со сжатием без потерь) — это еще нормально. Но, если речь шла о JPEG'е, то анализировать что-либо по нему — это совсем несерьезно. После всех преобразований, JPEG — это не более чем «картина мелками, написанная по воспоминаниям» о сфотографированной сцене. ;) Там от исходной информации не остается ни единого бита...

[EVB]

Линейная — на матрице. Сдвиг изображения («шевеленка») на матрице он может быть только линейным, вне зависимости от причин, его вызвавших. Я всё это пытаюсь донести, но, видимо, как-то крайне неудачно...

Я добросовестно пытаюсь понять, ибо мне это интересно. Но пока не выходит При этом полностью абстрагируясь от систем VR.



Давайте представим себе 2 идеальные камеры:

1) Диагональ = 2.5см., фокусное = 10см.

2) Диагональ = 1.0см., фокусное = 4см.



Обе камеры во время экспозиции сдвигают на 1мм параллельно плоскости кадра. Хотите ли Вы сказать, что смаз на 2-й камере будет больше?

[ZoomRu]

Давайте представим себе 2 идеальные камеры:

1) Диагональ = 2.5см., фокусное = 10см.

2) Диагональ = 1.0см., фокусное = 4см.

Обе камеры во время экспозиции сдвигают на 1мм параллельно плоскости кадра. Хотите ли Вы сказать, что смаз на 2-й камере будет больше?

Это Вы так хорошо примеры подобрали... ;) Размеры пикселов какие? (Можно их общее число при одинаковости соотношений сторон кадра.) Увы, в случае матриц это надо обязательно учитывать.

Если общее число пикселов у матриц — одинаковое, то смотрим иллюстрацию ниже:

shift_on_matrix.gif (8.42 КБ) 2 просмотра

[sturchin]

Это Вы так хорошо примеры подобрали... Размеры пикселов какие? (Можно их общее число при одинаковости соотношений сторон кадра.) Увы, в случае матриц это надо обязательно учитывать.

Если общее число пикселов у матриц — одинаковое, то смотрим иллюстрацию ниже:

shift_on_matrix.gif

А теперь к этой изящной картинке добавьте реальные количественные данные - высота кадра 5.3 мм для матрицы Иксуса и 24 мм для матрицы Никон D700. Проверьте алгеброй "теорию", точнее примитивный геометрический экзерсис, так сказать.



И сделайте, пожалуйста инженерную прикидку по степени смаза для Иксуса 750 и D700 при одинаковой модели вибрации, которую вы выбрали за основную.



И обратным счетом рассчитайте потребную выдержку, например из условия приемлемости смаза не более чем на два-три пикселя. Именно столько приходится на ресничку при погрудном портрете. Как только Вы заложите сколько-нибудь значимую линейную компоненту в свою модель вибрации Вы неизбежно прийдете к конфузу. Неизбежно.



Количество пикселей для данного случая думаю все-таки неважно, поскольку сколько черных пикселей попадает на ширину ресницы - 3 или 4 не так уж и важно. Важно сколько их затемнится рядом с реальным положением ресницы в дополнение. На практике у Иксуса 750 - 2304, D700 - 2832 пиксела по вертикали. Фокусное расстояние Никона - 50 мм, фокусное расстояние Иксуса - 10.4 мм ("ЭФР" = 50 мм).



Особенно интересным будет ответ вопрос - на сколько пикселей замажется по вашему картинка реснички дополнительно у Иксуса, если у Никона она замажется дополнительно на два пикселя при одинаковой вибрации камер, естественно.



Пошел за попкорном.

[EVB]

Если общее число пикселов у матриц — одинаковое, то смотрим иллюстрацию ниже:

Да это все понятно, школьную геометрию, думаю, все помнят и без картинки. Вопрос в другом - не каков будет сдвиг, а какой будет смаз картинки при одинаковых углах обзора линз. Подозреваю, что при одинаковой мегапиксельности и смаз будет одинаковым.



Ваш подход хорош в случае, если матрица НЕ связана с объективом.

[sturchin]

Да это все понятно, школьную геометрию, думаю, все помнят и без картинки. Вопрос в другом - не каков будет сдвиг, а какой будет смаз картинки при одинаковых углах обзора линз. Подозреваю, что при одинаковой мегапиксельности и смаз будет одинаковым.



Ваш подход хорош в случае, если матрица НЕ связана с объективом.

Конечно, более того, я думаю основные движения (вибрации) камеры состоят из колебаний (поворотов) системы рычагов кисть-рука_от_кисти_до_предплечья-предплечье, связаных тремя шарнирами-суставами. Потому и колебания камеры получаются угловые. А приведенная картинка к теме обсудения не относится никак.

[EVB]

Конечно, более того, я думаю основные движения (вибрации) камеры состоят из колебаний (поворотов) системы рычагов кисть-рука_от_кисти_до_предплечья-предплечье, связаных тремя шарнирами-суставами. Потому и колебания камеры получаются угловые. А приведенная картинка к теме обсудения не относится никак.

Для теории это не важно. Мы рассматриваем общий идеальный случай. Насколько я помню, любое движение в пространстве можно представить в виде суперпозиции параллельного переноса и поворота. При этом обсуждается та составляющая параллельного переноса, которая параллельна плоскости матрицы. Но все равно, боюсь, что дела это не меняет - от размера матрицы величина смаза не будет зависеть.

[sturchin]

Для теории это не важно. Мы рассматриваем общий идеальный случай. Насколько я помню, любое движение в пространстве можно представить в виде суперпозиции параллельного переноса и поворота. При этом обсуждается та составляющая параллельного переноса, которая параллельна плоскости матрицы. Но все равно, боюсь, что дела это не меняет - от размера матрицы величина смаза не будет зависеть.

С принципом суперпозиции все правильно. Но у нас же не абстрактное тело, для которого все движения по всем 6-ти степеням свободы возможны и равновероятны.



Система у нас вовсе не абстрактная, а имеет достаточно конкретную кинематическую схему, в которой степени свободы - это повороты рычагов вокруг шарниров. Т.е., во-первых, не все степени свободы возможны (нет степеней свободы для линейных перемещений), а второе, что может быть даже важнее, у нас есть определенная физиология, в рамках которой трудно себе представить, что развороты в кистевом и локтевом суставах, например, почему-то синхронизированы так, чтобы давать плоскопараллельное движение камеры. Правда получается, что системе нужно учесть, что есть целых три точки, относительно которых могут происходить вращения рычагов, но видимо в этом и состоит настоящее ноу-хау систем типа VR.

[ZoomRu]

Пошел за попкорном.

Нет. Вы пойдете за тряпкой, сотрёте с доски, и сами проверите, что хотите, для интересующих Вас «Иксуса» и «D700». ;)

[ZoomRu]

Да это все понятно, школьную геометрию, думаю, все помнят и без картинки.

Если бы Вам всё было понятно, Вы бы не задавали вопросы, не так ли?..

Вопрос в другом - не каков будет сдвиг, а какой будет смаз картинки при одинаковых углах обзора линз.

См. первый рисунок.

Для случая поворота см. вторую иллюстрацию:

rotate_on_matrix.gif (8.59 КБ) 2 просмотра

Подозреваю, что при одинаковой мегапиксельности и смаз будет одинаковым.

Сами судите...

Ваш подход хорош в случае, если матрица НЕ связана с объективом.

Изображён, естественно, тот случай, который только и может быть: объектив закреплен на камере и двигается вместе с ней.

И речь идёт, конечно, о параксиальной области*.



P.S. *) — и ортоскопических объективах.

[EVB]

Если бы Вам всё было понятно, Вы бы не задавали вопросы, не так ли?..

Насколько я помню, вопросы были не по школьной геометрии



Картинки замечательные, не спорю. Но без комментариев они мне ничего не объясняют.



Простите, но по стилю беседы Вы мне напоминаете оракула. Нельзя ли немного спуститься со священного треножника и быть ближе к простому народу?



Еще раз: Сдвиг матрицы на определенное расстояние даст соответствующую шевеленку в случае, если изображение, создаваемое линзой, будет неподвижно. В противном случае (т.е. в реальности - когда линза жестко связана с матрицей) величина сдвига не будет равна величине смаза.

[ZoomRu]

Картинки замечательные, не спорю. Но без комментариев они мне ничего не объясняют.

На первом рисунке проиллюстрирован случай сдвига изображения в фокальной плоскости.

На втором рисунке — случай поворота.

Матрица 1 — это матрица меньших размеров, Матрица 2 — больших.

Обе матрицы имеют одинаковое количество светочувствительных элементов (серо-чёрные «столбики»).

Обе матрицы показаны для случая с одинаковым углом поля зрения.

Для упрощения показана только половина угла поля зрения (1/2ф)*. Т.к. вторая половина — симметричная, то ее незачем показывать.



*) — по диагонали, вертикали или горизонтали — здесь не важно.



Что сдвигать или поворачивать: камеру или мир вокруг неё — тоже без разницы.



Вы лучше задавайте вопросы, что конкретно непонятно.



P.S. Сразу же дам вывод, следующий из иллюстраций: как видно, в случае сдвига изображение на меньшей матрице смещение составляет больше пикселов, нежели, чем на большей. В случае поворота — одинаково.

Речь идёт о некотором упрощении реальной картины — для ситуации в параксиальной области (близкой к оптической оси). Для ситуации с наклонными пучками и краями кадра (и с учётом аберраций реальной оптики) эта картина будет несколько сложнее — не хотелось бы туда лезть.

[EVB]

P.S. Сразу же дам вывод, следующий из иллюстраций: как видно, в случае сдвига изображение на меньшей матрице смещение составляет больше пикселов, нежели, чем на большей. В случае поворота — одинаково.

Вопрос: относительно чего происходит сдвиг?



Шевеленка будет, если движутся друг относительно друга матрица и фокусируемое изображение. Здесь же этого нет.



Представьте идеальный вариант - фокусировка на бесконечность (на далекие звезды ). В этом случае идеальный сдвиг, происходящий только в плоскости матрицы, вообще не даст никакого смаза.

[ZoomRu]

Вопрос: относительно чего происходит сдвиг?

Относительно первоначального положения оптической оси.

Представьте идеальный вариант - фокусировка на бесконечность (на далекие звезды :) ). В этом случае идеальный сдвиг, происходящий только в плоскости матрицы, вообще не даст никакого смаза.

Бесконечность — это бесконечность. Любые исчислимые перемещения по сравнению с бесконечностью равны нулю.

А, вот, что будет с ветками деревьев, через которые аппарат фотографирует эти бесконечно удалённые звёзды?

Устройство стереофотоаппарата знаете? Вот Вам модель сдвига. Сдвиг только бо́льший.

[EVB]

А, вот, что будет с ветками деревьев, через которые аппарат фотографирует эти бесконечно удалённые звёзды?

Они сдвинутся на одинаковое число пикселей, поскольку ФР камеры с меньшей матрицей меньше в соответствующее число раз. Мы ведь об этом договорились, n'est pas?



Если мы двигаем матрицу на 1мм, то величина смаза деревьев будет не 1мм, а изображением объекта величиной 1мм, которое дает линза на матрице. Т.е. чем меньше ФР матрицы, тем меньше будет и величина смаза.

[sturchin]

Нет. Вы пойдете за тряпкой, сотрёте с доски, и сами проверите, что хотите, для интересующих Вас «Иксуса» и «D700».

То есть пришли к очевидному - посчитать по Вашей теории Вы ничего не хотите или не можете. Т.е. Ваша концепция модели вибрации камеры в виде параллельного сдвига никаких полезных предсказаний для народного хозяйства не дает. Ведь все данные у Вас есть - если чего-то не хватает - Вы скажите.



Не бывает гигантских смазов у мелкоматричных мыльниц на выдержках 1/"ЭФР" - это закон природы и сколько бы Вы не рисовали треугольников из курса школы, если при помощи них нельзя получить мало-мальски правдоподобного результата - эти картинки ни о чем.



Кстати, обращаю внимание на то, что и Ваши толкования сайта Никон тоже неточны, надеюсь, что Ваши дайжесты на тему VR Вы так сформулировали несознательно, спишем на проблемы перевода Вами оригинальных текстов Никон - несмотря на то, что компенсация вибраций делается линейным сдвигом линз - датчики вибрации фиксируют _угловые_ ускорения, они и являются параметром управления системы. Это написано и неоднократно в Никоновских документах. То, что потом задача компенсаци приближенно решается линейным сдвигом блока линз не так важно, очевидно, что если результат приемлемый это конструктивно проще.

[sturchin]

Что сдвигать или поворачивать: камеру или мир вокруг неё — тоже без разницы.

Это нужно записать в специальную тетрадку. Смаз на три пикселя (толщину ресницы), вполне различимый на снимке, одновременно оказывается по Вашей чудесной теории эквивалентен (для конкретных условий съемки с 1.5 м погрудного портрета объективом с "ЭФР"=50 мм, например) сдвигу (шевелению) снимаемого объекта на 0.0025 мм !



Это просто какие-то Успехи физических наук. Тянет на шнобелевку. Т.е. при помощи простого полнокадрового фотоаппарата и выдержки в десятые доли секунды оказывается с расстоятния 1.5м белку в глаз мы можем надежно измерять и фиксировать тысячные доли миллиметра движения объекта без всяких лазеров-шмазеров?



Заявку на изобрЕтение на пару подаем?



Ведь что еще невероятней - если мы снимаем мыльницей - мы сможем фиксировать с той же точки с расстояния до объекта 1.5 м перемещения объекта в 5 десятитысячных миллиметра! Переворот в измерительной технике, мы разорим мировых грандов измерительной аппаратуры, наживающихся на невежестве трудовых масс!

[Shoewreck]

Если мы двигаем матрицу на 1мм, то величина смаза деревьев будет не 1мм, а изображением объекта величиной 1мм, которое дает линза на матрице.

Согласен. Другими словами, при поступательном перемещении камеры в плоскости, параллельной фокальной, величина смаза равна величине перемещения, умноженной на масштаб съёмки. Очевидно, эта разновидность шевелёнки сильнее всего проявляет себя в макрофотографии - там, где масштаб близок к единице.

Т.е. чем меньше ФР матрицы, тем меньше будет и величина смаза.

Точнее - чем меньше размер матрицы (при соблюдении отношения ФР/диагональ), тем меньше смаз, выраженный в единицах измерения длины, но при воспроизведении кадров в одном формате смаз будет таким же.