Streifenfotografie

Festes Schlitzfoto von a San Francisco Seilwagen, zeigt einen prominenten gestreiften Hintergrund. Die vertikale Achse des Fotos ist wie bei normalen Fotos eine räumliche Dimension, aber die horizontale Achse ist eine Zeitachse, die den gleichen Punkt auf der Straße wie das Kabelauto zeigt.

Streifenfotografie, oder Schlitzfotografie, ist ein Fotografie Ein zweidimensionales Bild als Abfolge von eindimensionalen Bildern im Laufe der Zeit im Gegensatz zu einem normalen Foto, das zu einem Zeitpunkt ein einzelnes zweidimensionales Bild (das gesamte Feld) ist. Über einen bestimmten Zeitraum wird eine bewegliche Szene aufgenommen, die eine Kamera verwendet, die eher einen schmalen Streifen als das gesamte Feld beobachtet. Wenn sich das Subjekt mit konstanter Geschwindigkeit durch diesen beobachteten Streifen bewegt, werden sie auf dem fertigen Foto als sichtbares Objekt angezeigt. Stationäre Objekte sind wie der Hintergrund den ganzen Weg über das Foto gleich und erscheinen als Streifen entlang der Zeitachse. Siehe Beispiele auf dieser Seite.

Das Bild kann als Sammlung dünner vertikaler oder horizontaler Streifen verstanden werden, daher der Name. Digitale Sensoren erzeugen diskrete Pixelstreifen, die gleichzeitig erfasst und angeordnet werden. In der Filmfotografie wird das Bild stattdessen kontinuierlich produziert, sodass es keine diskreten Streifen gibt, nur eine reibungslose Abstufung.

Implementierung

Viele fotografische Geräte verwenden aufgrund der Verwendung von a eine Form der Streifenfotografie Rolltor aus technischen Gründen und zeigen ähnliche Auswirkungen. Dies ist sowohl bei billigeren Kameras mit einem häufig elektronischer Verschluss (Anspruchsvollere elektronische Fensterläden sind global, nicht rollen) sowie Kameras mit mechanischer Fokusflugzeugläden.

Diese Technik kann auf verschiedene Arten implementiert werden. In der Filmfotografie, a Kamera Mit einer vertikalen Schlitzöffnung kann entweder ein fester Film und einen bewegenden Schlitz oder einen festen Schlitz und einen bewegenden Film haben. In der digitalen Fotografie kann man einen Liniensensor verwenden, der sich im Allgemeinen bewegt, wie in a Drehung Kamera, aber auch eine Bildscanner (Flachbett oder Hand).

Ästhetik

Scanographie

Die grundlegende Eigenschaft der Streifenfotografie ist, dass eine Achse des Fotos die Szene zeigt, die sich im Laufe der Zeit ändert, während die andere Achse dies nicht tut. Die einfachste Methode hierfür ist die Aufzeichnung einer stationären Scheibe, senkrecht zum Rahmen, daher ist eine Achse des Fotos eine räumliche Dimension (entlang des Schlitzes) und die gegenüberliegende Achse repräsentiert die Zeit (entlang der Belichtungszeit). Zum Beispiel a Foto -Finish Zeigt einen Streifen (z. B. die Ziellinie) im Laufe der Zeit an, wobei die Scan -Richtung (z. B. horizontal) Zeit darstellt, nicht der Raum.

Wenn sich die Kamera während des Schusses bewegt, wie beim Einnehmen eines Panorama -FotoEs gibt nicht mehr nur eine Raumachse und eine einmalige Achse. Stattdessen ist die vertikale Achse zum Beispiel einer Kamera, die sich horizontal von links nach rechts bewegt, um einen Panoramabild einer Landschaft zu machen ist sowohl rechts vom Subjekt (eine räumliche Dimension) als auch später in der Schuss (die Zeitdimension). Die vertikale Achse des Fotos ist daher eine gemischte räumliche und zeitliche Achse, und das Panorama repräsentiert eine Zeitspanne, die zeitweise keinen einzigen Augenblick hat.

Eigenschaften

Die Streifenfotografie hat eine Reihe von charakteristischen Eigenschaften, insbesondere fester Schlitz.^[1]

Verzerrung

Bewegende Objekte werden basierend auf der relativen Geschwindigkeit ihrer Bewegung und der Bildaufnahme verzerrt. Für Objekte, die sich in einer konstanten oder nahezu konstanten Geschwindigkeit in eine feste Richtung bewegen, wie bei Rennfotos, insbesondere bei den Foto -Oberflächen, liefert dies eine ungefähr konstante Verzerrungsrate, sodass das Bild gedehnt oder komprimiert wird. Wenn sich die Geschwindigkeiten (ungefähr) synchronisieren, die für das Rennen erfolgen können, kann das Bild fast unvermierig aussehen.

Bei fester Schlitzfotografie können Entitäten mit sich ändernden Geschwindigkeiten stark verzerrt erscheinen.

In der Streifenfotografie wird der Abstand mit der Zeit austauscht (oder gemischt), also ist die Breite in der Scanrichtung (z. B. horizontal) proportional zur Zeit und so invers proportional zu beschleunigen. Langsamer bewegende Objekte nehmen mehr Zeit ein und erscheinen so breiter, während schneller bewegende Objekte enger sind, da sie den Schlitz für einen kürzeren Zeitraum einnehmen. In extremen Fällen kann ein sehr schnell bewegendes Objekt nur für einen einzelnen Streifen oder gar keine (wenn auch diskrete Erfassung, wie in einer Digitalkamera) erfasst werden, während ein stationäres Objekt (insbesondere Hintergrund) als horizontale Linie (ein Streifen ). Diese Unterschiede sind insbesondere bei Bewegungsfällen bei unterschiedlichen konstanten Geschwindigkeiten bemerkenswert Parallaxe Aus einem Zugfenster oder unterschiedlichen Verkehrsgeschwindigkeiten (insbesondere wenn in unterschiedliche Richtungen diagonal zur Kamera) oder Menschen, die gehen. Darüber hinaus ändert sich die Größenänderung bei Bewegung in Richtung oder von der Kamera und erzeugt zusätzliche Verzerrungen.

Bei der diagonalen Bewegung in Richtung der Erfassung und in Richtung oder von der Kamera flackern die Objekte (vertikal und komprimieren horizontal zusammen), wenn sie sich nähern und verjüngen (vertikal komprimieren und horizontal ausdehnen), wenn sie zurückgehen. Dies liegt daran, dass (durch Perspektiven) Objekte größer erscheinen, je näher sie sind (ungefähr als Umkehrung der Entfernung), mit zunehmender horizontaler Größe eine schnellere Bewegung (Parallaxe) und so verringert Größe auf dem Streifenfoto. Diese Effekte sind in der Größe umgekehrt (wenn horizontal schrumpft vertikal wächst, so dass sich der Bereich nicht ändert), sodass Objekte effektiv a Squeeze Mappingrichtig ein inhomogenes Quetschen (die Größe des Sechs variiert mit Abstand zur Kamera), daher die ausgestellten Formen.

In anderen Fällen jedoch, insbesondere Bewegungen, die nicht in Richtung der Erfassungsrichtung sind, resultieren sehr ungewöhnliche Verzerrungen, die Abstrichen ähneln. Diese können verglichen werden Surrealismuswie die Arbeit von Pablo Picasso oder Salvador Dalí. In Fällen, in denen die Belichtungszeit (für einen bestimmten Ort am Sensor) relativ zur Bewegung langsam ist, kombiniert diese Verzerrung mit Bewegungsunschärfe und ergibt weiche Unschärfe.

Bei Läufern wird sich der Oberkörper mit ungefähr konstanter Geschwindigkeit bewegen, aber die Extremitäten werden sich schnell in andere Richtungen bewegen, was verzerrte Extremitäten ergibt. Besonders bemerkenswert sind Relaisläufer aufgrund der Kombination von regulärem Rennen und der unregelmäßigen Übertragung.

Gestreiften Hintergrund

Für feste Schlitzfotografie werden nicht bewegende Objekte, insbesondere im Hintergrund, als konstanter Streifen gerendert, was einen gestreiften Hintergrund ergibt. Für bewegliche Objekte ist die Breite des Objekts im Bild umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des Objekts relativ zur Kamera, wie oben diskutiert (d. H. Breite = Konstante ÷ Geschwindigkeit für eine Konstante); Ein sehr langsames oder stationäres Objekt hat daher ein sehr großes oder unbegrenzt Breite, ein Streifen.

Perspektive

Wenn es subtiler ist, gibt es für feste Schlitzfotografie, da die gesamte Erfassung in einer konstanten Richtung ist, keine Perspektive im Bild. Dies ist in langen Rassenstreifen auffällig, in denen alle Rennfahrer je nach Position direkt von der Seite und nicht aus einem Winkel betrachtet werden. Dieser Effekt sieht mit dem maximal möglichen Auswirkungen genauso aus Perspektive Verzerrung Auf einem Foto, das aus sehr weit entfernt aufgenommen wurde, flacht in diesem Fall die Perspektive ("Kompressionsverzerrung").

Szene wechseln

Da sich das Foto nicht in einem einzigen Moment befindet, kann sich die Szene während der Exposition ändern, einschließlich Merkmalen wie Duplizierung eines einzelnen Objekts. Insbesondere können extreme Enden rechtzeitig recht getrennt sein. Zum Beispiel: In einem Rollout -Foto eines Kopfes, das mehr als eine Revolution macht, kann sich der Ausdruck des Subjekts jedes Mal ändern. Auf einem Rennfoto kann ein Rennfahrer hinter die Kamera (oder um die Strecke ein zweites Mal) gehen und die Ziellinie wiederholt übergeben oder die Richtung umkehren und die Ziellinie in die entgegengesetzte Richtung überqueren. Auf einem Panoramabild kann ein Thema (z. B. eine Person) auf einer Seite erfasst werden, hinter die Kamera (oder hinter einen undurchsichtigen Teil der Szene) und dann wieder in den Rahmen eintreten und auf der anderen Seite erfasst werden. Vor dem digitalen Zeitalter war dies ein häufiger Trick auf Schulfotos, die mit einer Schlitzkamera aufgenommen wurden, die über die Szene rollte, wobei der Film sich nach dem gleichen Mechanismus in umgekehrter Richtung bewegte.^[2] Es kann auch verwendet werden, um eine zeitlich authentische Geschichte zu erzählen, wie in einem Comic - Ereignisse an einem Ende und Konsequenzen oder Reaktionen zum anderen, später in Zeit und Raum.

Layout

Vertikale Streifen - so ist die Zeit horizontal - ist am häufigsten und entspricht dem horizontalen Scannen, wie beim Lesen, obwohl horizontale Streifen - also die Zeit vertikal - auch gefunden werden. Zusätzlich zu horizontalen und vertikalen Streifen sind andere Formen möglich, wie z. B. radiale Streifen.^[3] Seitenverhältnis Variiert, wobei einige Fotos den normalen Fotos ("Tableau" -Format) ähneln und ein einzelnes Bild betonen, während andere lang ("Streifen" -Format) sind und den Zeitverlauf wie in einem (einzelnen Panel) betonen Comicstrip oder traditionelle Bildlaufgemälde.

Anwendungen

Dies wird im Grunde genommen am im Grunde genommen in verwendet Panorama -Fotografie, um eine große, statische Szene zu erfassen, die über andere Techniken schwer zu erfassen wäre; Kameras scannen sind dafür ausgelegt.

Andere Anwendungen umfassen:

Periphere Fotografie, insbesondere Rollout -Fotografie
Foto -Finish
Scanographie
Schlitz-Scan-Fotografie
Luftbauer Fotografie
Synchroballistische Fotografie (in Ballistik)

Sportfotografie

Foto -Finish

Sport ist eine häufige Verwendung von Streifenfotografie, sowohl für Foto -Oberflächen als auch für künstlerische Zwecke. Es ist besonders häufig beim Rennen, wo die Bewegung weitgehend regelmäßig und vorhersehbar ist, aber keineswegs darauf beschränkt ist. Aufgrund der Bewegung im Sport, eine Kombination aus Bewegung mit einer regelmäßigen Geschwindigkeit und einer sich ändernden Geschwindigkeit, sind verschiedene Formen der Verzerrung möglich. Ein frühes Unfallbeispiel für Verzerrungen ist "Grand Prix de Circuit de la Seine" (26. Juni 1912) von Jacques Henri Lartigue, wo der durch den vertikal reisenden Schlitz verursachte Schuss das Rennauto nach vorne scheinen und ein Gefühl der Geschwindigkeit verursacht.

Die Streifenfotografie wurde insbesondere von verwendet George Seide in den USA Versuch für die 1960 Sommerspiele,^[1]^[4] Weitere Fotografie bei Leben und Sports illustriert Die verwendete Streifenfotografie enthalten John G. Zimmerman, die sich die Kamera von Seiden ausgeliehen hat, um zu fotografieren Pete Rose und später fotografierte Basketballspieler Nate Archibald und Julius Erving Verwenden einer Schlitz-Scan-Kamera für Sports illustriert, und Neil Leifer, der es in den 1970er Jahren häufig für Athleten verwendet hat, einschließlich der Athleten Gaylord Perry und Billy Kiddund für Sportarten wie z. Indycar Rennen.^[1]^[5] In jüngerer Zeit, Bill Frakes (unterstützt von David Callow) gefangen genommen Marion Jones Gewinn des 100 -m -Events bei der 2000 Sommerspiele mit einer Streifenkamera.^[1]

Künstlerische Anwendungen

Die Streifenfotografie kann für künstlerische Effekte verwendet werden, die seit den 1960er Jahren regelmäßig durchgeführt werden.^[6] Neben dem Sport sind frühe Beispiele die Arbeit von Seide und anderen zugenommen Leben (später Zeit -Leben) Fotografen für verschiedene Themen,^[7] wie die Abdeckung der Halloween Problem von Leben 1960.^[1] William Larson Pionierische moderne künstlerische Anwendungen der Streifenfotografie aus den späten 1960er Jahren. Michael Golembewski war ein Praktiker von Scanographie.

In jüngerer Zeit hat Jay Mark Johnson Schlitzkameras für künstlerische Effekte verwendet.^[8] Adam Magyar Verwendete eine benutzerdefinierte "Slit Scan" -Kamera, um den Verkehr im Laufe der Zeit in seiner Panoramablickserie aufzunehmen Städtischer Fluss (2006–2009).^[9] In seinem nächsten Projekt, Rostfrei (2010–2011) nutzte Magyar eine industrielle Leitungs -Scan -Kamera und eine benutzerdefinierte Software, um Panorama -Fotos des beweglichen U -Bahn -Verkehrs in großen Metropolen, einschließlich New York, Paris und Tokio, zu erfassen. Später enthielt er Hochgeschwindigkeitsvideos aus der Perspektive des beweglichen U-Bahn-Autos, das außergewöhnliche dreidimensionale Details von Personen erfasste, die über einen sehr geringen Zeitraum auf der Plattform warten.^[10]

Video

Im Kinematographie, Streifenfotografie kann manuell als SpezialeffektZusammenstellung einer Videosequenz streifen für Strip, insbesondere in Science-Fiction-Filmen der 1960er bis 1980er Jahre-siehe Schlitz-Scan-Fotografie.

Alternativ kann ein digitales Video bezogen werden, um entweder ein einzelnes Streifenfoto oder ein ganzes Video zu erstellen. Mit dem Aufkommen der Verbrauchervideobearbeitung haben einige Amateure solche Videos ab Circa 2008 erstellt.^[11]^[12]^[13]^[14] Aus der Klarheit geht davon aus, dass die Streifen vertikal sind, sodass sie horizontal aufgereiht sind; Dies erfolgt häufig in der tatsächlichen Streifenfotografie aufgrund der Häufigkeit der links-rechts-Bewegung in der realen Welt.^[15] Im letzteren Fall entspricht dies der Betrachtung des Videos als dreidimensionales Array und Transponieren eine räumliche Variable mit der zeitlichen Variablen,^[15] Transformation ${\ displayStyle (x, y, t)}$ zu ${\ displayStyle (t, y, x).}$ Assuming x beginnt bei 0 links, wie üblich entspricht dies der Zeit, die von links nach rechts zunimmt. Die Verwendung der entgegengesetzten Zeitkonvention, die rechts nach links zunimmt ${\ displayStyle (x, y, t)}$ zu ${\ displayStyle (t _ {\ text {max}}-t, y, x),},}$ was auch als interpretiert werden kann als Drehung in dem ${\ displayStyle (x, t)}$ Ebene (gefolgt von einer Übersetzung).

Die Ausgangsvideo -Schaltersbreite und Anzahl der Frames aus der Eingabe - Anzahl der Frames in der Ausgabe ist die Breite des Eingangs, während die Breite des Ausgangs die Anzahl der Frames im Eingang ist.^[15] Für eine gegebene Auflösung hat das resultierende Ausgabevideo eine feste Höhe und Anzahl der Frames und eine variable Breite (abhängig von der Dauer des Eingangsvideos). Die Dauer des Ausgabevideos wird durch die Breite bestimmt (x-Resolution) des Eingangsrahmens, der die Frames des Ausgabevideos bildet, und die Bildrate (FPS) des Ausgabevideos, die nicht mit der Bildrate des Eingangsvideos zusammenhängen. Zum Beispiel 1920 × 1080 Eingangsbilder (wie in 1080p) Ausgabe bei 24 fps Ertrag von 1920/24 = 80 Sekunden, während bei 60 fps 1920/60 = 32 Sekunden liefert. Die Breite des Ausgabevideos ist genau die Anzahl der Frames im Eingangsvideo, daher die Bildrate der Dauer. Ein einzelnes Frame -Eingangsvideo (ein Foto) ergibt somit eine einzelne Zeile Ausgabevideo, während ein sehr langes Eingangsvideo ein sehr breites Ausgabevideo liefert, obwohl sie in beiden Fällen gleichzeitig dauern (unter der Annahme derselben Ausgangsrate).

Wie bei der statischen Streifenfotografie können Videos sowohl im "Tableau" -Format (herkömmliches Verhältnis von fast quadratischem Seiten) oder im "Streifen" -Format (sehr breit) erstellt werden und können tatsächlich genau die gleichen Abmessungen wie das Eingabevideo haben, wenn ein Eingangsvideo Frames = Eingabe x-Resolution (so die ${\ displayStyle (x, y, t)}$ Array ist quadratisch in der ${\ displayStyle (x, t)}$ Maße); In diesem Fall haben die Eingangs- und Ausgangsrate gleich, die Eingangs- und Ausgangsvideos haben ebenfalls die gleiche Dauer.

Videos im breiten "Strip" -Format können willkürlich breit sein, möglicherweise zu breit, um auf ein bestimmtes Display zu passen. Eine Möglichkeit, sie zu sehen, ist durch Schwenk Das Bild horizontal (nur einen Teil des Bildes anzeigen und den Rahmen seitlich verblüfft), während Sie das Video durchlaufen.^[12] Geometrisch entspricht dies der Replikation des Ausgangs ${\ displayStyle (t, y, x)}$ Array in der dritten Variablen und dann diagonal schneiden. Wenn der Rahmen 1 Pixel zu einem Zeitpunkt und die Ausgangsauflösung und die Bildrate der Eingabe übereinstimmen, wird das gesamte Streifenvideo (mit technischen Annahmen für Start und Ende) das Ausgabevideo der gleichen Auflösung und gleich Dauer als Eingabe. Anstatt Looping, die einen Sprung einführt, kann das Video zwischen den Endpunkten hin und her springen.^[12]

Viele Verzerrungseffekte können im Video deutlicher verstanden werden, wie z. B. Auswirkungen von Geschwindigkeit und Entfernung, insbesondere Parallaxe. Zusätzlich zu den Längen des Ausgangs ist die Geschwindigkeit im Eingang umgekehrt, die Geschwindigkeit im Ausgang ist im Eingang umgekehrt.^[15] Im Extremwert wird ein stationärer Punkt in einem Streifen im Eingang zu einem Streifen über einen einzelnen Rahmen im Ausgang, der das Überqueren des Rahmens mit unendlicher Geschwindigkeit annähert. Darüber hinaus bewegen sich die Spiegel in der Eingangsfunktion als Spiegel in der Ausgabe, und aufgrund von Parallaxen (Reflexionen sind weiter entfernt) bewegen sich die Reflexionen schneller als die von ihnen reflektierten Bilder.^[13]

Geschichte

Periphere Fotografie eines Kopfes mit sich verändernder Ausdruck

Periphere Porträtfotografie von Andrew Davidhazy von Sergio Valle Duarte

Strip Photography stammt aus dem 19. Jahrhundert aus dem 19. Jahrhundert, ab 1843.^[6] Es wurde ursprünglich für technische und wissenschaftliche Zwecke mit italienischem Wissenschaftler verwendet Ignazio Porro Entwicklung einer streifenbasierten Kamera für die Abbildung im Jahr 1853; Ein ähnliches Gerät wurde im selben Jahr vom französischen Erfinder Charles Chevallier entwickelt.^[6] Die periphere Fotografie wurde von der Pionierarbeit geleistet Britisches Museum Für Fotos von Griechische Vasen Im späten 19. Jahrhundert. Die Entwicklung der Luftfahrt erlaubte Luftbauer Fotografie frühere Landbasis zu ersetzen, was besonders während der genutzt wurde Palästina -Kampagne (1915–18).^[6] Die Kameras der Foto -Finish wurden ab 1937 verwendet,^[6] und Streifenfotografie wurde in synchroballistischer Fotografie für verwendet Ballistik Forschung. Seit den 1960er Jahren traten künstlerische Verwendungszwecke mit der Pionierarbeit von George Silk auf und wurden seit den 1980er Jahren deutlich zugenommen, wenn auch unregelmäßig, wobei die Praktizierenden die Technik häufig unabhängig wiederentdecken und sich der Geschichte nicht bewusst sind.^[6] Die Artikel von Andrew Davidhazy aus den 1970er Jahren haben sowohl einen wissenschaftlichen Hintergrund als auch einen technischen Leitfaden für den Bau von Strip -Kameras als auch für die Streifenfotografie bereitgestellt.^[6]