Zeitraffer Fotografie

Zeitraffer Fotografie ist eine Technik, bei der die Frequenz, bei der Film Frames werden erfasst (die Bildrate) ist viel niedriger als die Frequenz, mit der die Sequenz angezeigt wird. Bei normaler Geschwindigkeit scheint sich die Zeit schneller zu bewegen und so Verfall. Zum Beispiel eine Bild einer Szene kann bei 1 Frame pro Sekunde erfasst werden, aber dann mit 30 Bildern pro Sekunde zurückgespielt werden; Das Ergebnis ist ein offensichtlicher Teil 30 mal Geschwindigkeitssteigerung. In ähnlicher Weise kann der Film auch mit einer viel niedrigeren Geschwindigkeit gespielt werden als bei dem er gefangen genommen wurde, was eine ansonsten schnelle Aktion verlangsamt, wie in Zeitlupe oder Hochgeschwindigkeitsfotografie.

Prozesse, die normalerweise subtil und langsam für das menschliche Auge erscheinen würden, wie die Bewegung der Sonne und Sterne am Himmel oder das Wachstum einer Pflanze, werden sehr ausgeprägt. Zeitraffer ist die extreme Version der Kinematographie Technik von Unterkrankung. Stoppen Sie die Bewegungsanimation ist eine vergleichbare Technik; Ein Thema, das sich nicht wirklich bewegt, wie z. B. eine Marionette, kann wiederholt von einer geringen Entfernung manuell bewegt und fotografiert werden. Dann können die Fotos als Film mit einer Geschwindigkeit zurückgespielt werden, die zeigt, dass sich das Thema bewegt.

Geschichte

Einige klassische Themen der Zeitrafferfotografie umfassen:

• Landschaften und Himmelsbewegung
• Pflanzen, die wachsen und Blumen öffnen
• Fruchtverrottung und Ablauf
• Entwicklung eines Bauprojekts
• Menschen in der Stadt

Die Technik wurde verwendet, um Menschenmassen, Verkehr und sogar Fernsehen zu fotografieren. Die Wirkung des Fotografierens eines Subjekts, das unmerklich langsam verändert, erzeugt einen reibungslosen Eindruck von Bewegung. Ein Thema, das sich schnell verändert, wird in einen Ansturm der Aktivität verwandelt.

Die Gründung der Zeitrafferfotografie ereignete sich 1872, als Leland Stanford einstellte Eadweard Muybridge Um zu beweisen, ob Rennpferde Hufe jemals gleichzeitig in der Luft sind oder nicht. Die Experimente wurden 6 Jahre lang bis 1878 fortgesetzt, als Muybridge eine Reihe von Kameras für alle paar Fuß einer Strecke aufstellte, auf der die Pferde im Laufe des Rennens ausgelöst wurden. Die Fotos aus den mehreren Kameras wurden dann in eine Sammlung von Bildern zusammengestellt, die die laufenden Pferde aufzeichneten.^[2]

Die erste Verwendung der Zeitrafferfotografie in einem Spielfilm war in Georges Méliès'Film Carrefour de L'Opera (1897).^[3]

F. Percy Smith Pionierarbeit^[4] Die Verwendung von Zeitraffer in der Naturfotografie mit seinem 1910 Stummfilm Die Geburt einer Blume.^[5]

Zeitrafferfotografie biologischer Phänomene wurde von Jean Comandon Pionierarbeiter^[6][7] in Zusammenarbeit mit Pathé Frères ab 1909 von F. Percy Smith im Jahr 1910 und Römischer Vishniac Von 1915 bis 1918. Die Zeitrafferfotografie wurde in den 1920er Jahren über eine Reihe von Spielfilmen namens weiterentwickelt Bergfilme (Bergfilme) durch Arnold Fanck, einschließlich Das Wolkenphänomen in Maloja (1924) und Der heilige Berg (1926).

Von 1929 bis 1931,, R. R. Rife Erstaunte Journalisten mit frühen Demonstrationen mit hoher Vergrößerung Zeitraffer-Cine-Mikrographie.^[8][9] Aber kein Filmemacher kann für die Popularisierung von Zeitraffer mehr zugeschrieben werden als Dr. John Ott, dessen Lebensarbeit im DVD-Film dokumentiert ist Erkundung des Spektrums.

Otds anfängliche "Tagesjob" -Karriere war die eines Bankiers mit Zeitrafferfilmfotografie, hauptsächlich von Pflanzen, zunächst nur ein Hobby. Ab den 1930er Jahren kaufte und baute Ott immer mehr Zeitraffergeräte und baute schließlich ein großes Gewächshaus voller Pflanzen, Kameras und sogar selbstgebauter automatisierter elektrischer Bewegungssteuerungssysteme, um die Kameras zu bewegen, um das Wachstum von Pflanzen so zu befolgen, wie sie sind aufgetreten. Während ihrer Arbeit legte er sein gesamtes Gewächshaus aus Pflanzen und Kameras zeitlich-eine virtuelle Symphonie der Zeitrafferbewegung. Seine Arbeiten wurden in einer Episode der Ende der 1950er Jahre der Anfrage -TV -Show vorgestellt. Du hast danach gefragt.

OTT entdeckte, dass die Bewegung von Pflanzen durch Variation der Wassermenge, die die Pflanzen gegeben hatten, manipuliert werden und die Farbtemperatur der Lichter im Studio variieren konnte. Einige Farben veranlassten die Pflanzen zu Blüten, und andere Farben verursachten, dass die Pflanzen Früchte tragen. OTT entdeckte Wege, das Geschlecht von Pflanzen zu verändern, indem er nur die Farbtemperatur der Lichtquellen variierte. Durch die Verwendung dieser Techniken "tanzt" OTT-Zeitraffer animierten Pflanzen synchronisiert mit vorgezeichneten Musik-Tracks nach oben und unten. Seine Kinematographie von Blumen blühen in klassischen Dokumentarfilmen wie Walt Disney's Geheimnisse des Lebens (1956) war Pionier für den modernen Gebrauch von Zeitraffer im Film und Fernsehen. Ott schrieb mehrere Bücher über die Geschichte seiner Zeitrafferabenteuer. Mein Elfenbeinkeller (1958), Gesundheit und Licht (1979) und der Filmdokumentarfilm Erkundung des Spektrums (DVD 2008).

Das Oxford Scientific Film Institute in Oxford, Vereinigtes Königreich Spezialisiert auf Zeitraffer- und Zeitlupe-Systeme und hat Kamerasysteme entwickelt, die sich an kleine Orte befinden (und durchgehen können). Ihr Filmmaterial wurde in TV -Dokumentarfilmen und Filmen erschienen.

PBS NOVA Serie wurde 1981 eine vollständige Episode über Zeitraffer (und Zeitlupe) Fotografie und Systeme mit dem Titel " Still bewegen. Highlights von Oxfords Arbeiten sind Zeitlupenschüsse eines Hundes, der sich selbst Wasser schüttelt, und Nahe von Tropfen schlägt eine Biene von einer Blume sowie Zeitraffer des Zerfalls einer toten Maus.

Das nicht narrativ Spielfilm Koyaanisqatsi (1983) enthielten die Zeitraffer von Wolken, Menschenmengen und Städten, die von Kameramann gefilmt wurden Ron Fricke. Jahre später produzierte Ron Fricke ein Solo -Projekt namens namens Chronos Schuss auf IMAX -Kameras. Fricke verwendete die Technik ausführlich im Dokumentarfilm Baraka (1992), auf dem er fotografierte Todd-ao (70 mm) Film.

Unzählige andere Filme, Werbespots, Fernseher Shows und Präsentationen haben Zeitraffer enthalten.

Zum Beispiel, Peter GreenawayFilm Ein Zed & zwei Noughts zeigte eine Unterhandlung mit Zeitrafferfotografie von Zersetzung von Tieren und beinhaltete eine Komposition namens "Zeitraffer" für den Film von Michael Nyman. In den späten neunziger Jahren wurde Adam Zoghlins Zeitrafferkinematographie in der vorgestellt CBS Fernsehserie Frühe AusgabeDarstellung der Abenteuer einer Figur, die heute Zeitung von morgen erhält. David Attenborough's 1995 Serie, Das Privatleben von Pflanzen, auch die Technik ausgiebig genutzt.

Terminologie

Die Bildrate der Zeitrafferfilmfotografie kann in praktisch jedem Grad variiert werden, von einer Rate, die sich einer normalen Bildrate (zwischen 24 und 30 Bildern pro Sekunde) nähert .

Der Begriff "Zeitraffer" kann auch auf die Länge des Verschlusss der Kamera während deses gelten Exposition von jeder Filmrahmen (oder Video) und wurde auch auf die Verwendung von Langsturmöffnungen angewendet, die in einigen älteren Fotografiekreisen in noch Fotografie verwendet werden. In Filmen können beide Arten von Zeitraffer zusammen verwendet werden, abhängig von der Raffinesse des verwendeten Kamerasystems. Eine Nachtaufnahme von Sternen, die sich bewegen, während sich die Erde dreht, erfordert beide Formen. Eine lange Belichtung jedes Rahmens ist erforderlich, damit das schwache Licht der Sterne sich im Film registrieren kann. Die Zeit zwischen Rahmen liefern die schnelle Bewegung, wenn der Film mit normaler Geschwindigkeit betrachtet wird.

Wenn sich die Bildrate der Zeitraffer normale Bildrate nähert, werden diese "milden" Formen der Zeitraffer manchmal einfach als bezeichnet schnelle Bewegung oder (in Video) Schneller Vorlauf. Diese Art von Grenzzeitraffer ähnelt einem Videorecorder in einem schnellen Vorwärtsmodus ("Scan"). Ein Mann, der Fahrrad fährt, zeigt beine, die wütend pumpen, während er mit der Geschwindigkeit eines Rennwagens durch die Straßen der Stadt blitzt. Längere Belichtungsraten für jeden Rahmen können auch Unschärfe in den Beinbewegungen des Mannes erzeugen, was die Illusion der Geschwindigkeit erhöht.

Zwei Beispiele für beide Techniken sind die laufende Sequenz bei Terry Gilliam's Die Abenteuer von Baron Munchhausen (1989), in dem ein Charakter eine beschleunigte Kugel und Los Angeles -Animator ausübt Mike Jittlov's 1980er Jahre lang und Spielfilme mit dem Titel "beide mit dem Titel" Der Assistent von Geschwindigkeit und Zeit. Wenn Sie in Filmen und im Fernsehen verwendet werden, kann eine schnelle Bewegung einen von mehreren Zwecken dienen. Eine beliebte Verwendung ist für den Comic -Effekt. EIN Slapstick Comicszene könnte in schneller Bewegung mit begleitender Musik gespielt werden. (Diese Form von Spezialeffekten wurde häufig in verwendet Stummfilm Komödien in den frühen Tagen des Kinos; Siehe auch flüssiger Strom).

Eine weitere Verwendung von schneller Bewegung besteht darin, langsame Segmente eines Fernsehprogramms zu beschleunigen, die sonst zu viel Zeit in Anspruch nehmen würde, um eine TV -Show zugeteilt zu haben. Dies ermöglicht beispielsweise eine langsame Szene in einer Hausregelungserklärung, in der Möbel umgezogen werden (oder durch andere Möbel ersetzt werden), die in einer kleineren Zuteilung komprimiert werden, während der Betrachter noch ermöglicht wird, zu sehen, was stattgefunden hat.

Das Gegenteil von schneller Bewegung ist Zeitlupe. Kinematografen bezeichnen schnelle Bewegungen als Unterkrankung Da es ursprünglich durch Anklopfen einer handkarbogenen Kamera langsamer als normal erreicht wurde. Überkrankend erzeugt Zeitlupeffekte.

Wie Zeitraffer funktioniert

Film wird oft bei 24 projiziert Rahmen/s, was bedeutet, dass 24 Bilder jede Sekunde auf dem Bildschirm erscheinen. Unter normalen Umständen ein Film Kamera Erfasst Bilder mit 24 Frame/s, da die Projektionsgeschwindigkeit und die Aufnahmeduktionsgeschwindigkeit gleich sind.

Selbst wenn die Filmkamera mit einer langsameren Geschwindigkeit aufgenommen wird, wird sie dennoch mit 24 Frame/s projiziert. Somit scheint sich das Bild auf dem Bildschirm schneller zu bewegen.

Die Geschwindigkeitsänderung des Bildschirmbildes kann berechnet werden, indem die Projektionsgeschwindigkeit durch die Kamerageschwindigkeit geteilt wird.

${\ displayStyle \ mathhrm {wahrgenommen \ speed} = {\ frac {\ mathrm {projektion \ frame \ rate} {\ mathrm {camera \ Frame \ rate}} \ Times \ mathrm {tatsächliche \ speed}}}}}}}}}}} \ times \ mathrm {tatsächlich \ speed}}}}$

Ein Film, der mit 12 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurde, scheint sich doppelt so schnell zu bewegen. Das Aufnehmen mit Kamerageschwindigkeiten zwischen 8 und 22 Bildern pro Sekunde fällt normalerweise in die Kategorie Schneller Bewegung, wobei Bilder mit langsameren Geschwindigkeiten in den Bereich der Zeitraffer fielen, obwohl diese Unterscheidungen der Terminologie in allen Filmen nicht vollständig etabliert wurden Produktionskreise.

Die gleichen Prinzipien gelten für Video- und andere digitale Fototechniken. Jedoch bis vor kurzem^[wenn?]Videokameras waren nicht in der Lage, zu variablen Bildraten aufzunehmen.

Die Zeitraffer kann mit einigen normalen Filmkameras erreicht werden, indem einfach einzelne Frames manuell aufgenommen werden. Aber eine größere Genauigkeit in Zeiteinflüssen und Konsistenz der Belichtungsraten aufeinanderfolgender Frames werden besser über ein Gerät erreicht, das mit dem Verschlusssystem der Kamera verbunden ist (Kameradesign zulässt), das als ein als ein bezeichnet wird Intervallometer. Das Intervallometer reguliert die Bewegung der Kamera gemäß einem bestimmten Zeitintervall zwischen den Frames. Heute sind viele Digitalkameras der Verbrauchergrade, darunter auch einige Point-and-Shoot-Kameras Hardware haben oder Software Intervalometer verfügbar. Einige Intervallometer können mit Bewegungssteuerungssystemen verbunden werden, die die Kamera auf einer beliebigen Anzahl von Achsen bewegen, wenn die Zeitrafferfotografie erreicht wird, wodurch Neigungen, Pfannen, Tracks und LKW-Aufnahmen erzeugt werden, wenn der Film mit normaler Bildrate gespielt wird. Ron Fricke ist der Hauptentwickler solcher Systeme, die in seinem Kurzfilm gesehen werden können Chronos (1985) und seine Spielfilme Baraka (1992, im Jahr 2001 zu Video veröffentlicht) und Samsara (2011).

Kurze und lange Belichtungszeitraffer

Wie oben erwähnt, ist es zusätzlich zur Änderung der Geschwindigkeit der Kamera wichtig, die Beziehung zwischen dem Rahmenintervall und der Belichtungszeit zu berücksichtigen. Diese Beziehung kontrolliert die Menge an Bewegungsunschärfe in jedem Rahmen vorhanden und ist im Prinzip genau das gleiche wie die Anpassung der Ausfallwinkel auf einer Filmkamera. Dies wird als "den Verschluss ziehen" bezeichnet.

Eine Filmkamera zeichnet normalerweise Bilder mit 24 Bildern pro Sekunde (FPS) auf. In jedem 1⁄24 Zweitens ist der Film ungefähr die Hälfte der Zeit dem Licht ausgesetzt. Der Rest der Zeit ist es hinter dem Verschluss versteckt. Somit wird die Belichtungszeit für Filmfilm normalerweise berechnet 1⁄48 zweite (oft abgerundet zu 1⁄50 zweite). Das Einstellen des Verschlusswinkels an einer Filmkamera (falls das Design dies zulässt), kann die Menge an Bewegungsunschärfe hinzufügen oder reduzieren, indem die Zeit geändert wird, in der der Filmrahmen tatsächlich Licht ausgesetzt ist.

In der Zeitrafferfotografie zeichnet die Kamera Bilder in einem bestimmten langsamen Intervall auf, wie z.1⁄30 fps). Der Verschluss ist für einen Teil dieser Zeit geöffnet. In der kurzen Expositionszeitraffer ist der Film für eine normale Belichtungszeit über ein abnormales Rahmenintervall Licht ausgesetzt. Zum Beispiel wird die Kamera eingerichtet, um einen Rahmen für die Enthüllung für 1⁄50 Zweitens alle 30 Sekunden. Ein solches Setup erzeugt den Effekt eines extrem engen Verschlusswinkel Stoppen Sie die Bewegungsanimation Qualität.

Bei einer langen Expositionszeitraffer wird die Expositionszeit die Auswirkungen eines normalen Verschlusswinkels annähern. Normalerweise bedeutet dies, dass die Belichtungszeit die Hälfte des Rahmenintervalls sein sollte. Somit sollte ein 30-Sekunden-Rahmenintervall von einer 15-Sekunden-Expositionszeit begleitet werden, um einen normalen Verschluss zu simulieren. Der resultierende Film erscheint glatt.

Die Expositionszeit kann basierend auf dem gewünschten Auslöserwinkeleffekt und dem Rahmenintervall mit der Gleichung berechnet werden:

$oder$

Zeitraffer langer Exposition ist seltener, da es oft schwierig ist, Film zu einem so langen Zeitraum richtig auszusetzen, insbesondere in Tageslichtsituationen. Ein Filmrahmen, der 15 Sekunden lang ausgesetzt ist 1⁄50 Zweites Gegenstück. (So ​​wird es mehr als 9 sein Stopps über normale Exposition.) eine wissenschaftliche Klasse neutraler Dichtefilter Kann verwendet werden, um die Überexposition zu kompensieren.

Zeitrafferkamerabewegung

Einige der atemberaubendsten Zeitrafferbilder werden erstellt, indem die Kamera während der Aufnahme bewegt wird. Eine Zeitrafferkamera kann beispielsweise an einem sich bewegenden Auto montiert werden, um einen Begriff der extremen Geschwindigkeit zu erzeugen.

Um jedoch die Wirkung eines einfachen Effekts zu erreichen Tracking ShotEs ist notwendig zu verwenden Bewegungskontrolle Um die Kamera zu bewegen. Ein Bewegungssteuerungs -Rig kann auf eingestellt werden Dolly oder Pfanne Die Kamera in glaziCial langsamer Tempo. Wenn das Bild projiziert wird, kann es so aussehen, Dieses Nebeneinander kann die Zeitraffer-Illusion erheblich erhöhen.

Die Geschwindigkeit, die sich die Kamera bewegen muss, um eine wahrgenommene normale Kamerabewegung zu erstellen, kann berechnet werden, indem die Zeitraffergleichung invertiert wird:

${\displaystyle \mathrm {actual\ speed} ={\frac {\mathrm {camera\ frame\ rate} }{\mathrm {projection\ frame\ rate} }}\times \mathrm {perceived\ speed} }$

Baraka war einer der ersten Filme, die diesen Effekt bis zu seinem Extrem nutzten. Direktor und Kameramann Ron Fricke hat seine eigenen Bewegungssteuerungsausrüstung entworfen, die verwendete Schrittmotoren Um zu schwenken, zu kippen und die Kamera zu dollieren.

Der Kurzfilm Ein Jahr entlang der verlassenen Straße zeigt ein ganzes Jahr in Norwegen vorbei Børfjord bei 50.000 -mal die normale Geschwindigkeit in nur 12 Minuten. Die Kamera wurde jeden Tag manuell und leicht bewegt, und so vermittelt der Film dem Betrachter den Eindruck, nahtlos um die zu reisen fjord Im Laufe des Jahres komprimierte sich jeden Tag in wenigen Sekunden.

Ein Zeitraffer mit Schwenkern kann einfach und kostengünstig durch die Verwendung eines weit verbreiteten verfügbaren erreicht werden äquatoriale Teleskophalterung mit einer Rechte Aufstieg Motor.^[10] Es können ebenfalls zwei Achsenpfannen erreicht werden, mit zeitgenössischen motorisierten Teleskopenmontage.

Eine Variation davon sind Rigs, die die Kamera während der Exposition jedes Filmrahmens bewegen und das gesamte Bild verwischen. Unter kontrollierten Bedingungen, bei denen Computer normalerweise während und zwischen jedem Rahmen sorgfältig die Bewegungen durchführen, können einige aufregende verschwommene künstlerische und visuelle Effekte erzielt werden, insbesondere wenn die Kamera auf einem Tracking -System montiert ist, das seine eigene Bewegung durch den Raum ermöglicht.

Das klassischste Beispiel dafür ist die "Slit-Scan" -Poten der "Stargate" -Sequenz gegen Ende von Stanley Kubrick's 2001: Ein Weltraum -Odyssey (1968), geschaffen von Douglas Trumbull.

Verwandte Techniken

• Kugelzeit
• Hyperlapse
• Bewegungskontrollfotografie
• Langzeitfotografie

Zeitraffer mit hoher Dynamik (HDR)

Zeitraffer kann mit Techniken kombiniert werden, z. Hochdynamische Bildgebung. Eine Methode zur Erreichung von HDR beinhaltet Klammung Für jeden Frame. Drei Fotos werden bei getrennter Aufnahme gemacht Expositionswerte (Erfassen Sie die drei in unmittelbarer Folge), um eine Gruppe von Bildern für jeden Rahmen zu produzieren, der die Highlights, Mitteltöne und Schatten darstellt. Die Klammern werden in einzelne Frames konsolidiert. Diese Frames werden dann in ein Video aufgeteilt.

Übergänge von Tag zu Nacht

Tages-zu-Nacht-Übergänge gehören zu den anspruchsvollsten Szenen in der Zeitrafferfotografie, und die Methode, mit der diese Übergänge behandelt werden, wird allgemein als "Heilige Gral" -Technik bezeichnet.^[11] In einem abgelegenen Bereich nicht von betroffen von Lichtverschmutzung Der Nachthimmel ist ungefähr zehn Millionen Mal dunkler als der Himmel an einem sonnigen Tag, was 23 entspricht Expositionswerte. Im analogen Zeitalter wurden Mischtechniken verwendet, um diesen Unterschied zu bewältigen: Eine Aufnahme wurde am Tag und der andere in der Nacht von genau demselben entnommen Kamerawinkel.

Heute bietet die digitale Fotografie viele Möglichkeiten, um Übergänge von Tag zu Nacht zu bewältigen, z. B. automatisch Exposition und ISO, Glühbirnenrampe und mehrere Softwarelösungen, um die Kamera von einem Computer oder Smartphone aus zu bedienen.^[11]

Siehe auch

• Replhotographie
• Der längste Weg
• Jeden Tag (Video)

Anmerkungen

Verweise

• ICP -Bibliothek von Fotografen. Römischer Vishniac. Grossman Publishers, New York. 1974.
• Römischer Vishniac. Aktuelle Biografie (1967).
• Ott, John (1958). Mein Elfenbeinkeller. ISBN 9781176862326.
• Ott, John (1979). Gesundheit und Licht. ISBN 0-671-80537-1.
• Erkundung des Spektrums John Ott. (1973, 2008) DVD-Film-Version seit 2008 verfügbar.
• EBSCO Industries. (2013). Von Ponys bis ProjectCam: Die Geschichte der Zeitrafferfotografie. Abgerufen von https://www.wingscapes.com/blog/from-peonies-the-projectcam-thesifory-of-time-lapse-photography/

Externe Links

• Zeitrafferfotografie -Tutorial