題:
為什麼照片中的移動物體顯得模糊?
Caleb
2017-06-01 09:10:15 UTC
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在大多數照相機上拍攝照片時,如果拍攝運動物體的照片,則該物體會顯得模糊。為什麼會這樣呢?

值得注意的是,比模糊還可能發生更多有趣的事情:例如,參見著名的Lartigue賽車照片。
@tfb正如[here](http://www.largeformatphotography.info/forum/showthread.php?31903-Jacques-Henri-Lartigue-and-his-camera)所述,Lartigue之所以會產生這種效果,是因為他組合了移動焦平面快門用搖攝相機相當專業的設置。您無法用任何一部普通的快門式相機來做到這一點,因為在這種相機中,整個膠卷/傳感器都可以一次曝光。
@RossPresser但是,例如,單反相機確實有移動的焦平面快門!您真的無法在1/4000秒內完全打開和關閉35mm(甚至更小的格式)快門!
六 答案:
Mark H
2017-06-01 14:44:15 UTC
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首先,我將討論攝影機的正常工作,然後討論運動如何影響此操作。

為了使圖像清晰且聚焦,所有光線都來自一個點被攝物體必須落在膠片或傳感器上的單個點上。如果拍攝一張臉的照片,則希望從左眼反射的所有光都落在圖像傳感器的一部分上,而從鼻子反射的所有光都落在另一部分上。如果圖像不清晰,來自面部不同部位的光會撞擊到傳感器的同一位,並且來自面部相同部位的光會散佈到其他部位。這樣就產生了一張圖片,其中面部的每個部分都與其他部分混合在一起。這稱為模糊圖像。

如果拍攝對象正在移動,由於相機的快門打開了一段時間,也會發生類似的模糊。想像一下,您正在拍攝一個人的照片,然後那個人移動他們的手。當快門第一次打開時,相機會將來自人的被攝物體的光線導向圖像傳感器的特定部分。但是,由於手正在移動,因此來自手新位置的光將由相機引導至傳感器的其他部分。因此,當快門打開時,相機將從手的所有位置接收光線。來自不同手部位置的光線將最終到達傳感器的不同部分。這樣會產生看起來像是在跟踪運動路徑的手的污跡圖像。

Physicpsycho
2017-06-01 09:52:52 UTC
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發生這種情況的原因是,在進行曝光時,您的主體正在相對於相機框架移動,並且快門速度不夠快,無法凍結它。

進入細節:

快門速度或曝光時間是指相機內的膠片或數字傳感器曝光時,拍照時相機的快門打開時的時間長度。到達膠片或圖像傳感器的光量為與曝光時間成正比。例如:1/500秒將使一半的光進入1/250。當快門速度較慢時(即低於1/60秒),照片中甚至會出現相對較慢的運動。簡而言之,快快門速度會凍結您正在拍攝的場景中的運動,反之,慢快門速度會模糊場景中的運動。

下圖顯示了不同的快門速度如何影響場景如果您正在拍攝跑步的人,則感覺運動。快的快門速度會凍結動作。快門速度越慢,照片中奔跑的人越模糊。

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快門速度慢通常是由於光線不足引起的。這就是為什麼您很少在晴天看到運動模糊問題的原因。

解決方案:

解決方案是提高快門速度。通常,唯一的方法就是增加更多的光線。一種明顯的方法是使用閃光燈。如果您白天在室內,也可以到戶外去。您也可以通過減小(擴大)光圈來提高快門速度。較寬的光圈可讓更多的光線進入,從而使快門速度更快。如果您處於最大光圈,但仍無法獲得足夠的速度,則可以嘗試使用“快速”鏡頭(具有最大光圈的鏡頭,即最小f值較小的鏡頭):帶f /光圈的玻璃2.8或更寬。

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您還可以嘗試更快的ISO設置。

這不能回答問題。您所要做的只是承認相機的某些設置會導致照片模糊,但是您永遠不會說“為什麼”。提問者正在尋找物理解釋,而不是攝影建議:這就是為什麼他們發布給物理而不是攝影的原因。
您的圖表似乎顯示出,如果用非常快的閃光燈進行九次閃光來照亮被攝體,而第五次閃光要比其他閃光燈明亮得多,則圖像會是什麼樣。
Luaan
2017-06-01 17:05:32 UTC
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您的眼睛也會發生同樣的事情,儘管您的大腦會盡力將其隱藏起來。根本的問題與圖像的創建方式有關。

視覺是對物體反射的可見光的解釋(通常,現在我們可以忽略主動發光)。要看到某物,必須對其進行照明,並以與周圍環境不同的方式反射該光。光是由稱為光子的微小無質量粒子形成的,光子是電磁電荷的載體。當光子進入眼睛的視網膜(或相機中的膠片或數碼相機中的芯片)時,它會將某些能量沉積在某種光敏材料中,從而引起可以測量和解釋的變化。通過測量光敏材料在各個點上的響應,大腦(或芯片)可以重建周圍環境的圖像。

光子具有三個重要屬性-能量,位置和方向。通過一些幾何形狀和光學校正,瞄準器可以利用光子的方向以及與光敏表面相互作用的位置來找出光子的來源-大致而言,哪個3D點對應於光子上給定的2D點。圖片。能量決定特定光子的顏色。這個想法是,來自您所看到的物體的光線大致平行,這使得3D-> 2D投影變得微不足道。當光學校正不足以補償空氣中光子的散射時,照片中會出現靜態模糊-到物體的距離越大,反射光子的平均分散程度就越大,因此您需要進行更多校正才能使它們回到平行。當光子不在平行的路徑上傳播時,3D空間中的同一點將對應於2D圖像中的多個點-圖像的一部分與圖像的其他相鄰部分混合。

但是圖像通常不是純黑白的。對人類而言,還有兩件事很重要-顏色和強度。顏色對應於光子的能量,而強度對應於光子的數量。這就是使事情變得有趣的地方-要獲得任何有用的圖像,您需要吸收大量的單個光子-單個光子並不能真正告訴您很多。因此,實際上發生的是,在給定的時間內,您平均(大致)獲取到達傳感器的光子的平均值-這樣可以為您提供圖像中事物的相對亮度,以及有關對象顏色的好主意。

人眼會增加一些額外的複雜性,所以讓我們用老式的膠片相機代替。膠片是由暴露在光線下會永久改變的材料製成的(想想在陽光下放置幾個月的紙張會發生什麼變化,但是速度要快得多)。為了簡單起見,我們假設原始材質是完全黑色的,而更改後的材質是完全白色的。每個單獨的光子都會導致單個分子發生變化,但是我們的眼睛看不到單個分子的顏色-它們會平均某個區域的信息。因此,越多的光子到達膠片的某個區域,它就會越亮,對應於來自該空間特定方向的光(因此,給定的空間量對應於您的亮紅色T-襯衫)。但是,在某個時刻,有如此多的光子,使得薄膜給定區域中的所有分子都發生了變化-進一步照亮就無法使其更亮。細節丟失了,因為隨著周圍區域的變亮,飽和區域就不能了。另一方面,如果光線太少,光子就太少,無法形成像樣的圖像-一切都太暗了,帶有隨機的亮點。

因此,要獲得良好的圖像,您需要平衡將膠片曝光的時間。太長,並且圖像太亮並且失去對比度。太短了,沒有足夠的數據來平均出一個好的圖像。附帶說明一下,這是夜視儀是單色的 physical (與生物相反)的原因-如果入射的光子太少,其顏色分佈會導致)的顏色噪聲,使它更難看到。僅使用強度而忽略顏色可產生更清晰,更明亮的圖像。場景的較亮部分將導致更多的光線與2D圖像中的相應區域進行交互。但是,現在想像一下,在0.5秒時,場景中的那個人移動了手臂。曝光的前半部分的手臂處於原始位置,而後半部分不再從原始位置接收光子,而是從新位置接收光子。從手反射的光子總量是相同的,但是現在它們散佈在2D圖像中的兩個不同位置;並用不存在手時來自背景的光子取平均值。如果您的手以恆定的速度移動,則相應的光子將均勻分佈在手從曝光開始到結束之間的整個路徑上。您可以獲得所有單個“圖像”的平均值,就像您拍攝了一百張姿勢稍有不同的人的照片並將它們平均在一起一樣。

您如何應對呢?如果有足夠的光線,則可以保持較短的曝光-這意味著要獲得可見的模糊,相對於較長的曝光,對象必須移動得更快。如果沒有足夠的光,則會產生噪聲(您測量的單個光子是相當隨機的-它們隨時間推移具有可預測的分佈;紅色襯衫反射的紅色光子比綠色多得多)例如光子)。如果要拍攝單個運動物體,則可以嘗試消除相機和物體之間的任何相對運動-跟踪物體。人類會自動執行此操作-您移動眼睛和頭部以跟隨要檢查的運動物體,這可以使您清楚地看到該運動物體,而其他則是模糊的(大腦通常方便地進行補償,但相機無法補償。

大腦期望並使用運動模糊作為其運動檢測邏輯的一部分。沒有它的動畫可能看起來不自然。
Yakk
2017-06-01 19:01:29 UTC
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相機的鏡頭會在一組傳感器上仔細生成您瞄準相機的圖像(通常是上下顛倒)。

這些傳感器會增加照在它們上的光。然後可以問他們“您看到了多少光?”並重置。

通常,我們只將這些傳感器暴露一小段時間。在短時間內從特定方向發出的光最終成為特定傳感器拾取的光量。

然後將傳感器映射到圖像上的像素。

當物體相對於我們暴露傳感器的時間快速移動時,位於運動物體邊緣的傳感器首先拾取“這裡沒有物體”,然後拾取“這裡沒有物體”。 “對象”與“無對象”的數量取決於您離對象邊緣的距離以及移動的速度。

如果對像是純色塊,背景是不同的顏色,這會導致對象背景沿運動方向從背景色到對象顏色的平滑漸變。我們將其解釋為“運動模糊”。

在大多數情況下,對象和背景有足夠的差異,即使它們的顏色不一致,也可以將其識別出來。

我們有時僅會看到這種情況,這是因為相機會根據有多少光來改變它們“保持打開”的時間。光線越少,它們保持打開的時間越長,運動模糊就越強烈。同樣,對象越快,在給定的固定“保持打開”時間內其模糊的程度就越大。

現代計算機科學實際上已經減少了這個問題。首先,通過使傳感器對光更敏感,其次通過後處理。許多相機會在拍攝到圖像後檢測到均勻的運動模糊(由您的手移動引起)並反轉。從理論上講,甚至可以為場景中的單個運動對象完成此操作,但是在這裡確定什麼是對象而不是什麼不容易。我不知道會自動執行此操作的相機。

Alan Marcus
2017-06-02 20:12:24 UTC
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按下快門按鈕時,外界的圖像會短暫地投射到圖像傳感器(或膠卷)上。此操作稱為“曝光”。要回答您的問題,您需要知道在曝光期間正在記錄投影的圖像。關鍵是,圖像傳感器(或膠片)會隨著時間累積光能。如果圖像在曝光期間發生任何變化,則記錄的圖像可能會顯示為模糊。我們嘗試將相機保持盡可能靜止以免出現這種模糊感。此外,我們嘗試選擇超快的快門速度。這樣,我們的圖像就瞬間凍結了。

Saurav Joshi
2017-06-04 21:41:51 UTC
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照片中的模糊主要有兩種(嗯,三種,但我假設您要保持相機清潔):聚焦模糊和運動模糊。

當拍攝對像被模糊時,會發生焦點模糊。您的照片根本沒有聚焦。解決方案是確保啟用自動對焦,然後重試。如果沒有聚焦,請重新聚焦並重新拍攝。非常簡單。在傻瓜相機上,最可能失焦的原因是被攝對象移動或智能對焦系統不夠靈巧,無法聚焦在錯誤的物體上。

運動模糊另一方面,這不會發生,因為您的主題沒有聚焦。發生這種情況的原因是,在進行曝光時,您的主體正在相對於相機框架移動,並且快門速度不夠快,無法凍結。讓我們分別解決這兩個方面。

因此,解決方案是提高快門速度。通常,唯一的方法就是增加更多的光線。一種明顯的方法是使用閃光燈。如果您白天在室內,也可以到戶外去。有時,陰影和陽光之間的區別就是您需要的所有多余光。



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