Posso ottenere foto ad alta risoluzione da video?

Aspettare il momento esatto in cui scattare una foto può essere molto difficile, specialmente quando si lavora con bambini o animali. Ho letto da qualche parte (non riesco a trovare la fonte) che ogni fotogramma congelato da un video HD è essenzialmente una foto ad alta risoluzione (è anche vero?).

Quali sono le sfide, i pro e i contro della selezione del fotogramma migliore da un video come modo per scattare foto in cui il tempismo è cruciale?

Il grande pro di questo è, come dici tu, la possibilità di scattare molte foto in un breve periodo di tempo, permettendoti di scegliere la cornice migliore.

Tuttavia, ci sono diversi svantaggi di questo approccio:

• Risoluzione inferiore. Anche "Full High Def", 1080p, è solo 2 megapixel (1920 * 1080 = 2.073.600). Questo ti darebbe una dimensione di stampa accettabile di 6,4x3,6 pollici, a 300 DPI. Questo potrebbe andare bene per te, ma se vuoi una stampa più grande, inizierai a notare la pixellazione.
• Spesso, meno controllo di impostazioni come velocità dell'otturatore, ISO e apertura. Inoltre, il video può generalmente gestire un po 'più di sfocatura da movimento rispetto alle foto e la fotocamera potrebbe consentire alla velocità dell'otturatore di trascinare più a lungo di quanto si desideri.
• Manufatti di compressione video. A parte i fotogrammi chiave, la maggior parte dei fotogrammi in un video compresso viene renderizzata modificando un fotogramma precedente. Ciò si traduce in artefatti che potrebbero non essere evidenti in un video, ma degraderanno la qualità della tua foto. Questo dipende molto dal codec e dal bitrate del video.

Ho letto da qualche parte (non riesco a trovare la fonte) che ogni fotogramma congelato da un video HD è essenzialmente una foto ad alta risoluzione (è anche vero?).

No, non è affatto vero :( Ecco perché:

• Innanzitutto, non è ad alta risoluzione. Anche i video 1080P ("Full HD"), che non tutte le telecamere possono fare, sono solo 2 megapixel. Questa è una frazione della risoluzione del sensore. Il video 720P è 1 megapixel.

• In secondo luogo, il video utilizza un tasso di compressione molto più elevato rispetto alle immagini JPEG, poiché il video richiede molta larghezza di banda. Ciò significa che i fotogrammi video risultanti sono (generalmente) più compressi rispetto a un fermo immagine equivalente. Inoltre, nella maggior parte dei formati video (inclusi AVCHD, H.264 / AVC, vari formati MPEG / DivX, ma non "Motion JPEG"), la maggior parte dei frame video utilizza la "compressione inter-frame", il che significa che non vengono memorizzati come immagini nei loro proprio diritto ma come dati di trasformazione da applicare ad altri frame recenti o vicini.

• Nel video, è desiderabile una certa quantità di motion blur, ma negli alambicchi non vorresti quasi altrettanto. Da 1/48 a 1/60 di secondo è normale per 24P e 30P per avere una sensazione di movimento naturale (l'effetto viene chiamato "angolo dell'otturatore" dopo le vecchie videocamere). Altrimenti il ​​movimento può apparire innaturale. Nelle immagini fisse, congelare il movimento utilizzando una velocità dell'otturatore di 1 / 250s o più veloce sembra soddisfacente ed è spesso desiderabile.

• I sensori digitali spesso non sono in grado di fornire immagini di così buona qualità quando sono in modalità "Live view", dove non c'è otturatore fisico ma invece prendono continuamente fotogrammi dal sensore. Nei CCD questo si manifesta come striature verticali; in CMOS ci sono altri problemi (uno è l'ondulazione durante il movimento della fotocamera, noto come "effetto tapparella"). L'otturatore che funziona quando si scattano foto consente al sensore di utilizzare una modalità diversa in cui non deve essere ripristinato così rapidamente e può scattare un'immagine di alta qualità con meno rumore.

• Al video viene spesso applicato un filtro aggiuntivo rispetto a un fermo immagine, che perde alcuni dettagli. Uno dei più importanti è l'interlacciamento, che elimina efficacemente molta risoluzione verticale. Tuttavia, non molte fotocamere con funzione video supportano l'interlacciamento. Molti video avranno ancora un filtro antialiasing applicato, che ammorbidisce l'immagine ma può aiutare con la compressione e la riduzione della moiré. A seconda della fotocamera, il video potrebbe anche essere applicato con maggiore nitidezza, sebbene oggigiorno con l'HD questa pratica non sia così diffusa / dannosa.

Quali sono le sfide, i pro e i contro della selezione del fotogramma migliore da un video come modo per scattare foto in cui il tempismo è cruciale?

A meno che tu non abbia avuto nessun altro metodo, non lo consiglierei. In effetti probabilmente non lo consiglierei nemmeno se fosse la tua unica opzione. Ma se hai continuato con questo, assicurati di poter fare 1080P, impostare la velocità dell'otturatore su abbastanza veloce come se stessi scattando ancora e utilizzare il formato Motion JPEG (non AVC o uno degli altri formati che ho menzionato sopra). E renditi conto che stai ricevendo praticamente 2 megapixel.

Modifica: da quando ho scritto questa risposta qualche tempo fa, non sono più convinto che la modalità Motion JPEG (se la tua fotocamera lo supporta anche) sia una buona idea per questo. La tua fotocamera avrebbe bisogno di un bitrate molto più elevato per la stessa qualità. Se potessi usare normali video HD (es. H.264 o AVCHD, ecc.) E trovare un modo per trovare gli I-frame, potrebbe essere meglio. Tuttavia, non credo sia comunque una buona idea. Le moderne DSLR supportano modalità di scatto continuo molto più veloci, tra cui alcune che possono bloccare lo specchio o ridurre la risoluzione e scattare più velocemente, ecc.

Userò la mia macchina fotografica (Pentax K-5) come esempio (larghezza x altezza):

• Risoluzione dell'immagine per una foto: 4928 x 3264
• 1080p (aka massimo video HD): 1920 x 1080

Quindi, non penso che sia una foto ad alta risoluzione. Detto questo, ottenere lo scatto a qualsiasi risoluzione è meglio che non ottenerlo affatto. :)

Dai un'occhiata alle telecamere rosse , se questo è qualcosa che vuoi davvero provare. Tutta la loro ragion d'essere è quella di sparare a qualcosa come 5x HD, e ognuno sarebbe comunque uno scatto da 10 megapixel.

Certo, non sono economici, quindi potrebbe essere un'idea migliore ottenere una fotocamera in grado di scattare, per esempio, 8 fps per pochi secondi e pettinare quelle foto per quel momento perfetto. Ho scoperto che 5-6 fps per 3 secondi è in genere un tempo più che sufficiente per ottenere un buon scatto, o almeno, fornisce il numero massimo di fotogrammi che voglio guardare per raffica. Se raggiungi la frequenza video completa, ci sono molti dati da esaminare per un solo fermo.

Questo avrebbe dovuto essere un commento al post di @thomasrutter, ma non posso ancora commentare (privo di reputazione).

Il tuo punto elenco su MJPEG contro AVC non è del tutto corretto. È vero che MPEG-4 Part 10 (AVC / H.264) di solito non registra ogni frame come I-frame (key / full frame). Non c'è nulla nelle specifiche che lo proibisca e alcune telecamere registrano solo I-frame.

Ciò di cui ti sbagli sono i vantaggi di MJPEG su H.264 e la tua argomentazione sul perché. Inizierò con una breve spiegazione su come i frame vengono ricostruiti da un H.264 (o altri formati di codec video). Il video verrà codificato in tre diversi tipi di frame, frame codificati (frame I), frame con codice predittivo (frame P) e frame con codice predittivo bidirezionale (frame B). Un I-frame è una versione compressa di un frame "raw" completo. Può essere ricostruito proprio come un JPEG (o un singolo fotogramma in un flusso MJPEG). D'altra parte un fotogramma P fa riferimento ai precedenti fotogrammi I e P e sarà necessario ricostruirli. Un frame B può anche fare riferimento ai seguenti frame I e P. Ci sono molte più informazioni al riguardo su Wikipedia.

La differenza tra H.264 e MJPEG è come funziona la compressione e non quanto sia buona. Ogni singolo fotogramma di un video digitale può essere completamente ricostruito, utilizzando le informazioni contenute nel file video / -stream. H.264 darà risultati migliori di MJPEG, anche quando si esporta un fotogramma, allo stesso bitrate. Questo è valido per la maggior parte dei bitrate (non sono sicuro di bitrate molto bassi). Ci sono più informazioni e numerosi test on line, e un buon punto di partenza è la compressione.ru .

L'unico svantaggio di H.264 è la complessità computazionale nel ricostruire un singolo frame. H.264 richiede molta più potenza di elaborazione rispetto a MJPEG. Questo non è un problema su un computer moderno però.