Come catturare un pendolo oscillante?

Un pendolo quando raggiunge gli estremi si ferma per un momento, permettendoci di vedere i dettagli del bob e aumentando gradualmente la sua velocità verso il punto di equilibrio. Pertanto, la sua traccia di traiettoria è offuscata nei nostri occhi.

L'esposizione lunga può rappresentare la traiettoria, ma non i dettagli del bob: Time lapse, d'altra parte, mostra troppi dettagli che la traccia della traiettoria non è rappresentata:

Questo è chiuso a quello che sto cercando, ma non è in vista diretta. La transizione non è davvero regolare.

Questo è più vicino, ma mostra il bob solo una volta, non in entrambi gli estremi come il precedente. Anche la traiettoria è sbiadita.

D: Come descriverli in un'unica immagine:

• I dettagli del bob solo ad entrambi gli estremi,

• La traccia sfocata della traiettoria,

• La transizione graduale tra? Bonus se può mostrare il gradualismo della velocità.

Posso modificare immagini / video esistenti o impostare cose.

^{FYI: fenomeno correlato interessante: persistenza della visione}

Diamo un'occhiata all'ultima foto.

• Se vuoi uno sfondo nero, devi fare attenzione a non rovesciare la luce. È relativamente facile da controllare in un grande studio, è quasi impossibile in una piccola stanza. Hai bisogno di uno sfondo lontano. Potresti anche sparare di notte se il tempo lo permette.

• Hai bisogno di luce continua per mostrare la traiettoria. Si noti che il pendolo trascorre più tempo sull'estremo che sul fondo della traiettoria perché è fermo all'estremità e più veloce sul fondo. Ecco perché la traiettoria sembra sbiadita. Potresti avvicinare la tua fonte di luce continua al fondo per mitigare quell'effetto.

• Per mostrare i dettagli congelati sul pendolo, è possibile attivare manualmente il flash quando il pendolo si trova ad entrambi gli estremi. Il periodo del pendolo è costante e dipende solo dalla lunghezza della corda, quindi puoi battere i piedi sul "ritmo" e far scattare il flash quando necessario. Bert Stephani e David Hobby lo chiamano sincronizzazione BioWizard .

Quindi potresti provare:

• Ambiente molto buio, ad eccezione di una luce continua vicino al pendolo.
• Lancia il pendolo.
• ISO 200, f / 10, inizio esposizione 10 secondi.
• Prendi il ritmo, fai scoppiare manualmente il flash una volta ad entrambi gli estremi.
• Attendere il termine dell'esposizione.
• Riprova con parametri diversi fino a quando non ti sembra soddisfacente. Non è necessario Photoshop!

Ecco un esempio correlato che ho preso alcuni anni fa.

• Lunga esposizione su un treppiede
• 1 LED rosso sul naso dello skateboard
• 1 LED blu sulla coda
• 1 scivolo al centro per invertire la direzione dello skateboard
• 1 grilletto manuale durante la diapositiva

Mi chiedo cosa succederebbe se, oltre ai passaggi offerti da questa eccellente risposta , si utilizzasse un'esposizione abbastanza lunga (diciamo 5-10 minuti) per far decadere sensibilmente la durata del viaggio del pendolo mentre si utilizza una sorgente di luce costante molto fioca ? (O anche due, uno dall'alto e uno dal basso in modo da poterli contrassegnare entrambi brillando verso lo sfondo.)

Dovresti eseguire entrambi i "flash" del flash il prima possibile dopo aver aperto l'otturatore. Forse sincronizzarsi con il ritmo del pendolo prima di aprire l'otturatore. In questo modo catturi il bob con i due lampi di lampo agli estremi dell'arco di viaggio registrato nella lunga esposizione.

Man mano che l'arco del pendolo decade, il bob trascorreva sempre più tempo più vicino al centro dell'arco man mano che smetteva di dedicare altro tempo alle estremità. Il periodo di oscillazione rimane costante, ma la distanza percorsa diminuisce, il che significa che anche la velocità attraverso il fondo dell'arco diminuirà. Ciò potrebbe aiutare a uniformare la luminosità della scia sfocata nel mezzo rispetto agli estremi.

Prendi in considerazione l'aggiunta di una sorgente luminosa al bob stesso, ad esempio un LED. Imposta la tua esposizione per diversi periodi del pendolo e fai lampeggiare la tua fonte di luce esterna agli estremi. Questa sorgente luminosa collegata dovrebbe tracciare un percorso chiaro e i lampi dovrebbero illuminare gli estremi.

I LED sono abbastanza direzionali, quindi dovresti essere in grado di controllare quanta luce cola sul bob. Il LED può essere alimentato da una piccola batteria collegata al bob o alimentato attraverso il cavo del pendolo

Il tuo problema, in realtà, è un po 'più tecnico di quanto sembri a prima vista.

Sembra che tu abbia bisogno di questi requisiti specifici:

L'esposizione dovrebbe riflettere la velocità, quindi al punto (1) dovrebbe apparire meno luminosa perché sta passando più velocemente, il punto formica (2) dovrebbe essere più luminoso, perché si sta muovendo più lentamente e si desidera vedere chiaramente l'oggetto in (3) agli estremi.

Affrontiamo i punti 1 e 2.

Non vuoi usare una singola fonte di luce al centro perché avrai un hotspot al centro che annulla l'effetto "velocità". Questa luce esporrà di più al centro se è abbastanza lontana o abbastanza grande. (Probabilmente può funzionare una grande luce diffusa)

Quello che consiglio è di esagerare questo effetto di velocità usando due luci laterali.

Quindi l'effetto è più visibile perché avrai un bot più luce quando il pendolo è agli estremi.

Ma ecco il vero problema tecnico.

Per esporre esattamente l'oggetto ai bordi, probabilmente hai bisogno di un grilletto del sensore di luce, probabilmente di un infrarosso, quindi questa luce non si aggiunge alla foto.

Ma puoi superarlo in diversi modi.

Attivazione manuale di un flash agli estremi (consiglio quindi un trigger leggero, probabilmente utilizzando trigger remoti come Yongnuo 603, che è davvero economico) perché il pulsante integrato su un flash, il pulsante di prova di solito è difficile da premere, per motivi di sicurezza)

Non consiglierei un'esposizione molto lunga per un motivo, probabilmente può rilevare il decadimento di più passaggi, aumentando l'esposizione al centro. Naturalmente, questo decadimento dipende da quanto è massiccio il pendolo.

Cerca di limitare questa esposizione solo a 2-3 passaggi, quindi non utilizzare luci molto deboli.

Alcune luci possono avere un effetto di sfarfallio, quindi tienilo a mente.

Se vuoi avere un'immagine di una singola oscillazione per rappresentare la velocità e la traiettoria, vorrei apportare una piccola modifica alla risposta eccellente di @Eric.

Utilizzare un flash con sincronizzazione seconda tendina, in modo da poter eliminare qualsiasi esposizione "extra" alla luce continua interrompendo l'esposizione quando si colpisce il punto iniziale durante l'oscillazione. L'attivazione manuale del flash sarebbe necessaria solo per l'apice più lontano dall'inizio dell'oscillazione. Ciò darebbe una distribuzione della luce più uniforme per adattarsi allo swing. Un tempo di esposizione casuale significa che il pendolo sarà esposto per la durata dell'esposizione, e quindi apparirà più luminoso in qualsiasi parte della sua traiettoria che è esposta di più (entro limiti ragionevoli, un tempo di esposizione molto lungo come suggerito da @Michael Clark eliminerebbe efficacemente questo effetto )

Ad esempio, se l'esposizione si interrompe quando il pendolo si trova a metà dell'oscillazione e risulta che la prima metà dell'oscillazione viene esposta per il doppio della seconda metà, ciò si noterà nell'immagine risultante. Più altalene, minore è l'effetto, ma significa anche che vedrai il decadimento dell'oscillazione, che presumo tu non voglia. Se lo fai, segui i consigli di Michael.

Per una risposta software in contrapposizione a tutte le eccellenti risposte fotografiche suggerirei di realizzare un video ad alta risoluzione di un pendolo ben illuminato per almeno 1 ciclo completo.

È quindi possibile dividere il video in fotogrammi (per utilizzare la conversione di Image Magic per questo), assicurarsi di avere un numero uguale di fotogrammi per ogni punto del ciclo e quindi una fusione dell'esposizione, ( Hugin ), ma con più copie del due immagini finali, un po 'di gioco dovrebbero ottenere i risultati di cui hai bisogno. Dove il pendolo si sta muovendo più velocemente, sarà più fioco.

Entrambi ImageMagick e Hugin sono gratuiti, gratuiti e open source e disponibili per la maggior parte delle piattaforme.