¿Puedo obtener una foto de alta resolución del video?

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Esperar el momento exacto para tomar una foto puede ser muy difícil, especialmente cuando se trabaja con niños o animales. He leído en alguna parte (no puedo encontrar la fuente) que cada fotograma congelado de un video HD es esencialmente una foto de alta resolución (¿es esto cierto?).

¿Cuáles son los desafíos, los pros y los contras de seleccionar el mejor fotograma de un video como una forma de tomar fotos fijas donde el tiempo es crucial?

dsg
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Debería ser cierto, pero no lo sé. Si le gustan las fotografías a alta velocidad, eche un vistazo a la serie F de Casio Exilim. Están diseñados para este tipo de instantáneas en serie: 30 imágenes / s a ​​resolución normal con un buffer de anillo para tomar fotos incluso antes de presionar por completo el obturador.
Leonidas
La recientemente anunciada Nikon V1 y J1 tiene la capacidad de tomar muchas fotos fijas en una sucesión muy rápida, hasta 60 por segundo, y luego seleccionar solo las mejores. Esto está hecho explícitamente para el problema con niños y animales de los que estás hablando. Tal vez se adapten a sus necesidades?
bengtb
No, a menos que estés disparando con una cámara ROJA.
Nick Bedford

Respuestas:

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La gran ventaja de esto es, como usted dice, la capacidad de tomar muchas fotos en un corto período de tiempo, lo que le permite elegir el mejor marco.

Sin embargo, hay varios inconvenientes para este enfoque:

  • Baja resolución Incluso "Full High Def", 1080p, es de solo 2 megapíxeles (1920 * 1080 = 2,073,600). Esto le daría un tamaño de impresión aceptable de 6.4x3.6 pulgadas, a 300 DPI. Esto podría estar bien para usted, pero si desea una impresión más grande, comenzará a notar la pixelación.
  • A menudo, menos control de configuraciones como la velocidad de obturación, ISO y apertura. El video también generalmente puede manejar un poco más de desenfoque de movimiento que las fotos fijas, y la cámara puede permitir que la velocidad del obturador se arrastre más de lo que desee.
  • Artefactos de compresión de video. Además de los fotogramas clave, la mayoría de los fotogramas en un video comprimido se procesan modificando un fotograma anterior. Esto da como resultado artefactos que pueden no ser notables en un video, pero degradarán la calidad de su foto. Esto depende mucho del códec y la tasa de bits del video.
Evan Krall
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+1 en los artefactos de video. Un posible experimento (los resultados dependen mucho del códec y el nivel de compresión): ¿tiene un reproductor de Blu-Ray? Si es así, pause el video y examine la escena desde una distancia tal que la pantalla ocupe la misma porción de su campo de visión como lo haría una foto del tamaño deseado. ¿Ves algún artefacto? No tengo un reproductor de Blu-Ray, pero la diferencia entre video (se ve bien) y video en pausa (problemas de artefactos masivos) en mi reproductor de DVD es muy dramática.
Reid
¿Qué especificaciones busco en términos de códec y velocidad de bits para compensar los artefactos?
dsg
@dsg En términos generales, los códecs más modernos como H264 sufrirán menos artefactos a la misma velocidad de bits que un códec anterior. Si su cámara tiene opciones para bitrate, elija la configuración más alta.
Evan Krall
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@dsg Como thomasrutter menciona a continuación, el códec ideal aquí sería MJPEG, que solo comprime JPEG cada cuadro individualmente, y no utiliza compresión entre cuadros. Todos los cuadros deben ser básicamente de la misma calidad de imagen. Sin embargo, debido a la falta de compresión entre cuadros, MJPEG necesitará comprimir más para obtener la misma tasa de bits que otros códecs de video.
Evan Krall
+1 para la nota sobre fotogramas clave; habrá una degradación notablemente notable a menos que sepa cómo y tiene el software para sacar las instantáneas correctas de su video. Eso se suma al hecho de que con el video un poco de "desenfoque" es bueno para el ojo humano. Solo vemos el movimiento general, no los cuadros individuales del video, por lo que no se recortan las fotos. Una foto casi sin falta será más clara en cualquier situación.
Jane Panda
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He leído en alguna parte (no puedo encontrar la fuente) que cada fotograma congelado de un video HD es esencialmente una foto de alta resolución (¿es esto cierto?).

No, no es cierto en absoluto :( He aquí por qué:

  • Primero, no es de alta resolución. Incluso el video 1080P ("Full HD"), que no todas las cámaras pueden hacer, tiene solo 2 megapíxeles. Esa es una fracción de la resolución del sensor. El video 720P es de 1 megapíxel.

  • En segundo lugar, el video usa una tasa de compresión mucho más alta que las imágenes JPEG fijas, porque el video requiere mucho ancho de banda. Esto significa que los cuadros de video resultantes están (generalmente) más comprimidos que una imagen fija equivalente. Además, en la mayoría de los formatos de video (incluidos AVCHD, H.264 / AVC, varios formatos MPEG / DivX, pero no "Motion JPEG"), la mayoría de los cuadros de video usan "compresión entre cuadros", lo que significa que no se almacenan como imágenes en su derecho propio pero como datos de transformación para aplicar a otros marcos recientes o cercanos.

  • En video, es deseable una cierta cantidad de desenfoque de movimiento, pero en imágenes fijas no le gustaría tanto. 1/48 a 1/60 de segundo es normal para 24P y 30P para tener una sensación de desenfoque de movimiento natural (el efecto se llama "ángulo de obturación" después de las viejas cámaras de cine). De lo contrario, el movimiento puede parecer antinatural. En imágenes fijas, el movimiento de congelación con una velocidad de obturación de 1 / 250s o más rápido se ve bien, y a menudo es deseable.

  • Los sensores digitales a menudo no pueden proporcionar una imagen de tan buena calidad cuando se encuentran en el modo "Vista en vivo", donde no hay un obturador físico, sino que continuamente están obteniendo fotogramas del sensor. En los CCD esto se manifiesta como rayas verticales; en CMOS hay otros problemas (uno de ellos es la ondulación durante el movimiento de la cámara, conocido como "efecto de obturador rodante"). El obturador que funciona al tomar imágenes fijas permite que el sensor use un modo diferente donde no tiene que reiniciarse tan rápido y puede tomar una imagen de alta calidad con menos ruido.

  • El video a menudo tiene un filtrado adicional aplicado que un still, lo que pierde algunos detalles. Uno importante es el entrelazado, que efectivamente arroja una gran cantidad de resolución vertical. Sin embargo, no hay muchas cámaras fijas con función de video que admitan el entrelazado. Muchos videos todavía tendrán un filtro antialiasing aplicado, que suaviza la imagen pero puede ayudar con la compresión y reducir el muaré. Dependiendo de la cámara, el video también puede tener una mayor nitidez aplicada, aunque hoy en día con HD esta práctica no es tan frecuente / perjudicial.

¿Cuáles son los desafíos, los pros y los contras de seleccionar el mejor fotograma de un video como una forma de tomar fotos fijas donde el tiempo es crucial?

A menos que no tenga otro método, no lo recomendaría. De hecho, probablemente aún no lo recomendaría, incluso si fuera su única opción. Pero si siguió adelante con esto, asegúrese de que puede hacer 1080P, configure la velocidad de obturación lo suficientemente rápido como si estuviera disparando y use el formato Motion JPEG (no AVC ni ninguno de los otros formatos que mencioné anteriormente). Y date cuenta de que estás obteniendo básicamente 2 megapíxeles.

Editar: desde que escribí esta respuesta hace algún tiempo, ya no estoy convencido de que el modo Motion JPEG (si su cámara lo admite) es una buena idea para esto. Su cámara necesitaría una tasa de bits mucho mayor para la misma calidad. Si pudiera usar video HD normal (por ejemplo, h.264 o AVCHD, etc.) y encontrar alguna forma de encontrar los cuadros I, eso podría ser mejor. Sin embargo, todavía no creo que sea una buena idea en general. Las DSLR modernas admiten modos de disparo continuo mucho más rápidos, incluidos algunos que pueden bloquear el espejo o disminuir la resolución y disparar más rápido, etc.

thomasrutter
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+1 para MJPEG; Ni siquiera había pensado en eso, pero definitivamente sería lo mejor para esto.
Evan Krall
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Usaré mi propia cámara (Pentax K-5) como ejemplo (ancho x alto):

  • Resolución de imagen para una foto fija: 4928 x 3264
  • 1080p (también conocido como video HD máximo): 1920 x 1080

Entonces, no creo que sea una foto de alta resolución. Dicho esto, obtener la toma en cualquier resolución es mejor que no obtenerla. :)

John Cavan
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Echa un vistazo a las cámaras rojas , si esto es algo que realmente quieres probar. Toda su razón de ser es disparar a algo así como 5x HD, y cada una sería una toma de 10 megapíxeles.

Por supuesto, no son baratos, por lo que podría ser una mejor idea conseguir una cámara capaz de disparar, digamos, 8 fps durante unos segundos y peinar esas fotos para ese momento perfecto. He descubierto que 5-6 fps durante 3 segundos suele ser tiempo más que suficiente para obtener una buena toma, o al menos, proporciona el número máximo de fotogramas que quiero ver por ráfaga. Si vas a la velocidad de video completa, esa es una gran cantidad de datos para combinar solo para uno.

mmr
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Me parece que tratar de cronometrar tus disparos es más probable que te consiga un portero que simplemente mantener presionado el disparador en modo ráfaga. Por supuesto, una tasa de ráfaga más alta y un búfer más largo aún serán útiles aquí.
Evan Krall
Los SLR tienden a ser un poco problemáticos en ese sentido debido al apagón del espejo, particularmente cuando se trata de un movimiento errático (como, oh, niños, por ejemplo) donde es probable que una panorámica suave no haga que la cámara apunte donde el sujeto no está Ya no. Las cámaras de espejo de película están hechas para esto (como la vieja cámara de película Canon EOS RT y la nueva Sony α55 digital); renuncia a aproximadamente un tercio de la parada para obtener una imagen del visor constante, una velocidad de ráfaga alta y un retardo de obturación más corto.
La verdadera carne de la publicación fue sobre la cámara roja. Si el OP está realmente interesado en sacar imágenes fijas del video, deberían gastar los $ 17k o lo que sea que cueste por un Red One e ir por esa ruta. No es lo que yo haría personalmente, pero esa es una forma de obtener imágenes fijas de alta resolución del video.
mmr
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Esto debería haber sido un comentario a la publicación de @thomasrutter, pero aún no puedo comentar (falta de reputación).

Su punto sobre MJPEG versus AVC no es del todo correcto. Es cierto que MPEG-4 Parte 10 (AVC /H.264) generalmente no graba cada cuadro como un cuadro I (clave / cuadro completo). Sin embargo, no hay nada en la especificación que lo prohíba, y algunas cámaras solo graban fotogramas I.

De lo que está equivocado es de los beneficios de MJPEG sobre H.264, y su argumento sobre por qué. Comenzaré con una breve explicación sobre cómo se reconstruyen los cuadros a partir de un H.264 (u otros formatos de códec de video). El video se codificará en tres tipos diferentes de cuadros, cuadros intracodificados (cuadros I), cuadros codificados predictivos (cuadros P) y cuadros codificados predictivos bidireccionalmente (cuadros B). Una trama I es una versión comprimida de una trama "en bruto" completa. Se puede reconstruir solo como un JPEG (o un solo cuadro en una secuencia MJPEG). Una trama P, por otro lado, hace referencia a las tramas I y P, y necesitará reconstruirlas. Un cuadro B también puede hacer referencia a los cuadros I y P siguientes. Es mucha más información sobre esto en Wikipedia.

La diferencia entre H.264 y MJPEG es cómo funciona la compresión y no qué tan buena es. Cada cuadro individual en un video digital puede ser completamente reconstruido, utilizando información que está en el archivo / flujo de video. H.264 dará mejores resultados que MJPEG, incluso cuando exporta un cuadro, a la misma velocidad de bits. Esto es válido para la mayoría de las tasas de bits (no estoy seguro acerca de tasas de bits muy bajas). Hay más información y varias pruebas en línea, y un buen lugar para comenzar es compress.ru .

La única desventaja con H.264 es la complejidad computacional en la reconstrucción de un solo cuadro. H.264 requiere mucha más potencia de procesamiento que MJPEG. Sin embargo, esto no es un problema en una computadora moderna.

Håkon K. Olafsen
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