¿Cómo capturar un péndulo oscilante?

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Un péndulo al llegar a los extremos se detiene por un momento, lo que nos permite ver los detalles de la sacudida y aumentar gradualmente su velocidad hacia el punto de equilibrio. Por lo tanto, su rastro de trayectoria es borroso en nuestros ojos.

La exposición prolongada puede representar la trayectoria, pero no el detalle de la sacudida: el ingrese la descripción de la imagen aquí lapso de tiempo, por otro lado, muestra demasiados detalles que la traza de la trayectoria no se representa: ingrese la descripción de la imagen aquí

Este está cerrado a lo que estoy buscando, pero no está en vista directa. La transición no es realmente suave.

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Este está más cerca, pero solo muestra el bob una vez, no en ambos extremos como el anterior. La trayectoria también se desvaneció.

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P: Cómo representarlos en una imagen:

  • Los detalles del bob solo en ambos extremos,

  • El rastro borroso de la trayectoria,

  • La transición suave en el medio? Bonificación si puede mostrar el gradualismo de la velocidad.

Puedo editar imágenes / videos existentes o configurar cosas.


FYI: Fenómeno relacionado interesante: Persistencia de la visión.

Ooker
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@Gerhardh Por favor, vea: Respuestas cortas como comentarios, por favor resista el impulso ¡ Tan breve como sea, su comentario tiene el núcleo de una muy buena respuesta!
Michael C
No es una respuesta (porque una existente ya ha dicho todo lo que podría decir que responde a la pregunta), sino una observación: la razón por la cual la penúltima imagen no es uniforme probablemente se deba a una fuente de luz parpadeante, como las bombillas fluorescentes estándar. Si uno supiera la frecuencia de las luces y tuviera una resolución lo suficientemente alta como para contar los "pasos", podría calcular el tiempo de exposición.
Michael C
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¿Es la primera foto incluso una imagen de una trayectoria pendular? Parece parabólico, o tal vez una catenaria (cable colgante), en lugar de un arco circular.
scottbb
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@scottbb es de The Pendulum Project . En realidad es un tipo especial de péndulo, y se captura desde abajo
Ooker
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Ah, es una figura de Lissajous . Muestra la "pista de tierra", la trayectoria de oscilación en 2 dimensiones proyectada en el plano normal. Sugiero que la imagen sea engañosa para su objetivo, ya que no captura la misma información / punto de vista que las otras imágenes.
scottbb

Respuestas:

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Miremos la última foto.

  • Si desea un fondo negro, debe tener cuidado de no derramar luz. Es relativamente fácil de controlar en un estudio grande, es casi imposible en una habitación pequeña. Necesitas un fondo que esté muy lejos. Incluso podría disparar afuera por la noche si el clima lo permite.

  • Necesita algo de luz continua para mostrar la trayectoria. Tenga en cuenta que el péndulo pasa más tiempo en el extremo que en la parte inferior de la trayectoria porque está parado en los extremos y más rápido en la parte inferior. Es por eso que la trayectoria parece desvanecida. Podrías poner tu fuente continua de luz más cerca del fondo para mitigar ese efecto.

  • Para mostrar detalles congelados en el péndulo, puede activar manualmente el flash cuando el péndulo está en ambos extremos. El período del péndulo es constante y solo depende de la longitud de la cuerda, por lo que puede tocar los pies al "ritmo" y hacer estallar el flash cuando sea necesario. Bert Stephani y David Hobby lo llaman sincronización BioWizard .

Entonces podrías probar:

  • Ambiente muy oscuro, excepto por una luz continua cerca de su péndulo.
  • Lanza el péndulo.
  • ISO 200, f / 10, comienza exposición de 10 segundos.
  • Obtenga el ritmo, el flash pop manualmente una vez en ambos extremos.
  • Espere a que termine la exposición.
  • Intente nuevamente con diferentes parámetros hasta que se vea bien para usted. ¡No se necesita Photoshop!

Aquí hay un ejemplo relacionado que tomé hace unos años.

  • Exposición prolongada en un trípode
  • 1 LED rojo en la punta de la patineta
  • 1 LED azul en la cola
  • 1 diapositiva en el medio para invertir la dirección de la patineta
  • 1 disparador de flash manual durante la diapositiva

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Eric Duminil
fuente
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Hay un interesante proyecto de electrónica / detección para automatizar la activación del flash si no tienes un buen sentido del ritmo (que por supuesto depende de la longitud del péndulo.)
Chris H
Primero, es posible (incluso probable) que la mayoría de ellas sean fotos combinadas con múltiples disparos utilizados para la final, por ejemplo, uno del péndulo todavía en cada extremo y uno del péndulo en movimiento. En segundo lugar, puede usar un disparador láser para capturar el flash en el punto de pausa. El Disparador de Plutón es uno que he estado vigilando, tiene un precio razonable y viene con un disparador láser.
Hughman
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Me pregunto qué pasaría si, además de los pasos ofrecidos por esta excelente respuesta , usara una exposición lo suficientemente larga (por ejemplo, 5-10 minutos) para que la longitud del recorrido del péndulo decaiga de manera apreciable mientras usa una fuente de luz constante muy tenue ? (O incluso dos, uno desde arriba y otro desde abajo para que puedas marcarlos a ambos para que no brillen hacia el fondo).

Tendría que hacer sus dos "estallidos" de flash lo antes posible después de abrir el obturador. Tal vez sincronízate con el ritmo del péndulo antes de abrir el obturador. De esa manera captura el bob con las dos ráfagas de flash en los extremos del arco de viaje registrado en la exposición prolongada.

A medida que el arco del péndulo decae, el bob pasaría más y más tiempo más cerca del centro del arco a medida que deja de pasar más tiempo en los extremos. El período de oscilación permanece constante, pero la distancia recorrida disminuye, lo que significa que la velocidad a través del fondo del arco también estaría disminuyendo. Esto podría ayudar a igualar el brillo del camino borroso en el medio en comparación con los extremos.

Michael C
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Idea interesante. Sin embargo, controlar el derrame con una exposición de 5 minutos sería realmente difícil.
Eric Duminil
@EricDuminil Es fácil. Incline las luces hacia áreas más allá de los bordes del FoV y use banderas para bloquear el derrame dentro del FoV. O simplemente use snoots apuntados en ángulos alejados del fondo. Obviamente, querrá filmar en un área que podría estar totalmente oscura, excepto por su iluminación, pero eso es lo que un estudio debería permitirle hacer.
Michael C
1
Podría ser una buena aplicación del modo Live Time en cámaras Olympus ...
junkyardsparkle
También se me ocurrió que este podría ser un buen caso para usar luces negras y un péndulo fluorescente. Eso podría hacer que sea mucho más fácil mantener un fondo negro.
junkyardsparkle
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Considere agregar una fuente de luz al bob, como un LED. Establezca su exposición durante varios períodos del péndulo y destelle su fuente de luz externa en los extremos. Esta fuente de luz conectada debe trazar un camino despejado, y los destellos deben iluminar los extremos.

Los LED son bastante direccionales, por lo que debería poder controlar la cantidad de luz que se filtra en el bob. El LED puede ser alimentado por una pequeña batería conectada al bob, o alimentarse a través del cable del péndulo

Thomas Zwaagstra
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1
Y para abordar la cuestión de "bonificación" de representar la aceleración, podría tener un LED que brilla hacia abajo en una pequeña "borla" colgante que cambiaría su relación angular con el péndulo dependiendo de la velocidad ... :)
junkyardsparkle
2

Su problema, en realidad, es un poco más técnico de lo que parece a primera vista.

Parece que necesita estos requisitos específicos:

La exposición debe reflejar la velocidad, por lo que en el punto (1) debe verse menos brillante porque pasa más rápido, el punto de hormiga (2) debe ser más brillante, porque se mueve más lentamente y desea ver el objeto claramente en (3) en los extremos

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Abordemos los puntos 1 y 2.

No desea utilizar una sola fuente de luz en el centro porque tendrá un punto de acceso en el centro que cancelará el efecto de "velocidad". Esta luz expondrá más en el centro si está lo suficientemente lejos o lo suficientemente grande. (Probablemente una gran luz difusa puede funcionar)

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Lo que recomiendo es que exageres este efecto de velocidad usando dos luces laterales.

Entonces, el efecto es más visible porque tendrás un bot con más luz cuando el péndulo esté en los extremos.

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Pero aquí está el verdadero problema técnico.

Para exponer exactamente el objeto en los bordes, probablemente necesite un disparador del sensor de luz, probablemente uno infrarrojo para que esta luz no se agregue a la foto.

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Pero puedes superarlo de varias maneras.

Activar manualmente un flash en los extremos (luego recomiendo un disparador suave, probablemente usando disparadores remotos como Yongnuo 603, que es realmente barato) porque el botón incorporado en un flash, el botón de prueba generalmente es difícil de presionar, por razones de seguridad)


No recomendaría una exposición muy larga por una razón, probablemente puede detectar la descomposición de varios pases, aumentando la exposición en el centro. Por supuesto, esta descomposición depende de cuán masivo sea el péndulo.

Intente limitar esta exposición a 2-3 pases solamente, así que no use luces muy tenues.

Algunas luces pueden tener un efecto de parpadeo, así que tenlo en cuenta.

Rafael
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No veo la necesidad de dos luces, ya que su problema con la luz única solo es relevante si la luz está en o debajo del arco del péndulo. Encenderlo desde el frente eliminaría este problema. Si se coloca a una distancia suficiente del péndulo, producirá una iluminación bastante uniforme en todo el arco.
Robin
Mencioné "(Probablemente una gran luz difusa puede funcionar)"
Rafael
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Si desea tener una imagen de un solo swing para representar la velocidad y la trayectoria, haría un pequeño ajuste a la excelente respuesta de @Eric.

Use un flash con sincronización de segunda cortina, para que pueda eliminar cualquier exposición 'adicional' a la luz continua al detener la exposición cuando llegue al punto de inicio del columpio. El disparador de flash manual solo sería necesario para el vértice más alejado desde el inicio del swing. Esto daría una distribución de luz más uniforme para que coincida con el swing. Un tiempo de exposición aleatorio significa que el péndulo estará expuesto durante la exposición y, por lo tanto, parecerá más brillante en cualquier parte de su trayectoria que esté más expuesta (dentro de lo razonable, un tiempo de exposición muy largo como sugirió @Michael Clark eliminaría efectivamente este efecto )

Por ejemplo, si la exposición se detiene cuando el péndulo está a la mitad de su oscilación, y resulta que la primera mitad de la oscilación está expuesta por el doble de tiempo que la segunda mitad, esto se notará en la imagen resultante. Cuantos más columpios, menor será el efecto, pero también significa que verá la decadencia del columpio, que supongo que no quiere. Si lo haces, sigue los consejos de Michael.

Robin
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Para una respuesta de software en lugar de todas las excelentes respuestas fotográficas , sugeriría tomar un video de alta resolución de un péndulo bien iluminado durante al menos 1 ciclo completo.

A continuación, puede dividir el video en cuadros (utilizaría la conversión de Image Magic para esto), asegúrese de tener el mismo número de cuadros de cada punto en el ciclo y luego mezclar la exposición ( Hugin ), pero con varias copias de dos imágenes finales, jugar un poco debería obtener los resultados que necesita. Donde el péndulo se mueve más rápido, será más tenue.

Tanto ImageMagick como Hugin son gratuitos, gratuitos y de código abierto y están disponibles para la mayoría de las plataformas.

Steve Barnes
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