Функция EXPT в прошивке Labs

Ссылка на TELEGRAM-канал BeProGoPro.

Как и обещал, выкладываю подробный рассказ про функцию EXPT в прошивке Labs. Я задавал загадку с вопросом чем эта функция может быть полезна если вы хотите снимать в условиях недостаточной освещенности. Для начала мы пробежимся по теории и разберемся что такое угол затвора, а затем уже приступим к самой функции EXPT. Если вы уже знаете что такое угол затвора и как его значение соотносится с выдержкой, тогда прокрутите "Ликбез" и переходите сразу к "Основная часть статьи".

Для начала нужно узнать что означает параметр "угол затвора" в видеосъемке.

Угол затвора, или shutter angle это параметр который пришел к нам из пленочных видеокамер, когда затвор объектива был механическим и этот параметр определял насколько долго свет будет попадать на пленку камеры. Как видно из анимации, затвор был круглым и он вращался со скоростью съемки, то есть обычно это 24 раза в секунду. Чтобы регулировать время попадания света на пленку, в затворе был сделан вырез с таким углом, какой оператор считал нужным использовать в конкретной сцене. Например классический вырез это 180° - половина круга затвора. Именно такой вырез дает привычный киношный смаз изображения и воспринимается большинством людей как "правильное" киношное изображение.

Конечно такой угол затвора подходит далеко не для всех сцен кино, для особо динамичных эпизодов угол нужно уменьшать, чтобы изображение было более четким. Я дал примитивное описание работы затвора, но для нашей цели этого достаточно. Теперь возвращаемся к съемке видео на GoPro.

Если разобрать по частям любую экшн камеру, то можно увидеть что никакого затвора в ней нет, время экспозиции кадра теперь регулируется электронно и мы привыкли называть этот параметр "выдержка", но это по сути тот же угол затвора. Выдержка измеряется в долях секунды и обозначается в тексте соответственно долями, например "1/60". Также в экшн камерах нет диафрагмы объектива и это означает что количество света поступающего на матрицу можно регулировать только выдержкой. Есть еще параметр светочувствительности (ISO), но он не влияет на количество света попадающего на матрицу, а регулирует лишь чувствительность матрицы к свету.

Теперь мы должны разобраться в вопросе как сопоставить значение выдержки с углом затвора и это последнее что нужно сделать, чтобы понять как использовать функцию EXPT в прошивке Labs.

Итак выдержка измеряется в долях секунды, а угол затвора в градусах, но по сути это один параметр. Берем для примера видеосъемку на скорости 30 кадров в секунду, которая очень популярна на экшн камерах и видим что GoPro предлагает выбирать выдержку равную 1 секунде поделенной на число кратное частоте кадров: 1/30; 1/60; 1/120; 1/240 и.т.д. Если съемка будет вестись с частотой кадров 24, тогда секунда будет делиться на числа кратные 24: 1/24; 1/48; 1/96 и.т.д. Надеюсь закономерность стала понятна...

Теперь пример выдержки и равному ей углу затвора, частота кадров 24: самая длинная выдержка это 1/24, она равна 360° угла затвора, далее выдержка сокращается вдвое = 1/48 и вдвое сокращается угол затвора = 180°. Каждый раз выдержка сокращается в два раза от предыдущего значения, и угол затвора точно также сокращается вдвое. Теперь цифры для закрепления, значения выдержки и угла затвора при скорости съемки 60 кадров: 1/60 = 360°; 1/120 = 180°; 1/240 = 90°; 1/480 = 45°. И так можно считать до бесконечности, но это в теории, а на практике выдержка (она же угол затвора) имеет пределы скорости. Для GoPro Hero 11 Black заявленный предел выдержки достигается при съемке 240 кадров и он равен 1/3840.

У камеры GoPro Hero 11 Black, как впрочем и у предыдущих моделей линейки GoPro, как впрочем и вообще во всех экшн камерах, есть важное отличие от БОЛЬШИХ собратьев в виде фото и видеокамер без приставки "экшн". И это отличие заключается в отсутствии регулируемой диафрагмы и возможности регулировать количество света попадающего на сенсор, путем уменьшения отверстия через которое свет попадает на матрицу (на самом деле это характерно и для камер в смартфонах и для некоторых камер без приставки экшн, но это совсем другая история). При этом диафрагма у камеры GoPro статичная и имеет значение F2.5, это довольно неплохой показатель, но с учетом малого размера матрицы все это устройство имеет весьма посредственную светосилу.

Небольшое отступление: GoPro в стандартном исполнении не умеет фокусироваться в принципе, она всегда сфокусирована на бесконечность и параметры диафрагмы и размера матрицы подобраны не случайно, - эта фокусировка на бесконечность возможна именно по причине правильно подобранного объектива и матрицы. Если диафрагма будет открыта сильнее, тогда мы увидим эффект "боке" - размытие фокусировки как у обычной фотокамеры. Но для экшн камеры это не подходит, так как на данный момент еще не изобретен такой объектив, который позволит фокусироваться на разной дистанции и при этом быть надежным и устойчивым к ударам и падениям.

Когда мы попадаем в условия недостаточной освещенности и хотим при этом снимать что-то на камеру, мы должны понимать какие силы действуют на изображение с GoPro и что именно приводит к ухудшению качества видео.

1. Стабилизация:

Стабилизация перестает нормально функционировать и мы теряем одно из главных преимуществ GoPro - плавную картинку даже во время ходьбы и бега. Для нормальной работы стабилизатора нужно иметь угол затвора не более чем 90°, но камера в темноте начинает его увеличивать доводя до 360°. Таким увеличением она компенсирует экспозицию, но вместе с этим мы получаем еще один неприятный эффект (пункт 2)

2. Размытие:

Для киносъемки размытие, которое достигается с помощью угла затвора в 180° (про это я писал выше) - правильный эффект, но для съемки блога, когда вы можете поворачивать вашу камеру резко и в разных направлениях, размытие совсем лишнее. Если ваша GoPro выставит большой угол затвора (или длинную выдержку, напоминаю - это одно и то же), тогда на выходе вероятнее всего вы получите размазню.

3. Общий итог съемки в темноте:

GoPro увеличивает выдержку и при этом теряет способность нормально стабилизировать изображение и поэтому материалы снятые в таких условиях будут плохо стабилизированы и любое движение в кадре приводит к размытию изображения = брак.

В недавнем походе по тропе Хо Ши Мина, я лично испортил несколько футажей именно потому, что не проверил настройки камеры, когда попал в условия недостаточного света и теперь я буду лить слезы, когда начну монтировать эти материалы, но это мои проблемы, а чтобы таких проблем не случилось у вас,

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФУНКЦИЮ EXPT в прошивке LABS. Либо полностью ручные настройки, это тоже хороший вариант, но более кропотливый.

Функция EXPT делает одну простую вещь – она позволяет ограничить верхний порог угла затвора и не дает камере включить слишком длинную выдержку и потерять стабилизацию и четкость.

Исходя из моего опыта и проведенных тестов:

1. Желательно снимать на низкой частоте кадров 30 к/с, а лучше 24 к/с.

2. Ограничить угол затвора на значении в 90°, можно и на 45°, но вероятнее всего картинка будет слишком темной.

3. Выставить максимальное значение ISO - 400, если картинка будет слишком темной, тогда выставляем ISO – 800.

Если при ISO – 800, изображение все-равно слишком темное, тогда поднимаем угол затвора до 180° и стараемся поменьше трясти камерой.

4. Если после всего этого на экране все-равно темнота, идем ва-банк и включаем ISO - 1600, но будьте готовы что шумов на видео будет чрезмерно много.

5. Последний шаг — это угол затвора 360°, если вынуждены включить такую настройку, тогда вы должны понимать, что это крайняя мера и что реально качественного видео уже не получится, но иногда жизнь требует таких решений, будьте готовы!

Настало время наглядных примеров, и я приготовил видеоролик на эту тему. Желательно смотреть до конца (благо он короткий), там будет очень явное сравнение результатов.

Ссылка на видеоролик с демонстрацией работы EXPT.

Если у вас будут появляться вопросы – обязательно пишите в комментариях, я буду рад помочь.