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航拍中的果冻效应

精华 9
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各位朋友新年第18天好。

今和大家说说果冻效应。

果冻是啥捏,大家都见过,还吃过,主席他老人家说得好,果冻好吃,我也爱吃。



码字的时候一不小心就看了两个小时......嗯.........

走神了诶,言归正传,今天说的不是这货,是视频影像中的果冻效应。

什么是果冻效应?

让我们先来看一段果冻效应的典型案例。



我想拍的是转动中的飞机螺旋桨,结果拍出来却成了栅栏,为什么会这样捏~?

简单地来说,就是使用卷帘快门的相机在拍摄高速运动中的物体时,或者相机本身在高速运动情况下拍摄时产生的抖动、扭曲、倾斜和拖影等现象。

那么,果冻效应是如何产生的呢?

这与我们相机上使用的快门有关,我们手中使用的相机多数是电子快门,主要分为卷帘快门和全局快门两种。

卷帘快门的工作方式是让像素进行逐行感光(如左图所示)。而全局快门则是所有像素同时接受感光(如右图所示)。
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如果使用卷帘快门进行曝光,那么像素在从上到下读取时就产生了微小的曝光时间差。换句话说,就是画面中上方和下方进行感光的时间不一样了。



由于像素的逐行读取存在时间差,高速运动的物体最终成像就将是倾斜、畸变的。

相反,全局快门是所有像素同时感光,果冻效应会减轻很多,但是全局快门对快门速度也有着要求,过慢的快门速度下,相对更容易把物体拍得模糊。

那么,航拍时的果冻效应又是怎么回事呢?

首先,只要无人机上挂载的相机使用的是卷帘快门,例如5D3和GH4这样的相机。无人机本身又是有高速运动能力的设备,加上拍摄距离和快门速度的影响,都容易产生果冻效应。

其次,无人机进行航拍作业时,会有不同频率不同强度的振动,这种振动对于相机来说也是一种高速运动。

一般来说,左右来回的振动容易形成典型的果冻现象。左右和上下的单向运动,分别会容易让画面出现斜拉和挤压的现象。

总之就是,这玩意让画面观赏性下降,很烦呐。



既然这样,有什么办法避免果冻效应吗?

既然你诚心诚意地发问了,那我们就大发慈悲地告诉你,为了防止世界被破坏,为了保护世界的和平,呵呵呵我们,可爱又迷人的......

说重点!

好吧好吧。。。。

第一个方法是改变快门速度

使用高速快门时,景物是清晰的,运动起来会更容易看出来,也就让果冻效应更显著。

因此,使用慢速快门,或者说,让曝光时间远远大于像素读取时间,物体的运动模糊更强烈,对变形的感觉就降低了,不容易产生果冻现象。

但是~!如果你本来就想让拍摄主体比较清晰,而光线环境又不太好的话,使用慢门是会让拍摄主体模糊不清的......


其次,设法降低无人机自身的振动

飞机的机架、电机、云台、相机和一些不起眼的小零件都有可能是振动的来源。每个飞行器和不同型号的云台、相机都会有不同的振动。如何尽量减轻飞行器的振动呢?

●电机的减震处理

拆掉螺旋桨,使无人机空转,感受它的振动,细心找出振动最大的电机,如果可以修复的话进行修复,例如更换轴承等,如果不能修复的话要果断更换。

● 相机挂件,云台的减震处理

目前市售的大部分云台都配有减震板,减震板的主要减震原理来自于硅胶减震球,如果云台有振动的话可以考虑更换硬度不同的减震球来达到更好的减震效果。

现在市面上还有一些先进的五轴云台,带有垂直方向防抖功能,也可以有效抑制各类振动对相机的影响。索尼的A7系列第二代机器就搭载了五轴防抖,效果上乘,可惜目前市面上五轴云台并不普及。

● 修正螺旋桨的平衡

高速旋转的螺旋桨也可以是振动的主要来源,所有的螺旋桨都不能保证完全水平,就像汽车车轮要做动平衡一样,螺旋桨也要做好动平衡。

不要小看小小的螺旋桨,它可是振动的主要来源,要是震起来可以让咱们前面的工作前功尽弃。

越好的螺旋桨,平衡也越好。如果对平衡有要求,可以使用桨平衡器检查螺旋桨的平衡,随后根据实际情况进行配平。


基本上能自己动手排查问题的范围就这些,本文总结下来应对果冻的方法大概如下:

● 用全局快门的相机;

● 对于卷帘快门的相机,用慢门拍摄;

● 排查无人机异常振动源:电机,云台和桨叶;

此外,适当的拉远拍摄距离也可以避免部分果冻效应,如果依然不能解决视频的果冻问题,少年:

返!厂!吧!





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楼主   认证飞友 2016-1-20 来自 12#
老顽童退休生活 发表于 2016-1-19 21:38
请教LZ,精灵的FC以及GoPro类运动相机是什么类型的快门?恒定F2.8的大光圈在晴朗天气的强光下,要快门慢下 ...
从它们的果冻案例来看,很可能都是卷帘快门。
在强光条件下减慢快门速度,ND镜的用处非常大哟~
wjl123  DJI RS 2认证用户 2016-1-18 3#
精灵3相机用的什么快门捏???
关云长   2016-1-19 4#
原配的螺旋桨好不好
captain.zhu   认证飞友 2016-1-19 5#
支持原创教程,赞一个。很抱歉,上次介绍的航拍被Blackstation拿去了
1718348034   2016-1-19 6#
顶!这才是大家想要的!
1109138773@qq.c   2016-1-19 7#
好一个“返厂吧”
老顽童退休生活  DJI Mavic 3 Pro认证用户 2016-1-19 8#
请教LZ,精灵的FC以及GoPro类运动相机是什么类型的快门?恒定F2.8的大光圈在晴朗天气的强光下,要快门慢下来并不容易。
dji woniu  Phantom 3 Standard认证用户 2016-1-19 9#
精灵3的自锁紧桨怎么做平衡
whereismh370.ye  Osmo Mobile认证用户 2016-1-19 10#
dji woniu 发表于 2016-1-19 22:41
精灵3的自锁紧桨怎么做平衡
平衡已经做好了,还有,用碳桨可以消除由于塑料白浆硬度不够导致的轻微果冻
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
whereismh370.ye  Osmo Mobile认证用户 2016-1-19 11#
老顽童退休生活 发表于 2016-1-19 21:38
请教LZ,精灵的FC以及GoPro类运动相机是什么类型的快门?恒定F2.8的大光圈在晴朗天气的强光下,要快门慢下 ...
X5应该是和GH4相同的,毕竟传感器厂商相同,都是松下,剩下的得问DJI-CAO大神
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
楼主   认证飞友 2016-1-20 13#
captain.zhu 发表于 2016-1-19 20:13
支持原创教程,赞一个。很抱歉,上次介绍的航拍被Blackstation拿去了
黑站老师是我们飞手的偶像~
captain.zhu   认证飞友 2016-1-20 14#
UP!起来! 发表于 2016-1-20 00:09
黑站老师是我们飞手的偶像~
我们公司御用摄影师
badcat  Inspire 1 Pro认证用户 2016-1-20 15#
老顽童退休生活 发表于 2016-1-19 21:38
请教LZ,精灵的FC以及GoPro类运动相机是什么类型的快门?恒定F2.8的大光圈在晴朗天气的强光下,要快门慢下 ...
。。。正好说反了吧。。。。感光元件的工作原理是感受光,光线越强同样的快门速度曝光度越高,也就是说,为了获得正确的曝光,你需要提高快门速度,降低进光量(精灵、悟都是恒定F2.8)如果天气不好快门速度才需要慢下来。。。。

希望老人家先读读摄影基础知识对航拍有很大裨益的。

其实有时候快门慢下来也会拍到意想不到的效果

总之
晴朗的天,特别亮, 提高快门速度或者加ND镜即可(同样的快门速度,不一样的通光量获得正确曝光)
阴霾的天,特别暗,降低快门速度或者提高感光度(ISO)从而保持高速快门获得正确曝光

同样还有一个曝光补偿也会影响到拍照效果和摄录效果。有一个口诀就是 白+黑-,亮+暗-。拍雪景适当+点曝光补偿就会拍出更白的雪和清洗的主题不至于全盘过曝白花花的一片
Equipment:Inspire 1
KingV  Inspire 1 Pro认证用户 2016-1-20 16#
不得不给点个赞
胡杨疯   认证飞友 2016-1-20 16#
返厂吧
ZTZ  Inspire 1 RAW认证用户 2016-1-20 17#
wjl123 发表于 2016-1-18 21:40
精灵3相机用的什么快门捏???
肯定是卷帘快门呀,包括手机摄像头,Gopro在内,甚至市场上几万块的单反都是卷帘快门,为什么,因为第一全局快门的sensor,需要每个像素单元都配置一个存储电荷的电容,这个会明显增加单个pixel的尺寸,在现有的工艺条件下,小尺寸的sensor不可能采用全局快门;其次,因为需要独立存储电荷电容,工艺等方面的原因,全局快门sensor会非常贵,所以考虑性价比,普通的都不会采用全局快门


一句话,大家不用多虑了,我们平时接触的各种拍摄,估计99%都是卷帘快门!
ZTZ  Inspire 1 RAW认证用户 2016-1-20 18#
UP!起来! 发表于 2016-1-20 00:08
从它们的果冻案例来看,很可能都是卷帘快门。
在强光条件下减慢快门速度,ND镜的用处非常大哟~
...
不是可能,是一定,一定,一定是卷帘快门!


肯定是卷帘快门呀,包括手机摄像头,Gopro在内,甚至市场上几万块的单反都是卷帘快门,为什么,因为第一全局快门的sensor,需要每个像素单元都配置一个存储电荷的电容,这个会明显增加单个pixel的尺寸,在现有的工艺条件下,小尺寸的sensor不可能采用全局快门;其次,因为需要独立存储电荷电容,工艺等方面的原因,全局快门sensor会非常贵,所以考虑性价比,普通的都不会采用全局快门


一句话,大家不用多虑了,我们平时接触的各种拍摄,估计99%都是卷帘快门!
iconx  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-1-20 19#
科普的不错,虽然百度一下都能找到,但给大白和小白便利了不少
大信  Mavic 2 Pro认证用户 2016-1-20 20#
第一个方法是改变快门速度

使用高速快门时,景物是清晰的,运动起来会更容易看出来,也就让果冻效应更显著。

因此,使用慢速快门,或者说,让曝光时间远远大于像素读取时间,物体的运动模糊更强烈,对变形的感觉就降低了,不容易产生果冻现象。
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用模糊的图像来掩盖果冻效应,也属于才出虎口,又入狼窝
从成像原理来说,帘幕快门对果冻效应无解,区别只是程度大小
没有什么能够阻挡,我对自由的向往~
神思铭  Osmo认证用户 2016-1-20 21#
棒棒棒,谢谢楼主
龐太師  Mavic 2 Pro认证用户 2016-1-20 22#

精灵

https://www.skypixel.com/videos/ ... 8-adc4-7a602942e281

能帮我看看我这视频航拍部分的果冻吗

刚才浏览了一下去年拍的素材,时有时无,大部分时候都有果冻。。。

器材是 精灵2+h3d云台+gopro3+ 4k 模式

不知是否跟视频分辨率有关,看了几个1080的没有,4k的有的有有的没有
solapolo  Mavic Pro认证用户 2016-1-21 23#
好文,但是目前的飞行相机对于果冻效应没有解决办法,只有缓解之策。快门速度变慢确实能够减小果冻效应的影响,但是也牺牲了运动物体的清晰度…… 各有取舍吧。
wqqtongg  Mavic 2 Pro认证用户 2016-1-23 24#
又长知识了
</strong>[color=DarkRed][b]wqqtongg[/b][/color] [color=Blue]20150430 have phanton 3 professional[/color]
easy.tao.1988@i  Mavic Pro认证用户 2016-1-26 25#
桨的动平衡自己根本就不好做好不好
Arrow  Mavic Pro认证用户 2016-1-28 26#
大信 发表于 2016-1-20 14:41
第一个方法是改变快门速度

使用高速快门时,景物是清晰的,运动起来会更容易看出来,也就让果冻效应更显著 ...
楼主科普的不错,但我对第一个方法有一些小小的疑惑。
其实,这个不是一个根本解决果冻效应的处理方法,只是可能看起来不是很明显,是吗?
sorry,我是小白,说的不对的地方,还请谅解!
515300121  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-2-4 27#
返厂吧……才玩了16天
用心看世界。。。。。。
風城忠仔   2016-2-6 28#
觀念正確頂
風城瘋很大.......
風城忠仔   2016-2-26 29#
恩震動是果凍的根源...
風城瘋很大.......
多十德  Goggles认证用户 2016-2-29 30#
偶尔遇到的
飞入新境界
13989811242@163   2016-3-2 31#
换个螺旋桨
D&B  Phantom 3 Standard认证用户 2016-3-2 32#
桨影响明显
13630063921  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-3-4 33#
最后绝了!!!!!!!
井底之蛙  Mavic Pro认证用户 2016-3-21 34#
摄像我不是很懂!不过就果冻来说,快门慢门不是根本解决办法,要找源头:都是机身的震动导致。简单的处理就几步:先检查机架机臂是否有松动嫌疑,再就是换云台或者电机减震球(S1000/900/800这类),再不行把把浆换了。  再一步还不能解决果冻就是电机动平衡的事情,这个很难界定,因为我们木有这个设备检测。只能返长给dji了!
L778336602  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-4-1 35#
学习了
style-one@163.c  DJI FPV认证用户 2016-4-3 36#
好贴
小林子大连  Inspire 1 Pro认证用户 2016-4-16 37#
不懂,反正觉得挺好的
无迹  Inspire 2认证用户 2016-4-17 38#
学习了!!
37893750   2016-5-16 39#
科普的不错学习了!!
炸香机073   2016-5-16 40#
学习了                           
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