Блог компании RUVDS.com. Уже с появлением первой фиксации происходящего на пленку – у людей появилось желание запечатлеть не только нечто примечательное, но и что-то, очень быстропротекающее: молнию, падающую каплю воды и т.д. С совершенствованием техники возможности увеличивались, и появилась возможность детально снимать даже весьма быстрые процессы – вроде взрыва атомной бомбы. В этой статье мы постараемся обзорно изучить съёмку быстрых процессов, и как она осуществляется.

Ускоренная съёмка — кино- или видеосъёмка с частотой от 32 до 200 кадров в секунду. Используется для получения эффекта замедленного движения при проекции фильма со стандартной частотой кадров, а также в научных целях. Ещё одно распространённое название этой разновидности съёмки — рапи́д (от фр. rapide — быстрый).

Ускоренная съёмка осуществляется специализированными видеокамерами или киносъёмочными аппаратами традиционной конструкции с прерывистым движением киноплёнки при помощи скачкового механизма (часть лентопротяжного механизма киноаппарата, производящая прерывистое перемещение киноплёнки на шаг кадра. Используется в киносъёмочной, кинопроекционной и кинокопировальной аппаратуре. Благодаря действию скачкового механизма киноплёнка во время экспонирования или проекции одного кадра находится в покое, а затем быстро перемещается к следующему):

Принцип действия скачкового механизма. Автор картинки: Runner1616

Она служит, главным образом, для получения движущегося изображения с замедлением времени, в том числе при трюковых съёмках уменьшенных макетов.

Скоростная съёмка (Ультра-рапид) — кино- или видеосъёмка с частотой от 200 до 10 000 кадров в секунду. Осуществляется специальными видеокамерами или киноаппаратурой при непрерывном движении киноплёнки или на неподвижный фотоматериал с использованием различных оптических и электронных способов коммутации света. Иногда такая разновидность съёмки называется высокоскоростной фотографией, а устройства — скоростными фоторегистраторами. В 1948 году Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE) узаконило определение скоростной съёмки, которой считается любой способ фиксации движущегося изображения с частотой, превышающей 128 кадров в секунду и предусматривающей создание как минимум трёх последовательных снимков.

Высокоскоростная съёмка (иногда Сверхскоростная съёмка) — кино- или видеосъёмка с частотой кадров от 10⁴ до 10⁹ кадров в секунду. Киноплёнка при таком методе съёмки остаётся неподвижной в процессе экспонирования, а движутся образующие изображение пучки света, сформированные оптической системой. В некоторых системах высокоскоростной киносъёмки используются линзовые растры или волоконная оптика. В последних случаях запись не содержит цельного изображения и для его воспроизведения на экране требуются дешифровка и печать на обычной киноплёнке с помощью специальных типов.

Ускоренная съёмка позволяет замедлить движение на экране и рассмотреть его во всех подробностях. Это актуально, например, при съёмках спортивных соревнований, когда необходимо определить победителя или оценить точность выполнения упражнений. В кино о спорте ускоренную киносъёмку одной из первых использовала Лени Рифеншталь при создании фильма «Олимпия». В постановочном кинематографе ускоренная съёмка используется как выразительное средство, например, чтобы показать действия героя «во сне» или в момент эмоционального потрясения. Иногда повышенная частота устанавливается в кинокамере для имитации слабой гравитации и невесомости. Ускоренная съёмка (обычно 80—100 кадров в секунду) обязательна при создании комбинированных кинокадров с уменьшенными макетами: замедление движения позволяет сохранить достоверность действия, несмотря на небольшие размеры декораций.

Замедление темпа движения на экране возможно не только за счёт увеличения частоты киносъёмки, но и за счёт замедления киноплёнки в кинопроекторе или магнитной ленты в видеомагнитофоне с динамическим трекингом. Этот способ в 1970-х годах нашёл широкое применение в показах замедленных повторов при телетрансляциях спортивных мероприятий.

Первые опыты замедленных повторов стали возможны уже в 1934 году на немецком телевидении после начала эксплуатации кинотелевизионной системы «Цвишенфильм» с промежуточной киноплёнкой, однако для вещания система оказалась слишком неудобной, уступив место электронным камерам. Первое устройство «HS-100», пригодное для электронных трансляций замедленных видеоповторов соревнований, было выпущено только в марте 1967 года американской компанией Ampex. Устройство воспроизводило одни и те же телевизионные поля по нескольку раз, замедляя движение на экранах телевизоров.

В кинематографе замедлить движение, снятое с нормальной частотой, можно таким же образом путём кратного размножения каждого кадрика на специальном кинокопировальном аппарате трюковой печати. Двухкратная печать каждого кадрика даёт на экране двухкратное замедление, соответствующее такому же увеличению частоты съёмки или уменьшению частоты проекции.

Однако при таком способе замедления движение на экране становится прерывистым, а некоторые фазы быстропротекающих процессов вообще невидимы, поскольку при съёмке попадают в интервал между снятыми кадрами. При сильном замедлении проекции до 1—2 кадров в секунду изображение становится похожим на слайд-шоу. Поэтому в большинстве случаев для замедления движения на экране предпочтительно использование ускоренной съёмки. В настоящее время для осуществления замедленных повторов на телевидении (Ultra Motion повторы в прямом эфире) выпускаются специальные вещательные системы, состоящие из высокоскоростной передающей камеры, видеосервера и контроллера, позволяющего замедленно воспроизвести с сервера любой момент отснятого действия. При этом движение на экране остаётся плавным за счёт высокой частоты съёмки камеры до 250 кадров в секунду.

В отличие от ускоренной съёмки, используемой, главным образом, в научно-популярном и художественном кинематографе, а также в спортивном телевещании, скоростная и высокоскоростная запись изображения применяются для исследования быстропротекающих процессов в науке и технике. Первые опыты с хронофотографией, ставшей прообразом кинематографа, проводились с теми же целями, позволяя изучать явления, недоступные человеческому восприятию. Наиболее известным примером таких исследований являются опыты Эдварда Мэйбриджа по фиксации фаз лошадиного галопа, позволившие определить момент отрыва от земли всех четырёх ног.

Современная аппаратура позволяет снимать от нескольких тысяч до десятков миллионов кадров в секунду, делая возможным наблюдение очень быстрых процессов. Высокоскоростные цифровые устройства применяются в науке и промышленности для анализа краш-тестов, детонации, искровых разрядов и других явлений:

Полученные в лабораторных условиях кадры позволяют точно измерить параметры движения, и в конечном счёте улучшить конструкцию изделий или проверить научную теорию. Иногда эти съёмки используются в качестве иллюстрации в документальных и научно-популярных фильмах.

Технологии скоростной съёмки

Современные технологии скоростной съёмки позволяют снимать со скоростью до 25 млн кадров в секунду, что делает возможным съёмку даже летящего артиллерийского снаряда. При данной съёмке используется достаточно старый приём, который впервые был применён при съёмке ядерного взрыва, при испытании атомной бомбы в манхэттенском проекте.