Pochopení úhlu závěrky:Vysvětlení filmu a videa

V kostce

• Úhel závěrky popisuje rychlost závěrky ve vztahu k snímkové frekvenci.
• Pro film a video volíme různé snímkové frekvence kvůli efektům, které jsou výsledkem vysokých a nízkých snímků za sekundu.
• Někteří andělé závěrky vytvářejí specifické nálady a tóny pro záběry.

Jako filmařský termín odkazuje úhel závěrky na základní funkci filmových kamer. Abychom vysvětlili, co je úhel závěrky, musíme nejprve probrat mechaniku filmového kamerového systému. Tradiční filmové fotoaparáty vytvářejí snímky pomocí fotografické emulze jako záznamového média, což vyžaduje mechanismus závěrky pro řízení expozičního času. Mezi snímkovou frekvencí a rychlostí otáčení zrcadlové závěrky fotoaparátu existuje základní korelace. Je důležité poznamenat, že většina způsobů fungování současných digitálních filmových kamer pochází ze základní funkce filmových kamer a jejich systémů přenosu filmu.

Mechanika

V tradičních filmových kamerách jsou čtyři základní součásti filmového transportního systému:pohyb, brána a otočná závěrka s otočným zrcadlem. Každá z těchto součástí musí fungovat synchronizovaně, když se film pohybuje kamerou. Jeho cesta vede z filmového časopisu přes bránu, kde je vystavena světlu. Poté se film shromáždí zpět v zásobníku k odstranění.

Pohyb se skládá z motorového dopravního systému, který využívá řadu ozubených kol na bubnovém systému. Tento buben účinně tlačí nebo vytahuje náklad filmu skrz kameru – přes bránu ⁠ – obdélníkový otvor, který vystavuje film světlu.

Kamera pomocí otočné závěrky ovládá interval, ve kterém může světlo dopadnout na film při pohybu otevřenou bránou. Představte si závěrku jako disk, jako koláč s vyříznutým plátkem. Velikost tohoto plátku lze upravit. Čím větší je řez, tím více času musí světlo dopadnout na rovinu filmu během expozice. Závěrka musí být načasována tak, aby při každém novém snímku filmu v bráně došlo k expozici ve zlomku sekundy. V tomto okamžiku se nový rám posune do brány, zatímco předchozí rám se pohybuje po zbytek pohybu směrem k navíjecí cívce uvnitř zásobníku. Projektory implementují podobný proces při promítání filmu, ale světlo spíše vyzařuje, než že jej shromažďuje.

V intervalu, kdy se závěrka otáčí do a ze své polohy, odhaluje každý nový snímek, rotující zrcadlo, pohybující se synchronizovaně se závěrkou, umožňuje přímé sledování obrazu přes objektiv prostřednictvím rozdělovače paprsků. Jak se zrcadlo střídá se závěrkou, zdá se, že obraz uvnitř systému sledování filmové kamery bliká.

Frekvence blikání se vztahuje k rychlosti, s jakou se každý snímek pohybuje do polohy, exponuje nebo promítá a poté postupuje systémem na kotouči. Tato perzistence vidění umožňuje kvalitu podobnou filmu, kterou demonstrují digitální filmové kamery, které zachycují video obraz přes 24p.

Standardní úhly závěrky

Snímková frekvence je časový interval, který film transportuje bránou. Při záznamu s filmem nebo digitálním videem používáme dvě primární obnovovací frekvence. Filmové kamery tradičně zaznamenávají rychlostí 24 snímků za sekundu (fps). Při této rychlosti lidské oko vnímá pohyb v rychlém sledu jednotlivých obrazů promítaných na plátno. Pohyb objektu se zdá být normální, s minimálním rozmazáním obrazu, zatímco klapky na rtech vypadají, že odpovídají zvuku, který slyšíme spojený s obrázky. Videosystémy nahrávají a přehrávají o něco rychleji 30 snímků za sekundu. To souvisí s rychlostí skenování pole televize, která se děje v lichých a sudých řádkových intervalech v rozmezí 1/60 sekundy. Tato technika záznamu pole je známá jako prokládání.

Za všech okolností je úhel závěrky spojen s daným fps. Při rychlosti 24 snímků za sekundu je standardní úhel závěrky pro filmové kamery 172,8 stupňů, pokud jde o rotaci. Při 30 fps je přidružený úhel závěrky pro přehrávání videa 180 stupňů. Protože rozdíl v kompenzaci expozice mezi dvěma úhly je tak minimální, je nastavení 180 stupňů považováno za normální a často se používá zaměnitelně mezi dvěma snímkovými frekvencemi.

Efektivní rychlost závěrky

Vzhledem ke snímkové frekvenci a rotaci sestavy zrcadla/závěrky můžeme odvodit efektivní rychlost závěrky. Protože mechanismus má dvě podmínky – otevřenou a zavřenou – rozdělené rovným dílem, efektivní rychlost závěrky se stává faktorem dvojnásobku snímkové frekvence. V podstatě při 24 snímcích za sekundu efektivní rychlost závěrky našeho fotoaparátu koreluje s 1/48 sekundy při spárování s úhlem závěrky 180 stupňů. Při 30 fps je efektivní rychlost závěrky 1/60 sekundy. Při těchto rychlostech lze zmrazit odpovídající množství vlastního pohybu s minimálním rozmazáním obrazu. K tomu dochází, když se objekt během expozice pohybuje v korelaci s otevíráním a zavíráním závěrky. Fotografové musí tomuto principu věnovat zvláštní pozornost, protože určuje, jak jasně se objekt jeví na jediném zachyceném snímku, když je objekt v pohybu. Čím vyšší je rychlost závěrky, tím jasnější se objeví pohybující se objekt.

A co různé snímkové frekvence?

Pro film a video tedy volíme různé snímkové frekvence kvůli efektům, které vyplývají z vysokých a nízkých snímků za sekundu při přehrávání standardními frekvencemi. Záznam s vysokou snímkovou frekvencí se při přehrávání jeví jako zpomalený. To je způsobeno tím, že fotoaparát zachycuje snímky dvojnásobnou, trojnásobnou nebo vyšší frekvencí než normálních 24 snímků za sekundu. Při rychlosti záznamu 48 snímků za sekundu a vyšší se snímky při přehrávání rychlostí 24p zpomalí. Naopak snímky zaznamenané rychlostí nižší než 24p budou mít za následek přehnaný pohyb, který se při přehrávání rychlostí 24p zobrazí rychleji než normálně. Při úhlu závěrky 180 stupňů je efektivní rychlost závěrky při 48 snímcích za sekundu 1/96 sekundy. Při 60 fps je efektivní rychlost závěrky 1/120 sekundy. Při 100 fps se efektivní rychlost stane 1/200 sekundy.

Efektivní rychlost závěrky lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Snímková frekvence vynásobená 360, dělená úhlem ve stupních, se rovná efektivní rychlosti závěrky.

Zapsáno jako: (FPS X 360) / SA =ESS

Jako příklad, když zapojíme nějaká čísla, vidíme vztah.

• (24 FPS X 360) / 180 stupňů =1/48 sekundy
• (48 FPS X 360) / 180 stupňů =1/96 sekundy
• (60 FPS X 360) / 180 stupňů =1/120 sekundy
• (120 FPS X 360) / 180 stupňů =1/240 sekundy

V každé z výše uvedených situací, aby byl disk závěrky mimo bránu pro expozici při vysokých snímkových frekvencích, musí být synchronizován s fps. Tedy vyšší efektivní rychlost závěrky.

Zvláštní pokyny pro speciální efekty

Záleží na úhlu závěrky při fotografování pomocí zelené obrazovky? Typické rozmazání pohybu může způsobit bolesti hlavy umělcům VFX, kteří nahrazují chromakey. Za těchto okolností ostřejší obraz pomáhá oříznout čistší mat. Vysoká efektivní rychlost závěrky zmrazí více pohybu objektu a sníží rozmazání obrazu kolem okrajů prvků.

Praktické aplikace

Když je nutné omezit rozostření obrazu – jako při fotografování prvků zelené obrazovky – ale snímková frekvence zůstává kvůli záznamu zvuku na 24 snímcích za sekundu, jak vypočítáme potřebný úhel závěrky?

Úhel závěrky můžeme vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Snímková frekvence projektu krát 360 a poté dělená rychlostí závěrky se rovná novému úhlu.

Jinými slovy: (PFR X 360) / ESS =Úhel

Zapojme rychlejší časy závěrky pro zmrazení.

• (24 x 360) / (1/48) =180 stupňů
• (24 x 360) / (1/60) =144 stupňů
• (24 x 360) / (1/96) =90 stupňů

Pomocí této metody můžeme lépe zmrazit pohyb pro řezání našich desek. Je však třeba vzít v úvahu upozornění. Při užších úhlech závěrky se může pohybující se objekt na obrazovce jevit jako roztřesený. Toto je stroboskopický efekt a může být pro diváky velmi znepokojující. Z tohoto důvodu vybírejte úzké, úzké úhly závěrky opatrně.

Aplikace s úzkým úhlem závěrky

Stroboskopický jev může být účinným nástrojem k navození nálad nebo tónů, jako je adrenalin. Scéna dne D z filmu „Zachraňte vojína Ryana“ (1998) tento efekt efektivně využívá. Režisér Steven Spielberg a kameraman Janusz Kaminski použili „vychrtlý“ efekt závěrky ke zvýraznění pocitů úzkosti, strachu a adrenalinu, které vojáci zažívali při invazi do Normandie za 2. světové války.

Přetažením závěrky

Pokud vyšší rychlost závěrky pochází z úzkého úhlu závěrky, platí to i naopak. Při širších úhlech závěrky se efektivní časy závěrky zpomalují. Výsledkem je zasněný nebo rozmazaný pohled na obrazy pohybující se v záběru. Fotografové to označují jako „přetahování“ závěrky. Pohybující se objekty se dramaticky rozostřují s ohledem na jejich zdánlivý pohyb. Klasickým příkladem toho je scéna z Wong Kar-waie „Chungking Express“ (1994), kde hrdina pronásleduje svého protivníka na rušném čínském trhu.

Korelace elektronického kina

Termín elektronická závěrka popisuje elektronický proces řízení expozičního času v digitální kinokameře pomocí zobrazovacího snímače CMOS. Mnoho moderních digitálních filmových kamer dokáže nastavit ekvivalent úhlu elektronické závěrky. V typických případech fotoaparát nemá skutečnou otočnou mechanickou závěrku. Nastavení spíše řídí dobu, po kterou je elektronický obrazový snímač napájen světlem z expozice pro záznam videa. Protože není třeba film ve videokameře mechanicky posouvat, závěrku lze nastavit tak, aby byla zcela otevřená – 360 stupňů – a zůstala otevřená po celou dobu intervalu. Tímto způsobem můžeme použít úhel elektronické závěrky jako možnost vyvážení expozice mimo tradiční proměnné F-stop a ISO popsané v expozičním trojúhelníku.