Съёмка испытаний ускорителя Space Launch System обычной высокоскоростной видеокамерой
Съёмка видеокамерой HiDyRS-X
28 июня 2016 года генподрядчик НАСА, компания Orbital ATK, на испытательном полигоне в Промонтори (штат Юта) провела второе и окончательное испытание стартового ускорителя будущей сверхтяжёлой ракеты Space Launch System (SLS) — крупнейшего твёрдотопливного ускорителя из ныне существующих. Всё прошло удачно, так что первый испытательный полёт ракеты SLS состоится в конце 2018 года. Затем два пятисегментых ускорителя и четыре основных двигателя RS-25 войдут в состав крупнейшей ракеты SLS, которую НАСА планирует использовать для самых важных пилотируемых миссий, в том числе для доставки на Марс космического корабля Orion с экипажем.
Испытания ускорителя снимали множество высокоскоростных видеокамер, установленных вокруг. Среди них был один необычный экземпляр: High Dynamic Range Stereo X (HiDyRS-X) — революционная высокоскоростная видеокамера с высоким динамическим диапазоном, которая снимала потоки пламени из ускорителя в невиданной ранее детализации.
Проект HiDyRS-X запустили непосредственно для решения проблемы съёмки ракетных испытаний, пишет НАСА. Пламя сжигаемого топлива настолько яркое, что его детали практически невозможно нормально снять без кардинального понижения параметров экспозиции. Но в этом случае полностью затемняются другие детали, в том числе важные компоненты конструкции ускорителя.
Уникальная особенность видеокамеры HiDyRS-X состоит в том, что она записывает видео на нескольких параметрах экспозиции одновременно. Эти изображения комбинируются для получения идеально совмещённого изображения с увеличенным динамическим диапазоном.
Проверка камеры оказалась более чем успешной, особенно когда запись запустили в ускоренном режиме. На ускоренной съёмке в одном кадре учёным удалось увидеть выхлопную струю и колебания сопла из стороны в сторону (gimbaling patterns). Такие колебания являются штатными, но их обычно нельзя заметить на замедленной съёмке или воспроизведении на нормальной скорости.
Колебания сопла
Сейчас разработчик конструирует второй, более продвинутый прототип HiDyRS-X с ещё более высоким динамическим диапазоном.
Интересно, что проектом HiDyRS-X занимается инженер из Космического центра Стеннис, который получил грант Early Career Initiative (ECI) на реализацию своей идеи в 2015 году — и вот сейчас успешно довёл, в общем-то, любительский проект до работающего прототипа.
Комментарии (112)
pavlick
09.08.2016 12:33Очень удивило настолько медленное движение по краям струи
SCareAngel
09.08.2016 13:03Стоит не забывать, что это скоростная съемка.
Меня удивило то, как быстро замедляется струя. Прямо из сопла движется очень быстро, что даже на скоростной записи не разобрать. А буквально на настоянии одного диаметра сопла уже в разы медленнее.
Или это обман зрения?
ivan01
09.08.2016 13:21+2Обман, у струи есть достаточно длинное ядро со скоростью равной скорости истечения из сопла. Просто его не видно. Не похоже, чтобы струя была сильно недорасширенна.
Tim_23
09.08.2016 15:56+1На границе сверхзвуковой струи скорость и должна быть медленной: за счёт торможения об «стоячий» воздух с большо плотностью образуется турбулентный пограничный слой, где горячие газы, смешиваясь с холодным воздухом выписывают красивые пируэты в виде вихрей, о которых кстати в этой же статье и написанно( на сайте NASA).
Ghedeon
09.08.2016 13:22+2Жаль, саму камеру заметно трясет. Вроде же эти голливудские приблуды-стабилизаторы давно научились это компенсировать.
ploop
09.08.2016 14:24+1Камера высокоскоростная, судя по тряске — колебания очень быстрые, так что механические приблуды тут просто не отработают. Можно стабилизировать программно.
saboteur_kiev
09.08.2016 14:27-1Мозжет стабилизаторы специально не ставят, для эффектности, чтобы все поняли что там ракетный двигатель.
Tim_23
09.08.2016 16:00+1Тоже об этом подумал, что могли бы сделать амортизацию, но тут проблемы: вибрация грунта — в принципе решаемая, вторая — это мощные акустические волны, которые погасить проблематично и тряска от них никуда не денется.
cattheblack
09.08.2016 16:15Думаю, на таких частотах стабилизация будет ненадёжной и/или дорогой. Да и не особо она нужна, главное, чтобы камера угол наклона особо не меняла, чтобы «трапеция» не портила.
Не знаю, как в НАСА, возможно, всё сильно круче, но, когда мы снимали струю из сопла, то притягивали камеру к станине болтами здоровыми через слой плотной резины. И делали реперы — несколько ярких узконаправленных ламп на станине за движком. Они в кадре виделись точками. При необходимости геометрических измерений (снимали не совсем струю) покадрово совмещались точки и получалось «относительно стабильное» изображение. Это, конечно, не особо хай-тек, зато работало ;)Tim_23
09.08.2016 16:21По своему опыту скажу, что если брать обычную мыльницу, то её изображение «плывет»(это не совсем тряска) от шума. У вас с этим проблемы были?
cattheblack
09.08.2016 16:40+1Снимали через двойное ик-прозрачное (ещё был тепловизор) бронестекло, большого прямого акустического давления на объектив и камеру, думаю, не было. Вибрации грунта/пола были. Хотя всё равно, наверное, было очень громко (мы сидели в другом сооружении). Не заметил таких проблем, хотя и не искал специально. А анализом съёмки другие люди занимались, у них претензий не было. Да и камера была скоростная, может, это тоже играет роль.
engine9
10.08.2016 16:08Посоветую вам 2D трекинг в блендере, он бесплатный и под многие ОС есть:
https://www.youtube.com/watch?v=EF-4pcS4J38
Снимал 500 мм обьективом с рук. По-уму бы еще добавить flat-field но я тогда не бы столь искушен в композитинге.cattheblack
10.08.2016 16:25Спасибо за наводку, посмотрел обучения — интересная штука.
Жалко, что не знал про такие возможности, было бы попроще, чем самопально-костыльный софт.
ivan01
09.08.2016 13:29Что интересно, истечение выглядит меняющимся на протяжении всего времени записи. В реальности противодавление сильно падает с набором высоты, это они так компенсируют? Наверное профилированием твердого топлива.
Mulin
09.08.2016 13:41-1А в чем заключается принципиально сложность любой камерой снимать подряд несколько кадров с разной выдержкой? Скажем, первый с выдержкой 1/50, затем 1/200 и последний 1/1000. После программная обработка.
xakep2011
09.08.2016 15:07лучше тогда не подряд, а одновременно, разными камерами, расположенными рядом
vanyatwo
09.08.2016 15:30+1так и снимается HDR фотография, но статичная — архитектуру там, ландшафты. Никакое движение вы так не сможете снять.
m8rge
09.08.2016 15:07Не понимаю, зачем изобретать такую камеру для решения данной задачи. Неужели нельзя поставить 5-6 камер, каждая из которых снимает в своем дипазоне? После — компьютерная обработка. Дешевле выйдет
extnike
09.08.2016 15:42+1Каждая из камер снимает не только в своем диапазоне, но еще и со своего ракурса — показывая объект на изображении/видеоряде под другим углом. Вы не сможете легко и просто совместить такие изображения.
stalinets
10.08.2016 00:46Ведь параллакс между камерами пренебрежимо мал по сравнению с расстоянием от камер до огня.
AlexanderAstafiev
09.08.2016 16:09А я не пойму, почему NASA не использует Modulo Camera, которая за одно считывание данных с матрицы получает изображение с практически неограниченным динамическим диапазоном.
Tim_23
09.08.2016 16:17+4Красивое зрелище! Впервые наверно что-то выловили из выхлопа твёрдого топлива. Это конечно не сравнится с прозрачностью струй SSME или синим оттенком протоновских движков, но хотя бы стало видно что на поверхности происходит.
Кстати, первая статья на эту тему вышла на сайте НАСА и там поболее интересно написано, что проект студенческий, выиграл премию(грант) и чтобы опробовать свою камеру им дали возможность участвовать в этих испытаниях(до этого они тестировали её на маленьком жидкостном двигателе). Но как у всех начинающих, без косяков не обошлось: во-первых включились они не сначала из-за ошибки синхронизации, во-вторых камера в итоге вырубилась и записала всего там 2 минуты видео, а вырубилась, как оказалось, из-за чрезмерной вибрации, которая привела к рассоединению какого-то там кабеля) В общем нормальная такая испытательная работа, за исключением того, что испытания бустеров нечастое явление.ivan01
09.08.2016 16:48Что-то я с трудом представляю себе, какие практические вещи можно вытащить из этого, форму границы струи? Но для этого не нужно такого динамического диапазона. Параметры турбулентности — нет. Теневой картины не видно, естественно. Правильно упомянули колебания сопла.
Только для красоты, разве что.Tim_23
09.08.2016 16:56Я прежде всего и имел ввиду визуальную составляющую, сравнивая с другими видами топлива. Понятное дело, что по видео определять параметры струи проблематично, хотя съемки струй и их структур были обязательной составляющей для определения их параметров и сравнения с расчётными, но это было в годах 60-х.
Насколько я понял там не колебания сопла, а отклонение сопла.ivan01
09.08.2016 17:16Вы что, не читали, что в статье написано?
На ускоренной съёмке в одном кадре учёным удалось увидеть выхлопную струю и колебания сопла из стороны в сторону
ivan01
09.08.2016 17:20Увидеть колебания в одном кадре, это кстати сильно. Битва экстрасенсов какая-то, по одному фото колебания предсказывают.
Tim_23
09.08.2016 17:20+1Включу зануду, но технически правильно переводить и говорить «отклонение сопла»(gimbalin nozzle). Потому как колебания сопла выглядит вот так:
ivan01
09.08.2016 17:24Ну, то же самое. Отклонение это одномоментное явление. В статье говорится про колебания. В чем проблема то, там черным по белому написано «колебания». Приведите текст оригинала, если это перевод, потом посмотрим.
Tim_23
09.08.2016 17:33Не тоже самое. Вы путаете понятия. Перечитайте оригинал на английском и найдите слово «колебание» — http://www.nasa.gov/feature/revolutionary-camera-recording-propulsion-data-completes-groundbreaking-test
Gimbaling patterns — это отклоние в карданном подвесе. Колебание — это деформация стенок сопла на собственной частоте конструкции.ivan01
09.08.2016 17:45“I was able to clearly see the exhaust plume, nozzle and the nozzle fabric go through its gimbaling patterns, which is an expected condition, but usually unobservable in slow motion or normal playback rates.”
Имеются в виду очевидно колебания. Gimballing patterns это запись положений сопла по времени. Напрямую их переводить как колебания не стоит. Но в вольном переводе заменить на колебания можно на мой вгляд. Очевидно, что имелась в виду регистрация колебаний.Tim_23
09.08.2016 17:54Здесь мне кажется принципиальная ошибка: в статье говорится ( ну я так понял) об отклонении сопла в процессе управления вектором тяги, этот процесс управляемый. Вы же насколько я понял, под колебаниями понимаете, случайные, незначительные колебания сопла вследствие вибрации при выходе газов из сопла. Это все-таки разные вещи. Хотя небольшие колебания самого сопла на съемке я все же заметил, но из-за тряски камеры, я не уверен что трясётся именно сопло.
И третий вариант, это то что я привёл выше — bending — упругие колебания конструкции сопла.ivan01
09.08.2016 17:59Так ведь вся соль в том, что на испытаниях никто не отклонял умышленно сопло (иначе это было бы заметно), а мужичек этот что-то увидел. Что же тогда?
Tim_23
09.08.2016 18:18+1Именно, что отклоняют. Дело в том, что данный бустер не просто двигатель сам по себе, а ракетная ступень и отработка идёт имитацией полётной циклограммы, включая программное отклонение сопла.
Цитата инженера ATK:“There is a duty cycle that it goes through, so the nozzle will be vectored in different directions; it will have [an] assigned wave [pattern] with increasing frequency that it will exercise during the test,” he added. “It’s the same one we had for QM-1, the same duty cycle.”
Вот неплохое видео, где это заметно:
ivan01
09.08.2016 18:31Аааа, ну тогда ясно. И все равно
Gimbaling patterns — это отклоние в карданном подвесе
, слово pattern вы не перевели. )
Ну ясно они короче им будут двигать туда сюда с увеличивающейся частотой. Такие там маленькие углы, что я даже не заметил пока щелкал запись, или может просто случайно попал на одинаковые положения.Tim_23
09.08.2016 18:47Чтобы их заметить надо брать удачный ракурс (на ютубе есть такие видео) и перещёлкивать с большим интервалом времени, тогда видно, что сопло «то там, то сям».
Это какая-то непереводимая игра слов и их технического жаргона. Может быть паттерны — это положения сопла.
DJOxid
10.08.2016 11:32Я сразу заметил движения сопла когда ползунком перемотки подёргал туда-сюда. На обычном воспроизведении не видно.
simki
09.08.2016 16:50Впервые наверно что-то выловили из выхлопа твёрдого топлива.
Что выловили то? Это всё давно было отснято другими средствами (простейшим затемняющим фильтром), тут речь только о матрице, параметры которой подогнали под данные условия с некоторыми побочными эффектами (снижение разрешения например и шумами), но это не существенно для данного случая.
Посмотрите фото полувековой давности
Плазменный шар космического взрыва Доминик Мат 7 кт на высоте 147 км
На пленку сняли структуру облака плазмы, есть там фотки удачные, есть засвеченные, но проблему решали уже тогда, причем в более тяжелых условиях, так как одна попытка за доли секунды. Но гениальные технические решения того времени, скорее всего для нас потеряны, ушли инженеры, что-то было засекречено с бессмысленной жестокостью (типа Энигмы вычислителя), вряд ли об этом уже появятся статьи.Tim_23
09.08.2016 16:58Приведите пример съемки ядра твердотопливной струи. Я такого не видел.
ivan01
09.08.2016 17:07Никто вам не приведет, этого в интернетах не выложено, но несомненно существует. В старых диссертациях, отчетах по НИР, никто ради вас не пойдет их сейчас искать, оцифровывать.Причем все из них, я уверен засекречены. У вас есть вторая форма?
Tim_23
09.08.2016 17:27А вы лично видели эти съемки и снимки, чтобы утверждать? Про струи воздуха и жидкого топлива ещё могу поверить, а вот насчёт съёмок твердтопливного двигателя у меня есть сомнения, поэтому данная статья интересна. Даже с инфракрасной камерой увидеть структуру твердотопливной струи проблематично.
ivan01
09.08.2016 17:39А мы и тут ничерта не увидели. Как говорится, I've seen some shit. Я видел теневые картины обтекания спускаемых аппаратов союз, интерферограммы ударных волн на обтекателях, опять таки взрывы зафиксированные скоростными камерами. И я вот совсем не могу поверить что никто не снял такими же камерами со светофильтром или без эти банальные струи из твердотопливных ускорителей. Что очевидно даст такую же или даже лучшую картину самой струи.
Эти американские студенты просто поигрались с кучкой камер и программным наложением снимков. Ничего принципиально нового здесь нет. Просто красивая картинка. И не стоит смотреть в рот всем, кто кормит вас красивыми картинками.Tim_23
09.08.2016 18:01Вера и реальные эксперименты — это разные вещи. Я ещё раз повторю, что нигде не видел теневых фотографий выхлопа твёрдого топлива, чтобы там была видна структура. Как правило в литературе приводится либо воздух, либо жидкотопливные пары, которые имеют «чистый» выхлоп, где все четко видно. А как за этим «шламом» из алюминиевой пыли, дыма и почего мусора увидеть ядро струи я даже не понимаю.
Вот как это обычно выглядит(твёрдое и жидкий H2+О2):
ivan01
09.08.2016 18:10Так нигде ничего и не видно, ни у этих ребят ни на других фотках. Они же не сделали ничего лучшего, чем то что было. Вы что, хотите бочки маха там разглядеть?
simki
09.08.2016 22:30Тут нет ядра, струя сверхзвуковая в глубине. На поверхности просто красивые узоры смешанного газа, высокотемпературного выхлопа и наружного воздуха. Видны турбулентные завихрения, как у обычного костра.
Работа получила вирусную рекламу из-за пестрой картинки.
Всё то же самое делали и раньше.
Древний пример
Электросварка в замедлении 1/440000
ivan01
09.08.2016 17:03Ничего секретного в сверх скоростной съемке нет. Барабаны с призмами быстрыми заворами и синхронизацией. Пленку надо только наверное заново подобрать или сделать, но это не супер сложно.
tormozedison
09.08.2016 17:06Сверх-HDR! Жаль, технология не массовая — сколько цифровых фотографий испорчено попавшим в кадр ярким источником света — и всё остальное вокруг тёмное.
Eklykti
10.08.2016 14:30Я. конечно, не настоящий фотограф, но, купив камеру и поняв, что автоматическое выставление экспозиции не всегда даёт нужный результат, просто поставил переключатель на ручной режим и стал выставлять всё руками при съёмке — стало получаться гораздо лучше, чем на автомате, и случайный яркий источник не вызовет затемнения всего кадра, а просто окажется слегка пересвеченным.
GeMir
09.08.2016 17:42-1В масштабах планеты тяга ускорителя, закреплённого на поверхности, разумеется, незначительна, но в духе Рэндела Манро любопытно было бы посчитать, сколько ускорителей этого типа понадобится, чтобы остановить вращение Земли.
Sun-ami
09.08.2016 21:24Непонятно почему цвет пламени так сильно отличается при съёмке обычной камерой и HiDyRS-X. Применили светофильтр чтобы лучше была видна турбулентность?
Mad__Max
10.08.2016 03:52Потому что белый цвет пламени который мы видим в съемке обычной камеры это не белый, а «перегрузка по всех 3м цветовым каналам». Т.е. у обычной камеры в яркой области потеряна информация не только собственно о яркости из-за недостаточности ДД, но и о цвете. Все цвета какие там были приравнялись к белому.
Чтобы сравнить цветопередачу нужно достать съемку обычной камерой с сильно затемняющим фильтром — тогда практически все кроме пламени будет темным пятном, но зато проявятся детали в струе пламени включая цвет.Sun-ami
10.08.2016 22:29Однако вокруг белой реактивной струи на обычной камере явно виден пограничный слой, светящийся оттенками красного, и, что более важно, отблески пламени на земле имеют красный цвет, чего на изображении от HiDyRS-X нет. Так что уход в белый из-за недостаточности ДД тут не при чём. Скорее красные оттенки специально отфильтрованы оптическим или цифровым фильтром, поскольку они несут информацию о движении потоков газов в самых внешних и холодных областях струи, в то время как для анализа работы ускорителя нужна информация о турбулентности высокотемпературных областей струи, которые светятся сине-фиолетовым светом, который частично поглощается внешним слоем и маскируется его свечением.
amarao
Камера с динамическим диапазоном, покрывающим компенсированный ДД у человеческого глаза (с учётом адаптации и движений глаза) — это будет революция похлеще цифровой фотографии. В этом случае понятие «экспозиция» практически перестанет быть значимым (и станет чем-то второстепенным, как «баланс белого» на современных цифровых камерах). Возможность «просто щёлкнуть камерой» и потом вытянуть из фотографии и тени, и света — это будет чудо.
Foolleren
canon, magic lantern, dual iso
kAIST
Там несколько другой принцип, такой же как со съемкой с брекетингом экспозиции, то есть костыль.
Foolleren
Такой же, да ни такой, с брекетингом даже минимальное движение в кадре всё портит.
GennPen
Но ведь тут тоже брекетинг.
> особенность видеокамеры HiDyRS-X состоит в том, что она записывает видео на нескольких параметрах экспозиции одновременно
Foolleren
брекетинг это серия кадров с различными параметрами съёмки, тут яйца те же, но в профиль потому, что кадр один.
to_climb
Параллельный, а не последовательный, т.е. жёстко в одной точке и в один и тот же момент времени (важно для совмещения в HDR).
Fenyx_dml
Да харош спекулировать домыслами! Из этих объяснений для домохозяек никак не следует что она там действительно одновременно снимает. Это тогда у неё должно быть половина пикселей в сенсоре с чувствительностью в 10 раз ниже чем у другой половины. С соответствующей потерей разрешения. Это как с телевизорами 3Д — хочешь две картинки — придется разрешение в каждой ополовинить. Вариант с двумя последовательными кадрами на разной экспозиции но на высокой скорости — тоже вполне рабочий. Если время между кадрами много меньше чем время за которое объект может сместиться на существенную величину, то это так же будет работать хорошо. В конце концов, в большинстве современных камер стоит rolling shutter, т.е. кадр считывается не в один момент а последовательно по строкам, что уже дает артефакты — но только при низкой частоте этого считывания. Если речь о тысячах кадров в секунду, то это уже не важно.
iurius
А помните, в старых видеокамерах было 3 видикона, и 3 светофильтра, и призмы/полупрозрачные_зеркала?
Fenyx_dml
Видиконы не помню, а трехматричные видеокамеры и сейчас есть. Вы намекаете что там полупрозрачное зеркало делит световой поток на две матрицы разной чувствительности. Кто бы спорил что такое возможно! Просто я писал о том, что статья манагерская — подробностей нет, одна реклама, так что может быть всё что угодно и не обязательно параллельно.
iurius
Видиконы были в старых VHS камерах
А так, да, может быть всё что угодно… но не лишать же людей радости пофантазировать! :)
alekseev_ap
Поддержу. Иначе как то очень мудрёно получается.
black_semargl
А почему не задать разную экспозицию для соседних строк?
Поочерёдно считываем их в разные буфера, потом суммируем.
dmitry_ch
Ключевое слово — «одновременно».
Никто не мешает в Canon, Nikon, в «обычные» видеокамеры встроить 3-4 матрицы, настроить каждую на свою часть яркостей, и собирать их картинки в одну. Но в этом случае деление светового потока потребует очень яркой картинки (что в случае съемки ракеты вообще не проблема), да и громоздкой этак конструкция будет преизрядно.
Было бы очень здорово, сделай они такую камеру компактной, и с хорошей чувствительностью — но это, похоже, пока только мечты.
kosmos89
Зачем четыре матрицы? Взять одну матрицу и на 1/4, 2/4, 3/4 и 4/4 выдержки считывать заряды, чтобы не успевали насыщаться. Ничего невозможного я лично не вижу в этом.
kAIST
Там информация с матрицы проявляется по разному для четных и не четных строк. С таким же успехом можно было просто записать RAW видео (magic lantern сейчас это позволяет).
Но! С современных матриц можно вытянуть экспозицию всего на несколько ступеней, а камере NASA гораздо больше.
Foolleren
не проявляется по разному, а выставляется разное усиление перед оцифровкой, что более чем хватает сделать HDR снимок с движением в кадре,
А что до «насовской» камеры, то мне даже не понятно почему её не сделали раньше, полупрозрачное зеркало с матрицей — количество по желанию, жаль что в статье не упомянули, что там за реализация.
kAIST
Не думаю что на самой матрице для каждой строки можно выставить разное усиление (ISO), как то хитрее это делается. В конце концов на самих кэнонах есть технология «приоритет светов», которая для джипега делает тоже самое — светлые участки экспонируются на одну ступень ниже.
ClearAirTurbulence
> В конце концов на самих кэнонах есть технология «приоритет светов», которая для джипега делает тоже самое
Не то же самое:
«Highlight Tone Priority (HTP) is available with all current EOS models excluding the Rebel XS/1000D. HTP has no effect on the actual dynamic range of the image sensor. _It's just an alternative method of image processing that preserves more highlight detail_ than Canon's standard processing, without significantly altering midtones or shadows.»
> Не думаю что на самой матрице для каждой строки можно выставить разное усиление (ISO)
Однако, именно так и было сделано. Принцип работы DUAL ISO описан здесь (PDF 7.2Mb):
http://acoutts.com/a1ex/dual_iso.pdf
Очень надеюсь, что эту фичу подхватят все производители камер, как в свое время подхватили олимпусовские фичи типа матричного стабилизатора.
simki
DUAL ISO похоже снижает разрешение в 2 раза. Иногда можно разрешением пожертвовать, но решение уже не универсальное.
ClearAirTurbulence
Учитывая разрешение современных камер, это совершенно некритично.
Для специальных приложений, как в сабже, всегда можно использовать либо матрицу вдвое большего разрешения, либо две камеры.
Foolleren
в областях где экспозиция не вываливается за динамический диапазон обоих исо, падения разрешения не происходит, на практике же из за уменьшения шума, в тенях разрешение даже растёт.
amarao
Даже в этом режиме не догоняет до ДД глаза. В основном из-за процесса реконструкции изображения в мозгу.
Foolleren
дд глаза без учёта аккомодации 14 стопов, это могут современные зеркалки даже без чита с дуал исо, полный дд глаза конечно 24 стопа, но это уже за гранью реконструкции.
simki
На полную ночную чувствительность глаз выходит около часа, а лучше больше. Там да, точка света представляется 50 фотонами, причем точка мерцает из-за разного числа квантов света в единицу времени, одно из доказательств квантовой природы света.
Обратно немного быстрее, но можно повредить зрение, вылезая из подземелья на солнечный свет (50 000 люкс).
Камера же перестраивается мгновенно, и переживает эксперименты с лазером даже, 2 Вт точно.
Да и мало просто видеть контуры предметов при освещенности 0.001 люкса, чтение мелкого текста требует, как мне кажется, хотя бы 1 люкс, иначе глаза быстро устают, очень тяжело читать и буквы просто расплываются.
То же самое при вождении машины без света, при низкой освещенности вроде бы и видно, но «медленно», чтобы различить объект нужно вглядываться, минутами собирая по контурам информацию о предмете, в движении это невозможно почти.
mikelavr
Проблема с чтением при низкой освещенности усложняется тем, что зрачок увеличивается, уменьшая диафрагму всего глаза. Это уменьшает диапазон глубины резкости, требуя более точной фокусировки на нужное расстояние.
amarao
Я понимаю все эти рассказы. Но я выхожу на улицу, смотрю на голубое небо и вижу нюансы облаков. Я перевожу взгляд в тень здания и я вижу цвета и детали. Камера позволяет выбрать «или, или». Я понимаю, что это адаптация и постпроцессинг в мозге, но я вижу, а камера — нет. Увы.
simki
Похоже вы не корректно сравниваете. Камера тоже всё это видит, даже лучше в режиме HDR. Глаз же сканирует элементы пейзажа по очереди, а мозг придумывает недостающие детали и склеивает картину в одно целое, но не сразу, за некоторое время.
Глазу надо несколько секунд, чтобы перестроится от облаков с яркостью 50 000 люкс, до тени яркостью в 500 люкс, изменение яркости всего в 100 раз. А вот зайдя в подзезд с тусклой лампочкой, минуту не видно ничего, а освещенность вполне хорошая может быть, в 10 люкс.
Фотоаппарат точно так же перестраивается, можно фотографировать облака, можно тень, можно Луну. Перестраивается причем, быстрее.
И фотографию как в статье, глазом не увидеть, ослепнет просто от плазмы на некоторое время, одни «зайчики» будут мерещится, как от сварки.
4ebriking
Что бы смочь увидеть серую кошку в тёмной комнате?
Особо если её там нет…
ifvrt12
Пришла мысль такая: Вот изобретут. А потом спустя 20 лет появятся фильтры «ретро», которые делают снимок похожим на 2016, с тенями и видимой экспозицией. Как сейчас, всякие любители вовсю обмазывают свои фото пачками фильтров из всяких инстаграмов. Эх.
kAIST
Сейчас в HDR все поголовно не снимают, хотя эта технология доступна практически везде.
dmitry_ch
Потому что все поголовно нужен формат, который бы открывался на любом устройстве, и весил бы не сильно много. Грубо говоря, как только во вконтакт можно будет грузить HDR-фото, тема получит развитие. Но вот формат для HDR — все еще печаль, в jpeg-то особо не положишь )
kAIST
Немного не понял вас. Этот самый HDR нужен для отображения широкого динамического диапазона на обычных устройствах и вывода на печать. В обычной жизни он по идее никому не нужен. Ну поснимайте фото в RAW, открыть и покрутить то вы его можете, ну а дальше что?
frog
А потом будут изобретать мониторы, которые могли бы нормально отобразить такое изображение :)
(и вирусы, которые с помощью таких мониторов смогут временно ослеплять пользователя)
ploop
black_semargl
Мониторы с 10-битным цветом уже есть.
ploop
Дело не только в цвете, ДД яркости важен.
simki
Революции не будет, так как вылезут какие-то побочные эффекты. Например снижение разрешение в несколько раз, повышение шумов. На современной матрице без потерь ничего не изменить.
Можно каждый пиксель подстраивать под освещенность, но тогда ему понадобятся вспомогательные элементы, что займет ценное место на матрице, увеличит потребление и нагрев.
amarao
Недавно был потрясающий научный прорыв в снижении уровня шумов для радиоволн (считай тот же свет, но меньшей частоты). Вместо того, чтобы писать шум и сигнал всё время, система ожидает появления сигнала (по наличию импульса от первых фотонов в цуге), и пишет сигнал от остальных фотонов в цуге. Как только цуг закончился, шум дальше не пишется. Из-за этого чуть-чуть падает временное разрешение, но сильно повышается уровень сигнал/шум, т.к. для редких цугов большую часть времени сигнала нет (а шум копится).
Если это адаптируют к свету, то мы получим гигантские ISO без шума.
coturnix19
Это вряд ли, современные сенсоры близки к своему физическому пределу и на высоких исо считают фотоны чуть ли не поштучно. Т.е. шум конечно можно уменьшить (=вырастет ДД) но исо уже растить некуда. См здесь например http://sensorgen.info/CanonEOS-6D.html
Гораздо полезнее имхо было бы расширение ДД в светАх, чтобы бшики не выглядели плоско.
Mad__Max
Исо можно продолжать растить увеличивая физический размер одного элемента (субпикселя), чтобы на один логический элемент собирать больше фотонов полезного сигнала в единицу времени.
Собственно одно из главных отличий профессиональных «зеркалок» от любительских камер не в зеркале от которого они получили свое название, а в существенно большем физическом размере матрицы по сравнению с матрицей любительской «мыльницы» такого же номинального разрешения в мегапикселях. Как результат — выше чувствительность и меньше шумов. Возможность использовать более короткую выдержку при том же освещении. Ну это помимо более качественной оптики и прочих различий — только за счет простого размера.
amarao
Вообще говоря, интуиция мне говорит, что размер сенсора тут уже мало влияет, а важным является размер первой линзы. Чем она больше, тем больше (физически) света попадает во внутрь при прочих равных. То есть я могу себе представить маленький сенсор, у которого огромная линзища спереди, собирающая свет с четверти квадратного метра, и фокусирующая его на
жарящегося муравьямаленький сенсор.Valerij56
Вам не кажется, что важен не абсолютный размер «первой линзы», а соотношение диаметра первой инзы к размеру матрицы? А с учётом углового поля объектива мы выходим на всем известный параметр «светосила объектива».
.
На самом деле вам всё правильно сказали, при прочих равных матрица шуметь будет тем меньше, чем больше площадь каждого её пикселя, это закон природы.