2017-07-13

Litteitä kuvia simuloidulla viivakameralla

Viivakameran kuvat ovat varmaan tuttuja useimmille urheilukisojen maaliviivakuvista. Myös varmaan aika monen nurkasta löytyvä dokumenttiskanneri on yksi esimerkki viivakamerasta. Kaksiulotteisen kennon jolla on pituutta ja leveyttä sijasta kamerassa on periaatteessa yksiulotteinen rivi pikseleitä jolla on pelkkää leveyttä. Tämä pikselirivi sitten kaahaa pitkin kuva-alaa ennaltamäärättyä nopeutta ja siitä saadaan valmis kuva.

Minkä tahansa kameran videolla voi simuloida viivakameraa, jonka viivanleveys ja -nopeus on säädettävissä kuvattavan kohteen nopeuden mukaan. Alla esimerkiksi kuvattu juna, jonka slitscan-kuva on tehty D800:n pystysuunnassa (hyi hyi) kuvatusta videosta. Pystyvideona rolling shutterin takia, vaakavideossa kun pystysuorat linjat vääntyisivät vinoon ja eihän se käy päinsä. Ja onhan 16:9-kuvasuhteen videossa enemmän resoluutiota pitkän sivun suunnassa, melkein kaksi tuhatta reilun tuhannen sijaan. Tietysti voisi viivakameraa simuloivan kuvan tehdä myös ihan yksittäiskuvistakin, mutta kuvausnopeuden olisi parempi olla se 20 kuvaa tai enemmän per sekunti ja puskurin pitäisi vielä olla tuhansia kuvia syvä — kuvausnopeus tietysti pitää olla liikkuvan kohteen nopeuden mukaan, nopeampi kohde vaatii suurempaa kuvataajuutta jottei viivanleveys kasva ihan tolkuttomaksi. Joten videoon on toistaiseksi tyytyminen.

InterCity

Junan lähtiessä asemalta, se liikkui videon kuvien välillä 160 pikselin mittaisen matkan, joten sellaisista palasista on tämä viivakamerakuvakin koottu. Taustamaisema ei tietenkään lähtenyt asemalta mihinkään, joten se kertautuu joka kuvan kohdalla aina uudelleen ja uudelleen. Muistuttaa vähän niistä kolmedeekuvista joita piti katsoa silmät ristissä. Juna on koko pituudeltaan tuossa alla, heti kuvan vasemmassa reunassa voi huomata että juna on kulkenut yhden ruudun aikana pidemmän matkan kuin oikeassa reunassa, koska viivakameran viivojen välistä puuttuu muutaman pikselin levyisiä paloja. Ihan odotettua, koska asemalta lähtiessä vielä kiihdytetään matkanopeuteen.


Käytännön kuvausvinkki: kannattaa katsoa ettei kohteen päälle tule varjoja, ovat aika härskin näköisiä toistuessaan jatkuvasti. Toinen kuvien visuaalista puolta huomattavasti parantava tekijä on lukittu valotus, pumppaava kirkkaus pitkin kuvaa ei näytä hyvältä myöskään.

Slitscan-kuvan kasaaminen puoliksi käsin ei ole monen minuutin homma. Ensinnä ladataan kuva Photoshoppiin, tai mihin vaan, millä saa yksittäiset ruudut videosta rajattua ja tallennettua kuviksi. Katsotaan montako pikseliä kohde liikkuu ruutujen välillä ja rajataan kuvan liikkeen levyiseksi. Kuvat tallennetaan ja kasataan uudelleen vierekkäin. Jälkimmäisen askeleen voi tehdä ainakin Irfanviewillä ja ImageJ:llä. Tuloksena piiitkä kuva.

Kohti Kuopiota

Pythoniin on olemassa Trainscanner-niminen lisäpalikka joka tekee videosta viivakamerakuvan automaattisesti, mutten ole sitä saanut vielä toimimaan. Python ja minä ei tulla juttuun. Se osaisi skannata videon ruudut ja tunnistaa niistä tuon viivanleveyden automaattisesti, eli nopeuttaan muuttavat kappaleet eivät tuota sille ongelmaa.

Matemaatikolta jos kysytään onko eroa kiertymisellä ja siirtymisellä, sanoo matemaatikko "ei tietenkään, siirtyminen on vain kiertymistä äärettömän pitkän matkan päässä olevan keskipisteen ympäri" — matemaatikoilta ei kannata kysyä mitään, eiväthän ne erota toisistaan edes donitsia ja kahvimukia. Viivakamera näkee pyörivät kappaleet samallalailla kunhan viivanleveys pysyy pienenä. Esimerkiksi tämä oluttölkki on suoristunut aika hyvin, mitä nyt tölkkiä pyörittävän piskuisen askelmoottorin askeleen leveys ei näytä olevan ihan sataprosenttisen vakio tai tölkki ei ole ollut ihan pyöritysakselin kanssa yhdenkeskeinen. Syytän moottoria.

Karhu III-oluttölkki viivakameralla

Isompien esineiden pyörittelyyn käy hyvin vaikka vanha kunnon vinyylisoitin tai mikroaaltouunista irroitettu levynpyörittäjämoottori. Jälkimmäisiä näkyy saavan eBaysta parilla markalla, jos vain uskaltaa verkkovirran kanssa askarrella.

Kannattaa tarkistaa Masakatzu Matsumoton Flickr-slitscanalbumi, nuo on tehty hänen kehittämällään Trainscannerilla.

1 kommentti:

  1. Makuasia tai ei, mutta pidän enemmän aidoista viivakamerakuvista, kuin Trainscannerilla tehdyistä, aika-akselia vääristävistä kuvista. Olen ehkä tylsämielinen tai suvaitsematon kun en tajua CGI:n hienoutta... (Ainoa tunteeni on, että kuvankäsittelyä tungetaan nykyisin ihan joka paikkaan.)

    Olen ottanut eräästä maantiestä tuntien mittaisia viivakamerakuvia, koska selvitän liikennemääriä. Kuvat ovat vaan liian isoja siitäkin huolimatta, että kuvaan yhden pikselirivin per freimi. (Rivi on vaakatasossa tienmukaisesti). Jospa keksisin, miten liikennevirran voisi tallentaa pienempään kuvaan ilman, että käyttäisi runsasta kuvankäsittelyä...

    VastaaPoista