Voiko suurnopeuskuvaus auttaa?
Mahdollinen suurnopeuskuvaustarve on syytä kartoittaa etukäteen. On sekä asiakkaan että asiantuntijan resurssien tuhlausta käyttää vaativampaa kuvaustekniikka kuin on tarpeen. Toisinaan ongelman voi yhtä hyvin ratkaista tavallisella filmikameralla, digikameralla tai tavallisella videokameralla.
Tarpeen kartoittamiseksi meillä on tapana esittää joukko kysymyksiä, jotta saataisiin
selville paras tapa lähestyä ongelmaa. Nämä kysymykset kannattaa
esittää itselleen jo etukäteen, me kysymme ne kuitenkin.
Kuvattavan alueen ja tarvittavan erottelukyvyn selvittäminen
Tarvittavan kuvausnopeuden selvittäminen
Tarvittavan valotusajan selvittäminen
Kuvaustilanteen hahmottamiseen, valaisemiseen, optiikan valintaan liittyviä kysymyksiä, yleisluonteisia kysymyksiä.
Kuvattavan alueen ja tarvittavan erottelukyvyn selvittäminen
Erottelukyky tarkoittaa, kuinka monesta alkeiselementistä kuva koostuu. Digitaalisissa kameroissa kuvan pienin elementti on kuvapiste, pikseli. Kuvan resoluutio, esim. 256*256 kertoo, kuinka monesta pikselistä kuva koostuu vaaka- ja pystysuunnassa. Digitaalikuvien 'digitaalimaisuus' johtuu juuri pikselien näkymisestä riittävästä suurennettaessa.
Kysymyssarja 1
1. Miten pieni esine on varmuudella erotettava? Kutsumme tätä resoluution (erottelukyvyn) kipurajaksi. Suurnopeuskameroissa on tyypistä riippuen
256-1500 pikseliä vaakasuunnassa ja pystysuunnassa vähemmän. Jos määrittelee erottelukyvyn kipurajaksi vaikkapa 1 mm, on kuvan leveys enimmillään
256-1500 mm. Erottelukyky tarkoittaa tässä sitä, että havaitaan, onko jokin 1 mm:n kokoinen olemassa vai ei, mutta mitään yksityiskohtia ei siitä vielä nähdä. Niinpä on haettava tasapaino erottelukyvyn ja käytettävissä olevan kuva-alan välillä.
2. Miten iso alue on nähtävä yhdellä kertaa?
3. Miten pitkälle kuvattavaa kohdetta on seurattava? Jos kohde liikkuu muutenkin kuin paikallaan
pyörien, on osa kuva-alasta varattava kohteen liikkeelle.
4. Voiko liikkeen kuvata useassa erässä? Elleivät erottelukyky ja kuvattava alue ole järkevässä suhteessa toisiinsa, on ehkä mahdollista kuvata tapahtuma useana eri otoksena eri kohdista, jos tapahtuma on toistuva.
Tarvittavan kuvausnopeuden selvittäminen
Kysymyssarja 2
1. Onko kohteesta välttämättä saatava elävää kuvaa vai riittäisikö yksittäinen kuva? Joskus on yksittäisen
kuvan saamiseksi pakko käyttää suurnopeuskameraa, mutta läheskään aina ei. Tavanomaisella kameralla tulee ongelmaksi oikean laukaisuhetken määrääminen, jos kuvan on oltava juuri tietyltä hetkeltä.
2. Mikä on kohteen liikkumisnopeus? Tarvittava kuvausnopeus on täysin tapauskohtainen, edes kohtuullista nyrkkisääntöä ei voi antaa. On arvioitava, paljonko kohde saa liikkua kahden kuvan välisenä aikana. Jos kohde liikkuu enemmän kuin oman mittansa kahden kuvan välisenä aikana, voi olla hankala hahmottaa
kuvasarjaa "eläväksi kuvaksi".
3. Voidaanko erottelukyvyn ja kuvausnopeuden kesken käydä kauppaa? Suurnopeuskameroissa voi erottelukykyä muuttamalla vaikuttaa kuvausnopeuteen: mitä vähemmän erottelukykyä, sitä nopeammin voi kuvata. Monissa sovellutuksissa saatetaan pärjätä jopa kipurajaa huonommalla erottelukyvyllä, jos vain nopeutta voidaan tarpeeksi nostaa.
Tarvittavan valotusajan selvittäminen
Tämä on vähemmän tärkeä kuin edelliset kysymyssarjat. Ylipitkällä valotusajalla saadaan sumeahko kuva, mutta sekin saattaa riittää.
Valotusaika (exposure time, shutter speed) tarkoittaa sitä aikaa, jona yksittäinen kuva valotetaan. Kuvan muodostamiseksi tarvitaan tietty määrä valoa ja sitä on kerättävä niin pitkään, että kuva on riittävästi valottunut. Jos valoa on tarjolla paljon, voidaan käyttää lyhyttä valotusaikaa, jos taas vähän, on käytettävä pitkää valotusaikaa. Lyhyillä valotusajoilla saa liikkuvasta kohteesta terävämmän kuva, koska kohde ei ehdi liikkua paljon valotuksen aikana. Runsas valo mahdollistaa lyhyet valotusajat. Niinpä
suurnopeuskuvaaja haluaa aina paljon valoa.
Kysymyssarja 3
1. Aiemmin jo kysyttiin, mikä on kohteen liikkumisnopeus ja erottelukyvyn kipuraja. Kohtalaisen toimiva nyrkkisääntö on, että valotuksen aikana kohde saa liikkua kolmasosan omasta mitastaan. Toisin sanoen: 10 mm pitkä kohde saisi liikkua 3 mm valotuksen
aikana. Mikä
sitten on "kohde", onkin tulkinnanvarainen asia.
2. Voiko kohteeseen viedä lyhyeksi aikaa valoa ilman kohteen lämpiämisongelmaa? Jos kohteeseen saa paljon valoa, voi käyttää lyhyitä valotusaikoja. Monissa
teollisuuden koneissa on valokennoja, jotka eivät siedä voimakkaita ulkopuolisia valoja. Valaisimet saattavat lämmittää kohdetta liiaksi. Kuvaajat ilahtuvat aina runsaasta valosta.
3. Muuttuuko kohteen valaistus tapahtuman aikana ja voiko tärkeän hetken valaistuksen
kokeilla etukäteen? Jos kohde räjähtää tai syttyy tuleen, muuttuu valaistus dramaattisesti. Suurnopeuskameroissa ei ole eikä ole syytäkään olla valotusautomatiikkaa. Ulkokuvauksissa voi pilvisen ja aurinkoisen hetken välillä olla monisatakertainen valotason
ero, mihin on varauduttava.
Kuvaustilanteen hahmottamiseen, valaisemiseen, optiikan valintaan liittyviä kysymyksiä, yleisluonteisia kysymyksiä.
Kysymyssarja 4
1. Onko ilmiö toistettavissa helposti vai onko kyse "laaki ja vainaa"-tilanteesta? Jos kuvataan toistuvaa tilannetta, on moni asia paljon helpompi: voidaan ottaa testikuvia,
eikä
asioita tarvitse varmistaa aivan niin huolellisesti, valoa voi suunnata
kokeilemalla.
2. Onko valaisin ja kamera kiinnitettävissä kohteen lähelle? Valaisimen kiinnittäminen on ensisijaista, yleensä suurnopeuskuvauksessa on pula valosta. Vain pienimittaisessa kuvaamisessa (alle 100 mm kuva-ala) on kameran kiinnitys lähelle
kohdetta. Millimetrin luokassa olevia kohteita kuvattaessa on kamera saatava 20-30 cm päähän kohteesta, vielä pienemmät kohteet kuvataan mikroskooppiobjektiivein, jotka on saatava
vielä lähemmäs.
3. Onko ulkokuvauksissa päivänvaloa riittävästi? Syys-lokakuun vaihteesta helmi-maaliskuun vaihteeseen voi luonnonvalon määrä olla todellinen ongelma pohjoisilla leveysasteillamme.
4. Täytyykö kamera suojata kohteesta lentäviltä osilta tai nesteiltä?
5. Onko kameran kiinnityksen konstruointiin hankalissa tapauksissa käytettävissä työpajaa ja mekaanikkoa?
6. Kuvataanko tietoturvasyistä asiakkaan tietokoneelle? Onko tietokone sopiva kuvauskäyttöön?