Comment capturer un pendule oscillant?

Un pendule en atteignant les extrêmes reste immobile un instant, nous permettant de voir les détails du bob et d'augmenter progressivement sa vitesse vers le point d'équilibre. Par conséquent, sa trace de trajectoire est floue à nos yeux.

Une longue exposition peut représenter la trajectoire, mais pas le détail du bob: le laps de temps, en revanche, montre trop de détails que la trace de la trajectoire n'est pas représentée:

Celui-ci est fermé à ce que je recherche, mais il n'est pas en vue directe. La transition n'est pas vraiment fluide.

Celui-ci est plus proche, mais il ne montre le bob qu'une seule fois, pas dans les deux extrêmes comme le précédent. La trajectoire s'est également estompée.

Q: Comment les représenter dans une seule image:

• Les détails du bob uniquement aux deux extrêmes,

• La trace floue de trajectoire,

• La transition en douceur entre les deux? Bonus s'il peut montrer le gradualisme de la vitesse.

Je peux éditer des images / vidéos existantes ou configurer des choses.

^{FYI: Phénomène connexe intéressant: Persistance de la vision}

Regardons la dernière photo.

• Si vous voulez un fond noir, vous devez faire attention à ne pas répandre de lumière. C'est relativement facile à contrôler dans un grand studio, c'est presque impossible dans une petite pièce. Vous avez besoin d'un arrière-plan éloigné. Vous pouvez même tirer dehors la nuit si le temps le permet.

• Vous avez besoin d'un peu de lumière continue pour montrer la trajectoire. Notez que le pendule passe plus de temps à l'extrême qu'au bas de la trajectoire car il reste immobile aux extrêmes et le plus rapide au fond. C'est pourquoi la trajectoire semble fanée. Vous pouvez rapprocher votre source de lumière continue du fond pour atténuer cet effet.

• Pour afficher des détails figés sur le pendule, vous pouvez déclencher manuellement le flash lorsque le pendule est aux deux extrêmes. La période du pendule est constante et ne dépend que de la longueur de la corde, vous pouvez donc taper du pied au "rythme" et déclencher le flash en cas de besoin. Bert Stephani et David Hobby appellent cela la synchronisation BioWizard .

Vous pouvez donc essayer:

• Environnement très sombre, à l'exception d'une lumière continue près de votre pendule.
• Lancez le pendule.
• ISO 200, f / 10, commencez l'exposition de 10 secondes.
• Obtenez le rythme, pop flash manuellement une fois aux deux extrêmes.
• Attendez la fin de l'exposition.
• Essayez à nouveau avec différents paramètres jusqu'à ce que cela vous semble bien. Pas besoin de Photoshop!

Voici un exemple connexe que j'ai pris il y a quelques années.

• Exposition longue sur un trépied
• 1 LED rouge sur le nez de la planche à roulettes
• 1 LED bleue sur la queue
• 1 glissière au milieu pour inverser la direction de la planche à roulettes
• 1 déclencheur de flash manuel pendant la diapositive

Je me demande ce qui se passerait si, en plus des étapes offertes par cette excellente réponse , vous utilisiez une exposition suffisamment longue (disons 5 à 10 minutes) pour que la longueur du voyage du pendule se dégrade sensiblement tout en utilisant une source de lumière constante très faible ? (Ou même deux, un d'en haut et un d'en bas afin que vous puissiez les signaler tous les deux de l'arrière-plan.)

Vous devrez faire vos deux "éclats" de flash dès que possible après l'ouverture de l'obturateur. Peut-être synchronisé au rythme du pendule avant d' ouvrir l'obturateur. De cette façon, vous capturez le bob avec les deux rafales de flash aux extrémités de l'arc de voyage enregistrées dans la longue exposition.

Au fur et à mesure que l'arc du pendule se désintègre, le bob passe de plus en plus près du centre de l'arc à mesure qu'il cesse de passer plus de temps aux extrémités. La période d'oscillation reste constante, mais la distance parcourue diminue, ce qui signifie que la vitesse à travers le bas de l'arc diminuerait également. Cela pourrait aider à égaliser la luminosité de la traînée floue au milieu par rapport aux extrêmes.

Pensez à ajouter une source de lumière au bob lui-même, comme une LED. Réglez votre exposition pendant plusieurs périodes du pendule et flashez votre source de lumière externe aux extrêmes. Cette source de lumière attachée doit tracer un chemin clair et les flashs doivent éclairer les extrêmes.

Les LED sont assez directionnelles, vous devriez donc pouvoir contrôler la quantité de lumière qui fuit sur le bob. La LED peut être alimentée par une petite batterie attachée au bob, ou alimentée par le câble du pendule

Votre problème, en réalité, est un peu plus technique qu'il n'y paraît à première vue.

Il semble que vous ayez besoin de ces exigences spécifiques:

L'exposition doit refléter la vitesse, donc au point (1), elle devrait être moins lumineuse parce qu'elle passe plus vite, le point ant (2) devrait être plus lumineux, car il se déplace plus lentement, et vous voulez voir clairement l'objet dans (3) aux extrêmes.

Abordons les points 1 et 2.

Vous ne voulez pas utiliser une seule source de lumière au centre car vous aurez un hotspot au centre annulant l'effet "vitesse". Cette lumière exposera davantage au centre si elle est suffisamment éloignée ou suffisamment grande. (Probablement une grande lumière diffuse peut fonctionner)

Ce que je recommande, c'est d'exagérer cet effet de vitesse à l'aide de deux feux latéraux.

L'effet est donc plus visible car vous aurez un bot plus de lumière lorsque le pendule est à l'extrême.

Mais voici le vrai problème technique.

Pour exposer exactement l'objet sur les bords, vous avez probablement besoin d'un déclencheur de capteur de lumière, probablement infrarouge, de sorte que cette lumière ne s'ajoute pas à la photo.

Mais vous pouvez le surmonter de plusieurs manières.

Déclencher manuellement un flash aux extrêmes (je recommande ensuite un déclencheur progressif, utilisant probablement des déclencheurs à distance comme le Yongnuo 603 qui est vraiment bon marché) parce que le bouton intégré sur un flash, le bouton de test est généralement difficile à appuyer, pour des raisons de sécurité)

Je ne recommanderais pas une exposition très longue pour une raison, elle peut probablement détecter la décroissance de plusieurs passes, augmentant l'exposition au centre. Bien sûr, cette décroissance dépend de la taille du pendule.

Essayez de limiter cette exposition à 2 ou 3 passages uniquement, alors n'utilisez pas de lumières très faibles.

Certaines lumières peuvent avoir un effet de scintillement, alors tenez-en compte.

Si vous voulez avoir une image d'un seul swing pour représenter la vitesse et la trajectoire, je ferais un petit ajustement à @Eric excellente réponse.

Utilisez un flash avec synchronisation du second rideau, afin de pouvoir éliminer toute exposition «supplémentaire» à la lumière continue en arrêtant l'exposition lorsque vous atteignez le point de départ de la balançoire. Le déclenchement manuel du flash ne serait nécessaire que pour le sommet le plus éloigné du début du swing. Cela donnerait une distribution de lumière plus uniforme pour correspondre à la balançoire. Un temps d'exposition aléatoire signifie que le pendule sera exposé pendant la durée de l'exposition, et apparaîtra ainsi plus lumineux dans toutes les parties de sa trajectoire qui sont plus exposées (dans la mesure du possible, un temps d'exposition très long comme @Michael Clark a suggéré éliminerait efficacement cet effet )

Par exemple, si l'exposition s'arrête lorsque le pendule est à mi-chemin de son swing et que la première moitié du swing est exposée deux fois plus longtemps que la seconde, cela sera visible dans l'image résultante. Plus il y a de balançoires, moins l'effet est important, mais cela signifie également que vous verrez la décroissance de la balançoire, ce que je suppose que vous ne voulez pas. Si vous le faites, suivez les conseils de Michael.

Pour une réponse logicielle par opposition à toutes les excellentes réponses photographiques, je suggère de prendre une vidéo haute résolution d'un pendule bien éclairé pendant au moins 1 cycle complet.

Vous pouvez ensuite diviser la vidéo en images (j'utiliserais pour cela la conversion Image Magic ), assurez-vous d'avoir un nombre égal d'images de chaque point du cycle, puis le mélange d'exposition ( Hugin ), mais avec plusieurs copies de la deux images finales, un peu de jeu devrait obtenir les résultats dont vous avez besoin. Là où le pendule se déplace le plus rapidement, il sera le plus faible.

ImageMagick et Hugin sont gratuits, gratuits et open source et disponibles pour la plupart des plateformes.