Чи можу я отримати фотографії високої роздільної здатності з відео?

Чекати точного моменту, щоб зробити знімок, може бути дуже важко, особливо коли працюєте з дітьми чи тваринами. Я десь читав (не можу знайти джерело), ​​що кожен кадр заморожування з відео HD є по суті фотографією високої роздільної здатності (це навіть правда?).

Які проблеми, плюси та мінуси вибору найкращого кадру з відео як способу зйомки нерухомих фотографій, де термін визначальний?

Великим плюсом у цьому є, як ви кажете, можливість робити багато знімків за короткий проміжок часу, що дозволяє вибрати найкращий кадр.

Однак у цього підходу є кілька мінусів:

• Нижня роздільна здатність. Навіть "Full High Def" (1080p) - це лише 2 мегапікселі (1920 * 1080 = 2 073 600). Це дасть вам прийнятний розмір друку 6,4x3,6 дюйма при 300 DPI. Це може бути добре для вас, але якщо ви хочете більшого друку, ви почнете помічати пікселізацію.
• Часто менше контролюють такі налаштування, як швидкість затвора, ISO та діафрагма. Відео також, як правило, може мати трохи більше розмитості руху, ніж фотографії, і камера може давати можливість затримки затвора довше, ніж ви хочете.
• Артефакти стиснення відео. Крім ключових кадрів, більшість кадрів у стисненому відеомагнітофоні відображаються шляхом зміни попереднього кадру. Це призводить до артефактів, які можуть бути не помітні на відео, але погіршать якість вашої фотографії. Це дуже залежить від кодека та бітрейту відео.

Я десь читав (не можу знайти джерело), ​​що кожен кадр заморожування з відео HD є по суті фотографією високої роздільної здатності (це навіть правда?).

Ні, зовсім не правда :( Ось чому:

• По-перше, це не висока роздільна здатність. Навіть відео 1080P ("Full HD"), яке не всі камери можуть зробити, - це лише 2 мегапікселі. Це частка роздільної здатності датчика. 720P відео - 1 мегапіксель.

• По-друге, відео використовує набагато більшу швидкість стиснення, ніж досі зображення JPEG, оскільки відео є пропускною здатністю. Це означає, що отримані відеокадри (як правило) більш стислі, ніж еквівалентне нерухоме зображення. Крім того, у більшості форматів відео (включаючи AVCHD, H.264 / AVC, різні формати MPEG / DivX, але не "Motion JPEG") більшість відеокадрів використовують "міжкадрову стиснення", що означає, що вони не зберігаються як зображення у своїх власне право, але як дані трансформації, що застосовуються до інших останніх або сусідніх кадрів.

• На відео бажана певна кількість розмитості руху, але в нерухомих фотографіях ви б не хотіли майже стільки. 1/48 до 1/60 секунди є нормальною для 24P і 30P, щоб мати природне розмиття руху (ефект називається "кут затвора" після старих відеокамер). Інакше рух може виглядати неприродно. На нерухомих зображеннях морозильний рух із швидкістю затвора 1 / 250s або швидше виглядає добре, і часто бажано.

• Цифрові датчики часто не можуть надати настільки хорошої якості зображення, коли вони перебувають у режимі "Живого перегляду", де немає фізичного затвора, а натомість вони постійно отримують кадри з датчика. У ПЗЗ це проявляється як вертикальне прошивання; у CMOS є й інші проблеми (одна з них - хвилястість під час руху камери, відома як "ефект затвора"). Затвор, який працює під час фотографування, дає можливість датчику використовувати інший режим, у якому не потрібно так швидко скидатися, і він може робити високоякісне зображення з меншим рівнем шуму.

• Для відео часто застосовується додаткова фільтрація, ніж досі, яка втрачає деякі деталі. Одним з основних є переплетення, яке ефективно викидає багато вертикальної роздільної здатності. Однак не багато фотокамер із функцією відео підтримують переплетення. На багатьох відео все ще буде застосований антиалізируючий фільтр, який пом’якшує зображення, але може допомогти стисненню та зменшенню муару. Залежно від камери, відео може також застосовуватись більш різкісні, хоча нині з високою чіткістю ця практика не настільки поширена / згубна.

Які проблеми, плюси та мінуси вибору найкращого кадру з відео як способу зйомки нерухомих фотографій, де термін визначальний?

Якщо у вас не було іншого способу, я б не рекомендував його. Насправді я, мабуть, все-таки не рекомендував би його, навіть якщо це був ваш єдиний варіант. Але якщо ви все-таки продовжували це, то переконайтеся, що ви можете робити 1080P, встановіть швидкість затвора досить швидко, як якщо б ви знімали нерухомість, і використовуйте формат Motion JPEG (не AVC або будь-який з інших форматів, про які я згадував вище). І зрозумійте, що ви отримуєте в основному 2 мегапікселі.

Редагувати: З часу написання цієї відповіді я більше не переконаний, що режим JPEG Motion (якщо ваша камера навіть це підтримує) є хорошою ідеєю для цього. Для вашої камери знадобиться значно більший бітрейт для тієї ж якості. Якщо ви можете використовувати звичайні HD-відео (наприклад, h.264 або AVCHD тощо) і знайти якийсь спосіб знайти I-кадри, це може бути краще. Я все ще не думаю, що це гарна ідея, хоча. Сучасні DSLR підтримують набагато швидші безперервні режими нерухомої зйомки, включаючи деякі, які можуть зафіксувати дзеркало або зменшити роздільну здатність і швидше робити зйомку тощо.

Я буду використовувати приклад власної камери (Pentax K-5) (ширина х висота):

• Дозвіл зображення для фотографії: 4928 x 3264
• 1080p (також максимум HD відео): 1920 x 1080

Отже, я не думаю, що це фото з високою роздільною здатністю. Сказавши це, краще зняти знімок у будь-якій роздільній здатності, ніж не отримати його взагалі. :)

Погляньте на камери Red , якщо це щось, що ви дійсно хочете спробувати. Їхній цільовий резонанс - це зйомка на щось на зразок 5-кратної HD, і кожен все-таки буде 10-мегапіксельним знімком.

Звичайно, вони недешеві, тому може бути кращою ідеєю придбати камеру, здатну знімати, скажімо, 8 кадрів в секунду за кілька секунд і прочесати ці фотографії на той ідеальний момент. Я виявив, що 5-6 кадрів в секунду за 3 секунди, як правило, більше ніж достатньо часу, щоб отримати гарний знімок, або, принаймні, забезпечує максимальну кількість кадрів, які я хочу переглянути за один вибух. Якщо ви перейдете на повну швидкість відео, це дуже багато даних, які потрібно прочесати лише за один.

Це повинен був бути коментарем до публікації від @thomasrutter, але я поки не можу коментувати (бракує репутації).

Ваша думка щодо MJPEG проти AVC не зовсім коректна. Це правда, що частина 10 MPEG-4 (AVC /H.264) зазвичай не записує кожен кадр як I-кадр (ключ / повний кадр). У специфікації немає нічого, що забороняє це, хоча деякі камери записують лише I-кадри.

Що ви помиляєтесь, це переваги MJPEG над H.264 та ваш аргумент про те, чому. Почну з короткого пояснення про те, як реконструюються кадри з H.264 (або інших форматів відеокодеків). Відео буде кодуватися у трьох різних типах кадрів, внутрішньо-кодованих кадрах (I-кадри), кадрах з прогнозованим кодуванням (P-кадри) та двосторонніми кодами з прогнозованим прогнозуванням (B-кадри). I-кадр - це стислий варіант повного "сировинного" кадру. Він може бути реконструйований так само як JPEG (або один кадр у потоці MJPEG). З іншого боку, P-кадр, що передує I-та-P-кадрам, і потребує їх реконструкції. В-кадр також може посилатися на I- та P-кадри. Про це набагато більше інформації у Вікіпедії.

Різниця між H.264 та MJPEG полягає в тому, як працює компресія, а не наскільки вона хороша. Кожен окремий кадр у цифровому відео може бути повністю реконструйований за допомогою інформації, яка знаходиться у відеофайлі / потоці. H.264 дасть кращі результати, ніж MJPEG, навіть коли ви експортуєте один кадр, при тому ж бітрейті. Це справедливо для більшості бітрейтів (не впевнений у дуже низьких бітрейтах). У мережі є більше інформації та кілька тестів, і гарне місце для початку - compression.ru .

Єдиним недоліком H.264 є обчислювальна складність при реконструкції одного кадру. H.264 вимагає набагато більше потужності обробки, ніж MJPEG. Однак це не є проблемою на сучасних комп’ютерах.