Posso tirar fotos de alta resolução do vídeo?

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Esperar o momento exato para tirar uma foto pode ser muito difícil, especialmente quando se trabalha com crianças ou animais. Eu li em algum lugar (não consigo encontrar a fonte) que todo quadro congelado de um vídeo em HD é essencialmente uma foto de alta resolução (isso é verdade?).

Quais são os desafios, prós e contras de selecionar o melhor quadro de um vídeo como uma maneira de tirar fotos estáticas em que o tempo é crucial?

dsg
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Deve ser verdade, mas eu não sei. Se você gosta de fotografar em alta velocidade, dê uma olhada na Casio Exilim F-series. Elas são destinadas a esse tipo de instantâneo em série: 30 fotos / s em resolução normal com um buffer de anel para tirar fotos antes mesmo de pressionar o disparador completamente.
Leonidas
A recém-anunciada Nikon V1 e J1 tem a capacidade de tirar muitas fotos em uma sucessão muito rápida, de até 60 por segundo, e depois selecionar apenas as melhores. Isso é explicitamente feito para o problema com crianças e animais dos quais você está falando. Talvez eles atendam às suas necessidades?
bengtb
A menos que você esteja fotografando com uma câmera RED.
Nick Bedford

Respostas:

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O grande profissional disso é, como você diz, a capacidade de tirar muitas fotos em um curto período de tempo, permitindo escolher a melhor moldura.

No entanto, existem vários contras nessa abordagem:

  • Baixa resolução. Até "Alta definição total", 1080p, é de apenas 2 megapixels (1920 * 1080 = 2.073.600). Isso forneceria um tamanho de impressão aceitável de 6,4x3,6 polegadas, a 300 DPI. Isso pode ser bom para você, mas se você quiser uma impressão maior, começará a perceber a pixelagem.
  • Freqüentemente, menos controle de configurações como velocidade do obturador, ISO e abertura. O vídeo também pode geralmente lidar com um pouco mais de desfoque de movimento do que as fotos, e a câmera pode permitir que a velocidade do obturador se arraste por mais tempo do que você deseja.
  • Artefatos de compactação de vídeo. Além dos quadros-chave, a maioria dos quadros em um vídeo compactado é renderizada modificando um quadro anterior. Isso resulta em artefatos que podem não ser perceptíveis em um vídeo, mas degradam a qualidade da sua foto. Isso depende muito do codec e da taxa de bits do vídeo.
Evan Krall
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+1 nos artefatos de vídeo. Uma experiência possível (os resultados dependem muito do codec e do nível de compactação): você tem um aparelho Blu-Ray? Nesse caso, pause o vídeo e examine a cena à distância, de modo que a tela ocupe a mesma parte do seu campo de visão que uma foto do tamanho desejado. Você vê algum artefato? Não tenho um reprodutor de Blu-Ray, mas a diferença entre vídeo (parece bom) e vídeo em pausa (enormes problemas com artefatos) no meu DVD é muito dramática.
Reid
Quais especificações eu procuro em termos de codec e taxa de bits para compensar os artefatos?
dsg 30/01
@dsg De um modo geral, codecs mais modernos como o H264 sofrerão menos artefatos com a mesma taxa de bits que um codec mais antigo. Se sua câmera tiver opções de taxa de bits, escolha a configuração mais alta.
Evan Krall
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@dsg Como thomasrutter menciona abaixo, o codec ideal aqui seria o MJPEG, que apenas comprime JPEG todos os quadros individualmente e não usa compressão entre quadros. Todos os quadros devem ter basicamente a mesma qualidade de imagem. No entanto, devido à falta de compactação entre quadros, o MJPEG precisará compactar com mais força para obter a mesma taxa de bits que outros codecs de vídeo.
Evan Krall
+1 para a observação sobre quadros-chave; haverá uma degradação seriamente perceptível, a menos que você saiba e tenha o software para obter os instantâneos corretos do seu vídeo. Isso se deve ao fato de que, no vídeo, alguns "borrões" são bons para o olho humano. Vemos apenas o movimento geral, não os quadros individuais do vídeo, por isso corta os cantos das fotos. Uma foto quase sem falhas será mais clara em qualquer situação.
perfil completo de Jane Panda
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Eu li em algum lugar (não consigo encontrar a fonte) que todo quadro congelado de um vídeo em HD é essencialmente uma foto de alta resolução (isso é verdade?).

Não, não é verdade :( Eis o porquê:

  • Primeiro, não é de alta resolução. Até o vídeo 1080p ("Full HD"), que nem todas as câmeras conseguem, tem apenas 2 megapixels. Essa é uma fração da resolução do sensor. O vídeo 720p é de 1 megapixel.

  • Em segundo lugar, o vídeo usa uma taxa de compactação muito maior do que as imagens JPEG estáticas, porque o vídeo consome muita largura de banda. Isso significa que os quadros de vídeo resultantes são (geralmente) mais compactados do que uma imagem fixa equivalente seria. Além disso, na maioria dos formatos de vídeo (incluindo AVCHD, H.264 / AVC, vários formatos MPEG / DivX, mas não "Motion JPEG"), a maioria dos quadros de vídeo usa "compressão entre quadros", o que significa que eles não são armazenados como imagens em seus arquivos. por direito próprio, mas como dados de transformação para aplicar a outros quadros recentes ou próximos.

  • No vídeo, é desejável uma certa quantidade de desfoque de movimento, mas nas fotos você não gostaria tanto. De 1/48 a 1/60 de segundo é normal para 24P e 30P, a fim de obter uma sensação natural de desfoque de movimento (o efeito é chamado de "ângulo do obturador" após câmeras de filme antigas). Caso contrário, o movimento pode parecer antinatural. Em imagens fixas, o congelamento de movimentos usando uma velocidade do obturador de 1 / 250s ou mais rápido parece bom e geralmente é desejável.

  • Os sensores digitais geralmente não podem fornecer uma imagem de qualidade tão boa quando estão no modo "Visualização ao vivo", onde não há obturador físico, mas, em vez disso, estão buscando continuamente quadros do sensor. Nos CCDs, isso se manifesta como listras verticais; no CMOS, existem outros problemas (um deles é ondulação durante o movimento da câmera, conhecido como "efeito de obturador com rolamento"). O obturador que opera ao tirar fotos permite ao sensor usar um modo diferente, onde não precisa ser redefinido tão rapidamente e pode obter uma imagem de alta qualidade com menos ruído.

  • Muitas vezes, o vídeo tem filtragem adicional aplicada do que uma imagem parada, o que perde alguns detalhes. Um dos principais é o entrelaçamento, que efetivamente descarta muita resolução vertical. No entanto, poucas câmeras fotográficas com uma função de vídeo suportariam o entrelaçamento. Muitos vídeos ainda terão um filtro antialiasing aplicado, o que suaviza a imagem, mas pode ajudar na compactação e redução do moiré. Dependendo da câmera, o vídeo também pode ter mais nitidez aplicada, embora atualmente com HD essa prática não seja tão prevalente / prejudicial.

Quais são os desafios, prós e contras de selecionar o melhor quadro de um vídeo como uma maneira de tirar fotos estáticas em que o tempo é crucial?

A menos que você não tenha outro método, eu não o recomendaria. Na verdade, eu provavelmente ainda não recomendaria, mesmo que fosse sua única opção. Mas se você seguiu em frente, certifique-se de fazer 1080P, defina a velocidade do obturador para suficientemente rápida, como se estivesse gravando ainda, e use o formato Motion JPEG (não o AVC ou qualquer outro formato mencionado acima). E perceba que você está recebendo basicamente 2 megapixels.

Edit: Desde que escrevi esta resposta há algum tempo, não estou mais convencido de que o modo Motion JPEG (se a sua câmera suportar) é uma boa ideia. Sua câmera precisaria de uma taxa de bits muito mais alta para a mesma qualidade. Se você pudesse usar vídeo HD normal (por exemplo, h.264 ou AVCHD, etc) e encontrar alguma maneira de encontrar os quadros I, isso poderia ser melhor. Ainda não acho que seja uma boa ideia geral. As DSLRs modernas suportam modos de fotografia contínua muito mais rápidos, incluindo alguns que podem bloquear o espelho ou diminuir a resolução e fotografar mais rápido, etc.

thomasrutter
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+1 para MJPEG; Eu nem tinha pensado nisso, mas seria definitivamente melhor para isso.
Evan Krall 30/01
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Vou usar minha própria câmera (Pentax K-5) como exemplo (largura x altura):

  • Resolução da imagem para uma foto estática: 4928 x 3264
  • 1080p (também conhecido como vídeo HD máximo): 1920 x 1080

Então, eu não acho que seja uma foto de alta resolução. Dito isto, é melhor tirar a foto em qualquer resolução do que não obtê-la. :)

John Cavan
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Dê uma olhada nas câmeras vermelhas , se isso é algo que você realmente deseja experimentar. Toda a sua razão de ser é fotografar em algo como 5x HD, e cada uma ainda seria uma foto de 10 megapixels.

Obviamente, eles não são baratos, então pode ser uma idéia melhor ter uma câmera capaz de fotografar, digamos, 8 qps por alguns segundos e vasculhar essas fotos para aquele momento perfeito. Descobri que 5-6 qps por 3 segundos geralmente é tempo mais do que suficiente para obter uma boa foto, ou pelo menos, fornece o número máximo de quadros que desejo examinar por rajada. Se você obtiver uma taxa de vídeo completa, são muitos os dados para vasculhar apenas uma imagem estática.

mmr
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Acho que tentar cronometrar suas fotos é mais provável para você conseguir um goleiro do que apenas segurar o disparador no modo burst. Obviamente, uma taxa de burst mais alta e um buffer mais longo ainda serão úteis aqui.
Evan Krall
As SLRs tendem a ser um pouco problemáticas nesse aspecto, devido ao blecaute do espelho - particularmente quando se lida com movimentos irregulares (como, oh, crianças, por exemplo), onde uma panorâmica suave provavelmente não fará a câmera apontar para onde o assunto não está. não mais. As câmeras de espelho de película são feitas para isso (como a antiga câmera de filme Canon EOS RT e a mais recente Sony α55 digital); você desiste de um terço de uma parada para obter uma imagem constante no visor, alta taxa de disparos e menor atraso no obturador.
A verdadeira carne do post era sobre a câmera vermelha. Se o OP estiver realmente interessado em tirar fotos do vídeo, ele deve gastar US $ 17 mil ou o que custar para um Red One e seguir esse caminho. Não é o que eu, pessoalmente, faria, mas essa é uma maneira de obter imagens estáticas de alta resolução do vídeo.
MMR
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Isso deveria ter sido um comentário ao post de @thomasrutter, mas ainda não posso comentar (falta de reputação).

Seu ponto principal sobre MJPEG versus AVC não está totalmente correto. É verdade que o MPEG-4 Parte 10 (AVC / H.264) geralmente não grava todos os quadros como um quadro I (chave / quadro completo). Não há nada na especificação que proíba isso, e algumas câmeras gravam apenas quadros I.

O que você está errado é sobre os benefícios do MJPEG sobre o H.264 e seu argumento sobre o porquê. Começarei com uma breve explicação sobre como os quadros são reconstruídos a partir de um H.264 (ou outros formatos de codec de vídeo). O vídeo será codificado em três tipos diferentes de quadros, quadros intra-codificados (quadros I), quadros codificados preditivos (quadros P) e quadros codificados preditivos bidirecionalmente (quadros B). Um quadro I é uma versão compactada de um quadro "bruto" completo. Ele pode ser reconstruído como um JPEG (ou um único quadro em um fluxo MJPEG). Um quadro P, por outro lado, faz referência aos quadros I e P, e precisará deles para serem reconstruídos. Um quadro B também pode fazer referência aos seguintes quadros I e P. Há muito mais informações sobre isso na Wikipedia.

A diferença entre H.264 e MJPEG é como a compactação funciona, e não como é boa. Cada quadro único em um vídeo digital pode ser completamente reconstruído, usando as informações contidas no arquivo de vídeo / fluxo. O H.264 fornecerá melhores resultados que o MJPEG, mesmo quando você exporta um quadro, na mesma taxa de bits. Isso é válido para a maioria das taxas de bits (não tenho certeza sobre taxas de bits muito baixas). Há mais informações e vários testes on-line, e um bom lugar para começar é o compressão.ru .

A única desvantagem do H.264 é a complexidade computacional na reconstrução de um único quadro. O H.264 requer muito mais poder de processamento que o MJPEG. Este não é um problema em computadores modernos.

Håkon K. Olafsen
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