如何捕捉摆动的钟摆？

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摆到极点时的摆锤静止不动了片刻，使我们能够看到摆锤的细节，并逐渐增加其向平衡点的速度。因此，它的轨迹轨迹在我们眼中变得模糊。

长时间曝光可以描绘出轨迹，但不能描绘出鲍勃的细节：另一方面，时间流逝显示的细节太多，无法描绘出轨迹的轨迹：

这是我所寻找的封闭式设备，但它并不直接可见。过渡并不十分顺利。

这个距离比较近，但是只显示一次鲍勃，而不是像以前那样同时出现在两个极端中。轨迹也消失了。

问：如何在一幅图像中描绘这些：

鲍勃的细节只在两个极端都存在，
轨迹的模糊轨迹
之间的平稳过渡？如果可以显示速度的渐进性，则为奖励。

我可以编辑现有的图像/视频或设置内容。

^{仅供参考：有趣的相关现象：持久的愿景}

— 奥克
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@Gerhardh请参阅：简短答案作为评论—请抵制这种冲动简而言之，您的评论的核心是一个很好的答案！

— Michael C

不是答案（因为已有的答案已经说完了，我可能会说所有回答该问题的答案），而是一个观察结果：倒数第二张图像不平滑的原因可能是由于闪烁的光源，例如标准荧光灯。如果知道光的频率并具有足够高的分辨率来计算“步数”，则可以计算曝光时间。

— Michael C

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第一张照片甚至是摆线轨迹的图像吗？它看起来像抛物线，或者是悬链线（悬挂的电缆），而不是圆弧。

— scottbb

1

@scottbb来自“钟摆计划”。它实际上是一种特殊的摆锤，是从下方捕获的

— -Ooker

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啊，那是李沙育的人物。它显示了“地面轨迹”，即二维投影的振动路径投射到法线平面上。我建议该图像会误导您的目标，因为它无法捕获与其他图像相同的信息/视点。

— scottbb

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让我们看看最后一张照片。

如果要使用黑色背景，则需要注意不要洒光。在大型工作室中，控制起来相对容易，而在小型房间中，这几乎是不可能的。您需要背景较远的背景。如果天气允许，您甚至可以在夜间拍摄。
您需要一些连续的光来显示轨迹。请注意，摆在极限位置上花费的时间比在轨迹的底部花费更多，因为它在极限位置上静止不动，在轨迹底部处最快。这就是轨迹似乎消失的原因。您可以将连续的光源靠近底部以减轻这种影响。
要在钟摆上显示冻结的细节，您可以在钟摆处于两个极端时手动触发闪光灯。钟摆的周期是恒定的，并且仅取决于琴弦的长度，因此您可以将脚踩到“节奏”并在需要时弹出闪光灯。Bert Stephani和David Hobby称其为BioWizard sync。

因此，您可以尝试：

光线非常暗的环境，除了靠近钟摆的连续光线。
启动摆锤。
ISO 200，f / 10，开始10秒钟曝光。
在两种极端情况下，手动获取节奏，弹出闪光灯。
等待曝光完成。
请使用其他参数重试，直到看起来不错为止。无需Photoshop！

这是我几年前的一个相关示例。

在三脚架上长时间曝光
滑板鼻子上有1个红色LED
尾部有1个蓝色LED
1在中间滑动以反转滑板的方向
幻灯片过程中有1个手动闪光灯触发

— 埃里克·杜米尼尔
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有一个在自动闪光触发如果你没有节奏的足够好的感觉（这当然取决于摆长做了一个有趣的电子/检测项目。

— 克里斯^ h

首先，有可能（甚至有可能）其中大多数是混合照片，并使用多张照片进行决赛，例如，一个摆在两端的摆锤和一个正在运动的摆。其次，您可以使用激光触发器在暂停点捕捉闪光。该冥王星触发器是一个我一直保留着我的眼睛上，在价格合理的，并带有一个激光触发。

— 休曼

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我想知道，如果除了这个极好的答案所提供的步骤之外，如果您使用一个足够暗的恒定光源，并且在摆锤的行程中使用足够长的曝光时间（例如5-10分钟）会明显衰减，会发生什么情况？？（或者甚至两个，一个从上方，一个从下方，以便您可以将它们标记为朝着背景闪耀。）

打开快门后，您需要尽快执行两次“弹出”操作。也许在打开百叶窗之前已与钟摆节奏保持同步。这样，您就可以在长时间曝光所记录的行进弧的最极端，用两个闪光脉冲捕捉鲍勃。

随着摆弧的衰减，摆锤将越来越多地花费在靠近弧中心的位置，因为它不再在端部花费更多的时间。振荡周期保持不变，但是行进的距离减小，这意味着通过电弧底部的速度也将减小。与极端相比，这可能有助于使中间模糊轨迹的亮度相等。

— 迈克尔·C
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有趣的主意。但是，要以5分钟的曝光时间控制泄漏是非常困难的。

— 埃里克·杜米尼尔

@EricDuminil很简单。将光线朝着FoV边缘以外的区域倾斜，并使用标记来阻止FoV内的溢出。或者只使用指向与背景成一定角度的鼻子。您显然希望在除了照明之外可能完全黑暗的区域拍摄，但这是摄影棚应该允许的。

— Michael C

1

可能是奥林巴斯相机上实时模式的很好的应用……

— junkyardsparkle

我也刚刚想到，这可能是使用黑光和荧光摆的好例子。这样可以更轻松地保持黑色背景。

— junkyardsparkle

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考虑向鲍勃本身添加一个光源，例如LED。将您的曝光量设置为几个钟摆，并在极端情况下使外部光源闪烁。该连接的光源应走清楚的路，并且闪光灯应照亮极端。

LED的方向性很强，因此您应该能够控制有多少光泄漏到摆锤上。LED可以由连接到摆锤的小电池供电，或通过摆线供电

— 托马斯·兹瓦格斯特拉
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1

为了解决刻画加速度的“红利”问题，您可以使一个LED向下照射到一个悬挂的小“流苏”上，该流苏将根据速度改变其与摆锤的角度关系... :)

— junkyardsparkle

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实际上，您的问题比乍看之下要更具技术性。

看来您需要这些特定要求：

曝光应反映出速度，因此在点（1）处应该看起来亮度较低，因为正在通过，而在点（2）处应该亮度较高，因为它移动的速度较慢，并且您想在（3）中清楚地看到物体在极端。

让我们解决第1点和第2点。

您不希望在中心使用单个光源，因为您将在中心有一个热点来消除“速度”效应。如果光线足够远或足够大，它将在中央更多地曝光。（可能一个大的散射光可以工作）

我建议您使用两个侧向灯夸大此速度效果。

因此效果更加明显，因为当摆数达到极限时，您将拥有更多的机器人灯光。

但这是真正的技术问题。

为了精确地暴露物体的边缘，您可能需要一个光传感器触发器，可能是一个红外线触发器，因此该光不会添加到照片中。

但是您可以通过几种方式克服它。

在极端情况下手动触发闪光灯（然后我建议使用软触发，可能使用像永诺603这样的远程触发器，这确实很便宜），因为出于安全原因，闪光灯上的内置按钮通常很难按下测试按钮）

由于一个原因，我不建议进行很长的曝光，因为它可能会检测到数次通过的衰减，从而增加中心曝光量。当然，这种衰减取决于钟摆的大小。

尝试将此博览会限制为仅2-3次通过，因此请勿使用非常昏暗的灯光。

某些灯光可能会产生闪烁效果，因此请考虑到这一点。

— 拉斐尔
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我看不到有两个灯的必要性，因为只有在灯处于或小于摆锤的弧度时，您对单个灯的问题才有意义。从正面对其进行照明将消除此问题。如果摆距摆锤足够远，它将在整个弧线上产生相当均匀的照明。

— 罗宾

我提到“（可能有一个大的散射光可以工作）”

— 拉斐尔

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如果您想用单个挥杆的图像来表示速度和轨迹，我将对@Eric出色的答案进行一些小的调整。

使用具有第二个窗帘同步功能的闪光灯，这样，当您击中挥杆的起点时，可以通过停止曝光来消除对连续光的任何“额外”曝光。仅在距离挥杆开始最远的顶点需要手动闪光触发器。这将提供更均匀的光分布以匹配挥杆。随机的曝光时间意味着摆锤将在整个曝光过程中都被曝光，因此在其轨迹中被曝光更多的任何部分都会显得更亮（原因是@Michael Clark建议的很长的曝光时间将有效消除这种影响）

例如，如果摆在摆的一半时停止曝光，并且导致摆的前半部分的曝光时间是下半部分的两倍，那么在生成的图像中这将很明显。摆动次数越大，效果越差，但这也意味着您会看到摆动的衰减，我认为这是您不希望的。如果您这样做，请遵循迈克尔的建议。

— 罗宾
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对于软件答案，而不是所有出色的摄影答案，我建议您在至少一个完整的周期内拍摄一个光线充足的摆的高分辨率视频。

然后，您可以将视频拆分为多个帧（为此，我将使用Image Magic转换），确保循环中每个点的帧数相等，然后进行曝光混合（Hugin），但要复制多个两端图像，稍稍玩一下就能得到所需的结果。摆最快的地方将是最暗的。

ImageMagick和Hugin都是免费，免费和开源的，并且适用于大多数平台。

— 史蒂夫·巴恩斯
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