Молот магии больших чисел

Станут ли "мыльницы" с функцией фотофиниша хитом продаж в 2010 г.?

Фотофиниш с научной точки зрения

"Хочу предложить свои рассуждения о пространстве и времени, навеянные одной фотографией.

Зададимся вопросом — что такое фотографический отпечаток в смысле отображения пространства-времени? По горизонтальной оси, оси X, перпендикулярной лучу зрения, на нем расположен некоторый пространственный интервал, скажем, от x1 до х2 (от левого края фотографии до правого). По вертикальной оси Y мы также имеем некоторый пространственный интервал — от у1 до y2 (от низа фотографии до верха). Для горизонтальной оси Z, совпадающей с лучом зрения, ситуация несколько иная: интервал изображения простирается от точки z0 (грубо говоря, местоположения фотоаппарата) до бесконечности, причем все планы вдоль этой оси «сплющены», наложены один на другой. Наконец, по оси времени Т мы имеем только одну точку t0 — момент фотографирования (точнее, узкий интервал от t0-d до t0+d, так что 2d — продолжительность экспозиции).

Но нельзя ли как-то изменить роль оси Т, поменяв ее с какой-либо из пространственных осей, как это делается в некоторых физических теориях [а т.ж. в мировосприятии, характерном для прапорщиков, судя выражению "от забора до обеда", -- П. М.]?

Примером такой трансформации может служить прилагаемая фотография, полученная с помощью фотофиниша — специального устройства, в котором мимо щели, расположенной в финишном створе дорожки, с определенной скоростью протягивается фотопленка; на ней экспонируется то, что в данный момент находится на финише. Вдоль такой пленки расположена временная ось, в результате чего с высокой точностью можно определить момент пересечения спортсменом финишного створа. Все это общеизвестно. Но отпечатаем с пленки фотофиниша фотографию и посмотрим на нее. Что мы на ней увидим?

По вертикали, то есть по оси Y, на ней изображено то же самое, что и на обычной фотографии,— часть пространства от у1 до у2. Также и по оси Z в сплющенном виде изображена часть пространства от z0 до бесконечности. Но вот оси X и Т на фотографии фотофиниша поменялись ролями! Теперь по оси Т расположен некоторый интервал, от t1 до t2, а по оси X имеем точку x0 с некоторым допуском ±d, определяемым шириной щели фотофиниша. Таким образом, нам удалось вырваться из нашего обычного положения в пространстве-времени и взглянуть на него несколько по-иному: нам удалось поменять временное и одно пространственное измерения местами. По-моему, это очень любопытно.

Рассмотрим фотографию фотофиниша внимательнее. Что мы на ней видим? Неподвижные предметы стоят на месте, но движутся во времени. Так как по горизонтали у нас теперь отложено время, то изображения всех неподвижных предметов «смазались», превратились в горизонтальные линии и потеряли свои привычные очертания. Иное дело движущиеся объекты, например бегуны. Бегун бежит; бежит и время, и в некотором смысле относительно времени бегун как бы неподвижен. В результате фигуры бегунов оказываются довольно похожими на их обычные фигуры, но несколько искажены. Ведь если бы весь бегун целиком двигался с определенной скоростью, соответствующей скорости протягивания пленки, то его фигура была бы воспроизведена без искажений. Но руки и ноги бегуна движутся относительно его тела то вперед, то назад; соответственно и их скорость то складывается со скоростью бегуна, то вычитается из нее. Поэтому рука или нога при движении вперед проходит финиш с повышенной скоростью, и на снимке фотофиниша уменьшается в горизонтальном направлении. При движении же назад относительно тела, рука или нога оказывается почти неподвижной относительно земли и аппарата фотофиниша, так что ее изображение приближается по своему виду к изображению неподвижных предметов — вытягивается поперек поля зрения, вдоль оси Т.

Итак, вот как выглядит наше пространство-время, если две его координаты — временную и одну пространственную — поменять местами."

Фотофиниш с теологической точки зрения

"Зритель сидит на ипподроме и со своей трибуны в строгой последовательности видит старт, перипетии забега и коня, первым пришедшего к финишу. Но Боэций воображает и другого зрителя, которому виден и сам зритель, и забег. Разумеется, это Господь Бог. Господь видит весь забег, видит за единый миг вечности."

Очевидно, глаз Господа Бога подобен фотофинишной камере, которую Он включает в начале Забега и выключает в Конце. Удивительно ли, что божественная природа фотофиниша противостоит магии больших чисел, как и всякому колдовству?

Фотофиниш с художественной точки зрения

Любое изобразительное искусство, претендующее на передачу движения (т.е. практически всякое, кроме натюрморта), имеет богатую историю искания способов подтасовки временнЫх и пространственных осей. Искусствоведы насчитывают около дюжины способов передачи движения в живописи а из фотографических техник упомянем мультиэкспозицию и "съемку проводкой". Фотофиниш достоин уважения хотя бы постольку, поскольку он является радикальным прорывом в этих исканиях.

Впрочем, и безотносительно этого рассуждения фотофиниши имхо выглядят просто волшебно. Не случайно они часто экспонируются на фотовыставках, посвященных спортивной тематике. Размытый абстрактный фон соответствует канонам художественного портретирования. Горизонтальные линии, в которые преобразуются статичные объекты, образуют задний план и подчеркивают стремительность движения объектов переднего плана.

Вспомним ломографию, - мощное веяние в фотоискусстве, порожденное случайным недосмотром в экспонометрической схеме "мыльниц" LOMO, позволяющим легко делать снимки с длинной выдержкой. Ломографии ценятся размытостью, экспрессивно передающей динамику. Но разве может случайный технологический подкидыш тягаться с фотофинишем, изначально разработанным для передачи движения с аптекарской точностью? Я уверен: стоит дать технологию фотофинишной съемки в руки массовому фотолюбителю, и ломография уйдет в глубокую тень.

Фотофиниш с точки зрения концептуализма

Такова точка зрения медиа-художников Йоахима Заутера (Joachim Sauter) и Дирка Люзебринка (Dirk Lüsebrink), недавно выставлявших в респектабельнейшей берлинской галерее проект "Невидимые формы вещей прошлого" ("The Invisible Shapes of Things Past").
 Суть изобретенного ими художественного метода такова:
- Вооружившись DV-камерой с GPS-приемником и акселерометрами, следует совершить прогулку по облюбованному месту.
- Обработав данные от приемника и акселерометров, смоделировать колбасообразный 3D-объект, образуемый в пространстве прямоугольной рамкой с пропорциями экрана камеры, запущенной вдоль траектории движения камеры.
- Для текстурирования объекта использовать пикселы, расположенные по периметру соответствующих кадров записанного фильма.
- Распечатать объект на 3D-принтере и установить его в стеклянный бокс, снабженный сопроводительным текстом, объявляющим его квинтэссенцией впечатлений от прогулки.


Мне больше нравятся текстурные развертки, демонстрирующеся в картинных рамках по соседству с боксами. На них можно разглядеть немало вполне узнаваемых предметов, связанных неожиданными и бередящими воображение пространственными соотношениями; общая гамма картины адекватно передает цветовые ощущения от прогулки; наконец, картина, как и воспоминания о прогулке, не имеет ни определенного ракурса, ни привязки к какому-то определенному моменту времени.


Нетрудно понять, что эта развертка представляет собой тетраптих из фотофинишей (их непривычный вид связан с тем, что фотофинишная камера во время работы не стояла на штативе, а свободно, и притом довольно беспорядочно перемещалась).

Фотофиниш с утилитарной точки зрения

На приведенной под заголовком фотографии видно, что победительниц стометровки отделяют тысячные доли секунды (или, -- если обменять местами перцептивные оси, -- десятые доли размера бюстгальтера). Такие ситуации на мировых легкоатлетических чемпионатах в Осаке случаются не чаще, чем на районных соревнованиях среднеклассников. Принципиальная разница - в том, что у организаторов наших районных соревнований нет ни желания осваивать сложное профессиональное оборудование для фотофиниша вроде этого, ни, тем более, десятков тысяч долларов для его приобретения. Я вовсе не собираюсь раздувать из мухи слона и сетовать на недостаточность технического обеспечения наших физкультурников: разумеется, нет ничего страшного в том, чтобы устроить среднеклассникам повторный забег, или присудить первое место второму, а не наоборот, коль скоро силы их примерно равны. Я всего лишь собираюсь воззвать к вашему чувству гармонии. Согласитесь, что если бы физрук, стоящий на финише, вытащил бы из кармана тренировочной куртки "мыльницу", и, переведя ее одним пальцем в режим фотофиниша, наставил бы ее на финишную прямую, то эти его действия явили бы нам приятное глазу сочетание с духом текущего XXI века.

Фотофиниш с технической точки зрения

Для организации фотофинишного съемочного режима, центральный столбец фоточувствительной матрицы должен в течение нескольких секунд опрашиваться с частотой в несколько кГц. При 90-градусном развороте камеры (или в режиме фотографирования объектов, движущихся по вертикали) опросу подлежит, разумеется, не столбец, а строка. Не могу поручиться на 100%, но думаю, что для реализации такого режима на базе любой современной "мыльницы" ее достаточно было бы подвергнуть каким-то минимальным доработкам.

Откуда мыльнице "знать" время с точностью, достаточной для спортивной хронометрии олимпийского класса? Ну, например, Из GPS-сигналов. Они несут информацию о времени с микросекундной точностью (т.е. до шестого знака после запятой). Правда, воспользоваться ими можно только при проведении состязаний на открытом воздухе (либо при подключении к внешней антенне). К тому же, время это будет абсолютным, тогда как нас интересует время, прошедшее с момента срабатывания стартового пистолета... Так что для фиксирования результатов на школьном стадионе с точностью международного уровня придется ждать появления пистолетов с GPS-приемником. Другим путем синхронизации часов фотокамеры и стартового пистолета мог бы послужить радио- или достаточно мощный ИК-излучатель. А впрочем, любая технология при массовом внедрении обойдется потребителю дешевле, чем упомянутые выше десятки тысяч долларов. Напомним также, что ограниченная задача точного определения победителя в групповом забеге не требует никакой синхронизации вовсе.

Фотофиниш как средство возрождения настоящих панорам

Чем настоящие панорамы лучше лоскутных (т.е. сшитых с помощью ПО вроде PhotoStitcher)? Многим!

Во-первых, настоящее панорамирование может использоваться для получения групповых фотографий, в которые можно всматриваться до бесконечности, ибо каждый из нескольких сот человек представлен на них в виде полноценного портрета.


Подобные прекрасные групповые снимки, достойные украсить любой интерьер, были популярны в начале прошлого века. Последовавший же спад интереса к ним связан, главным образом, с воцарением на рынке портативных малоформатных камер, в сравнении с которыми панорамные фотоаппараты стали выглядеть слишком громоздкими.

Во-вторых, настоящее панорамирование может служить техникой увеличения пространственного разрешения. Например, если ваша камера обладает 12-мегапиксельным разрешением и имеет режим фотофиниша, то с помощью поворотной платформы любой неподвижный объект может быть сфотографирован ею с разрешением 4000 х сколько_угодно.

В-третьих, настоящее панорамирование лучше совместимо с HDR-технологией, столь востребованной в архитектурной и киношной 3D-визуализации (для их получения створ можно образовать из нескольких соседних рядов, установив для них разную светочувствительность, или закрыв их светофильтром переменной плотности)

В-четвертых, неоновые огни на настоящих панорамах ночных городских пейзажей выглядят наряднее (видно, как они мерцают).

В-пятых (по очередности, но не по значимости), заметим, что лоскутные панорамы страдают от локальных областей пониженного разрешения, вызываемых растягивающими преобразованиями лоскутов при их сшивании. Здесь же заметим, что в формировании настоящих панорам (в отличие от лоскутных) не участвуют угловые периферийные зоны матрицы, где в сравнении с центральными строками и столбцами всегда больше и шумов и оптических искажений.

Фотофиниш с коммерческой точки зрения

Почему же замечательная и удивительная техника фотофиниша до сих пор не получает массового внедрения? Canon, why I can't? Думаю, главное препятствие - инертность. Возможно также, что производители фототехники составили заговор и ждут, пока магия больших чисел полностью исчерпает свои возможности в качестве инструмента откачиванию денег из карманов среднего потребителя. Если дело обстоит так, то ждать осталось недолго, ибо магия эта порядком износилась и вот-вот утратит силу. Признаки?
- Мегапиксельности некуда расти ибо она уже превзошла разрешение оптики (а улучшение объективов в бюджетной технике невозможно по объективным причинам, прошу прощенья за каламбур).
- Диагоналям ЖК-дисплея некуда расти ибо он уже дорос до краев задней стенки корпуса.
- Ультразумности некуда расти ибо вызываемые ею изъяны качества изображения видны и слепому.
- Количеству одновременно распознаваемых лиц (25 в Canon G9 против 9 в Canon G7!) расти некуда ибо оно давно уже из преимущества превратилось в патоген, поражающий систему автофокусировки синдромом недостатка внимания.

Вообщем, дорогие читатели, если мы сплотимся (как на старинном групповом снимке!) в отказе от приобретения всего супер-ультра-мульти-мегазумного и станем активно отговаривать от этого окружающих, то мир изменится к лучшему, дикарская магия больших чисел выдохнется уже годика через два, и, глядишь, аккурат к 2010 г. функция фотофиниша подоспеет. Ну, или еще что-нибудь действительно интересное.