Щелкунчик и Rolling Shutter

На фото выше видна полосатость. Это технический брак, с которым я встретился впервые за годы съемки. Я заметил его только при разборе фотографий на большом экране, полосы обнаружились почти на всех снимках, где-то меньше, а где-то — ужас-ужас. Порадовался, что это не было коммерческой съемкой, и попытался разобраться в причинах и починить фотографии.

Репортажи я снимаю в бесшумном режиме, для чего камера отключает физический затвор (щелкающий) и работает электронным. Электронный затвор работает просто путем включения и выключения датчика, без работы подвижных частей. Это дает бесшумность и исключает дрожание.

Полосы всегда лежат вдоль длинной стороны кадра. Кто-то говорит, что это результат роллинг-шаттера (rolling shutter — «катящийся затвор»), особенность работы электронного (и фокального) затвора — построчные запись и считывание данных с матрицы цифрового фотоаппарата.

Из Википедии
Вертикальное перемещение считываемой строки выполняет роль движущейся щели затвора. В результате разные участки одного и того же кадра отображают разные моменты времени. При этом изображение может сильно искажаться вплоть до фрагментации снятых объектов. Движущийся объект (или его части) может попасть в кадр несколько раз, либо не попасть совсем, в результате чего деформируется и даже фрагментируется. Чем быстрее движется объект, тем сильнее заметна деформация. Особенно необычные эффекты получаются при съёмке вращающихся объектов, например лопастей винта:

Но в нашем случае проблема не в искажении геометрии, а в равнораспределенной полосатой освещенности. Всё, что я нашёл на форумах, свелось к тезису, что полосатость — это следствие взаимодействия электронного затвора и дешевого люминесцентного освещения, которое и даёт заметное мерцание. Оно соответствует параметрам сети: в СНГ это 50 герц, значит такая лампа моргнёт 50 раз в секунду.

Лечением при съемке дают 4 совета:

1. Снимать обычным затвором.
2. Поставить выдержку, кратную 50 Гц: 1/50 с, 1/100 с и т. д. — чтобы успеть проэкспонировать кадр до смены цикла мерцания.
3. Заливать сцену своей вспышкой.
4. В настройках камеры включить опцию определения и автоматического исправления мерцания (антифликер).

У меня на это 4 «нет»:

1. Я снимал детскую постановку в актовом зале. За эти 40 минут я сделал 700 снимков. Дети, 1 и 2 классы, первый раз на сцене. Они стесняются, боятся, переживают. Родители в зале. Я — среди них. Представьте себе 700 срабатываний затвора фотоаппарата. Не просто так использование механического затвора во всех приличных заведениях запрещено — он мешает зрителю и артистам.
2. Получить с рук резкий кадр человека в спокойном движении при освещенности выше среднего и не зашкаливающем ISO можно при выдержке от 1/160 с. У нас тут дети на так себе освещенной сцене. Я снимал при выдержке 1/320 с. Не кратно 50, но… тут у меня главный вопрос: если я получил кадр за 320-ю часть секунды, то есть в 6 раз быстрей цикла мерцания лампы, то каким образом в кадре оказалось 100 полос? И как при выдержках меньше герцовки кратность может иметь значение в принципе? Я могу попасть в переходный период, когда свет начинает меняться, но тогда были бы не полосы, а либо градиентное изменение экспозиции от светлого к темному (или наоборот), при плавном мерцании, либо резкий переход где-то в кадре один раз, при резком мерцании. А полосы говорят нам о том, что при каждом считывании ряда матрицы, света было то#nbsp;меньше, то больше. Это было бы понятно, если бы свет мерцал в разы быстрей выдержки.
3. Персональная вспышка эффективна вблизи, а я сижу в рядах. Даже если скакать со вспышкой (и#nbsp;затвором) по сцене или перед ней и 700 раз мигнуть в детей ярким светом — не вариант.
4. Антифликер в настройках включён, но работает только при механическом затворе.

Ответа на вопрос, как избежать полосатости в условиях бесшумной и скрытной репортажной съемки, когда не влияешь на выбор приборов освещения сцены, пока не нашлось. Если знаете, напишите мне в телегу или на почту, пожалуйста.

Что касается лечения уже сделанных кадров. Для видео есть антифликер-модули в специализированных программах обработки. А вот для фото таких автоматических решений, похоже, нет. Хотя странно: я надеялся, что при текущих умениях ИИ эта задача вполне ему по зубам.

Вместе с товарищем — фотографом искали решения ручной коррекции в Фотошопе. Автоматического способа не нашлось: полосы имеют дуговатость из-за оптического искажения, чередуются не абсолютно ритмично и от кадра к кадру не повторяются один в один. Лучшее, что у нас получилось, это немного скрыть полосатость путём большого ряда манипуляций — это слишком сложно для индивидуальной обработки сотни кадров:

В итоге решено было смириться и радоваться тому, что имеем на память.