Speed.
Вам нужно использовать очень короткую выдержку, чтобы заморозить движение. Чтобы использовать короткую выдержку, вам нужно достаточно света, объектив с достаточно широкой диафрагмой и носитель записи, такой как быстрая пленка или датчик с достаточно высокой чувствительностью, чтобы правильно выставить объект при использовании достаточно короткой выдержки .
В условиях неподвижной фотографии относительное движение измеряется углом движения объекта относительно поля зрения камеры для данной длины экспозиции. В вашем сценарии поезда вы описали «идеальный шторм» относительного движения: камера движется в одном направлении вдоль оси, перпендикулярной оптической оси, а объект движется с той же скоростью в противоположном направлении. Чтобы получить изображение этого поезда или выброшенного из него объекта, вам потребуется достаточно короткое время экспозиции, чтобы никакие заметные детали изображения объекта, проецируемого на датчик, не сдвинулись больше, чем ширина одного пикселя в датчике камеры. Очевидно, что чем быстрее движется каждый поезд, тем короче должна быть скорость затвора (Tv для значение времени ).
Большинство современных цифровых камер способны выдерживать выдержку 1/8000 с. Проблема большинства из них заключается в том, что хотя каждая часть датчика подвергается воздействию света только в течение 1/8000 с, экспозиция выполняется в виде узкой щели между шторками затвора, проходящей перед датчиком. Даже при 1/8000 с в обычных камерах эта щель проходит через весь датчик примерно от 1/250 с до 1/500 с. Таким образом, то, что видно в нижней части кадра, экспонированного в течение 1/8000 секунды, произошло за 1/250 секунды до того, что видно в верхней части кадра. Если ваш объект перемещался в пределах кадра в течение этого времени, форма вашего объекта будет искажена. Даже камеры без механического затвора обычно сканируют датчик электронным способом по одной строке за раз. Для вашего сценария было бы проще всего захватить требуемый объект, используя тип датчика, который сканирует весь датчик одновременно. Многие камеры машинного зрения используют такой датчик.
Затем вы должны подумать о том, как объект будет правильно освещен, чтобы обеспечить достаточно света для такой короткой экспозиции. Прямого солнечного света, вероятно, достаточно, если у вас также есть объектив с довольно широкой диафрагмой. Проблема с использованием широкой диафрагмы заключается в том, что глубина резкости (DoF) будет довольно узкой, поэтому точная фокусировка станет критической. Вам, вероятно, понадобится способ заранее измерить или измерить расстояние до объекта и предварительно сфокусировать объектив на это расстояние. В случае, когда два поезда проходят друг от друга по прямой линии рельсов, рельсы, вероятно, находятся на постоянном расстоянии друг от друга, и расстояние может быть измерено с учетом положения камеры в одном поезде и положения объекта на другом относительно рельсов.