Solusi murah untuk memotret dengan beberapa (> 2) kamera yang sinkron (genlock atau LANC?)


10

Saya sedang melakukan penelitian fenomena alam dalam visi komputer, dan saya sedang mencari metode pengambilan video dari berbagai sudut kamera. Kemungkinan subjek akan bergerak sangat tidak menentu, oleh karena itu masalah sinkronisasi antara kamera akan menjadi masalah. Bayangkan nyala api atau air yang mengalir, sulit untuk mengatakannya dengan tepat tetapi perlu menjadi mikrodetik daripada milidetik. Saya akan ingin menggunakan sebanyak 8 kamera, idealnya dibatasi oleh anggaran daripada kemampuan untuk tetap sinkron.

Kamera yang dimiliki departemen ini adalah DSLR Canon, namun setelah banyak pencarian tampaknya tidak mungkin untuk menyinkronkannya, terutama dengan tingkat akurasi ini. Karena itu, jika saya dapat menemukan kamera yang terjangkau yang dapat disinkronkan dengan mudah, kami mungkin dapat membelinya.

Dua opsi yang tersedia bagi saya tampaknya adalah genlock dan LANC. Dari apa yang bisa saya katakan, saya tidak akan mendapatkan satu kamera yang mampu genlock di bawah, katakanlah, £ 5.000. Bahkan melupakan sinyal genlock, itu terlalu banyak bagi kita untuk dapat membeli satu, apalagi 8. Sony / Canon LANC tampaknya lebih layak, namun saya tidak dapat menemukan informasi yang dapat diandalkan tentang bagaimana cara mengaturnya atau kamera apa yang sebenarnya mendukungnya yang tersedia sekarang. Saya terus mengenai jalan buntu mencoba untuk melihat ini, dan itu tidak membantu bahwa kebanyakan orang melakukan ini mencoba untuk menembak hanya dalam stereo. Adakah yang bisa memberi tahu saya tentang pengaturan apa yang kami perlukan dan berapa kira-kira biayanya? Atau jika ada beberapa solusi sinkronisasi lain yang seseorang ingin rekomendasikan? Kemudahan dan biaya adalah faktor terbesar!

Terima kasih! Dan saya harap ini tidak terdengar seperti pertanyaan rekomendasi belanja. Meskipun saya ingin berbelanja, saya benar-benar hanya perlu bantuan memahami teknik sinkronisasi, dan saya akan mencari tahu apa yang harus dibeli setelah itu!


Jika Anda khawatir tentang perbedaan 8 milidetik, tidakkah Anda pikir Anda perlu menyewa kamera yang merekam dalam ultra slomo seperti 200 fps +? GEN lock mungkin akan disertakan pada kamera-kamera itu.

Idealnya saya ingin bisa menyewa barang-barang seperti itu, tetapi sekali lagi biayanya mahal. Tidak ada tingkat konsumen (yang saya temukan) memiliki genlock, bahkan kamera fps tinggi. Dan bahkan 'fps tinggi' masih jauh dari cukup tinggi untuk memberikan sinkronisasi mirip genlock hanya dengan clapperboard. Saya masih merasa sangat sulit untuk melacak apakah sebuah kamera memiliki genlock atau tidak, sepertinya hal yang dipahami oleh industri, yang saya tidak sadari. Pokoknya terima kasih telah membalas utas lama :).
Andrew Chinery

Saya mengajukan pertanyaan serupa jika Anda tertarik: video.stackexchange.com/questions/12312/…
Kozuch

Jawaban:


5

Setahun setelah memposting pertanyaan ini, saya mendapatkan beberapa komentar dan jawaban tambahan, yang sangat bagus. Secara teknis ini masih merupakan masalah, tetapi izinkan saya berbagi apa yang telah saya pelajari pada tahun lalu, kalau-kalau ada orang lain yang tersandung pada halaman ini dengan masalah yang sama.

Kami datang dengan dua solusi murah untuk masalah yang saya pikir akan berhasil, dalam kondisi yang tepat.

  1. Gunakan lampu sorot kecepatan tinggi. Ini hanya berfungsi jika subjek tidak memancarkan cahaya (sayangnya tidak demikian bagi saya) dan dapat ditempatkan di ruangan yang sangat gelap. Pegang lampu sorot yang sangat cepat sangat akurat, lalu atur untuk mematikan pada frekuensi yang sama dengan kamera, katakanlah 50fps / 50hz. Kemudian atur kecepatan rana semua kamera ke 1/50 detik, yaitu rana selalu terbuka. Tempatkan subjek di ruangan yang sangat gelap, dan atur aperture sedemikian rupa sehingga video tampak hitam tanpa cahaya. Kemudian menerangi dengan lampu sorot. Video secara alami akan disinkronkan, karena satu-satunya cahaya yang mereka dapatkan adalah dari strobo, dan itu terjadi sekali per frame. Kesulitan mendapatkan strobo yang cukup tepat. Tetapi saya mendengar bahwa mereka digunakan dalam operasi manufaktur berat untuk memeriksa bilah / roda / sabuk dll, yang tidak dapat dimatikan. Anda menyalakan alat hanya dengan strobo yang memiliki kontrol analog, dan perlahan-lahan meningkatkan kecepatan strobo, dan ketika Anda mencapai frekuensi alat itu akan tampak melambat, dan akhirnya berhenti. Sekarang Anda dapat memeriksa masalah. Hanya saja, jangan menyentuhnya;).
  2. Gunakan sinyal vsync pada video komposit di luar kamera. Ini terinspirasi oleh http://samj.snappages.com/ . Sinyal ini dikirim secara teratur setiap frame, dan dengan beberapa elektronik Anda dapat mengukur perbedaan antara sinyal pada dua (atau lebih) kamera yang berbeda. Anda kemudian dapat menghidupkan siklus kamera (atau pada beberapa kamera, mengambil gambar. Lebih lanjut tentang itu nanti ...) dan mengukurnya lagi, dan seterusnya. Jika Anda pintar dengan pengaturan waktu pada siklus daya, Anda dapat mendekatkannya lebih dekat dan lebih dekat ke dalam ambang batas. Kami tidak akhirnya mencoba ini hanya karena kami tidak akhirnya membangun sirkuit, dan kami pikir ini akan terlalu rumit untuk dikerjakan, terutama dengan lebih dari 2 kamera.

Seperti yang saya katakan, kami tidak melakukan ini. Kami akhirnya mengajukan penawaran untuk pendanaan untuk sistem yang tidak murah, yang dirancang untuk tujuan yang tepat ini, dari perusahaan seperti NorPix. Ini disinkronkan melalui ethernet dan diatur. Saya tidak pernah bisa mengetahui bagaimana tepatnya (protokol dll) mereka menggunakan ethernet untuk melakukan sinkronisasi, jadi jika seseorang ingin menjelaskan bahwa saya akan sangat tertarik. Terakhir kali saya diperbarui, saya diberitahu bahwa kami memang menemukan sejumlah uang, tetapi tentu saja, jika Anda tahu apa-apa tentang birokrasi akademik, Anda tidak akan terkejut mengetahui bahwa saya masih menunggu peralatan!

Jika ada orang yang memiliki gagasan ajaib yang mencapai sinkronisasi sejati dengan biaya murah, saya masih terbuka untuk saran.

Sebagai penutup, saya akan menyebutkan strategi yang tidak berhasil, dalam pengujian saya. Dan itulah yang ada di situs web ini: http://3dfilmfactory.com/index.php?option=com_content&view=article&id=93:gen-lock-canon-5d-mark-ii-cameras-and-shoot-3d

Memang, kami memiliki perangkat keras yang berbeda, Canon 60Ds, dan kami memiliki rilis shutter nirkabel off-brand yang sangat murah. Namun saya tidak punya alasan untuk berpikir mereka menyebabkan perbedaan nyata pada pengaturan di tautan. Saya mengatur tes menggunakan perangkat LED, seperti yang disarankan Bokan dalam jawabannya, dan perbedaan rata-rata dalam sinkronisasi hanya turun sekitar 1 ms setelah menggunakan rana nirkabel dibandingkan dengan tes kontrol, dan kadang-kadang membuatnya lebih buruk. Saya tidak melakukan analisis statistik, tetapi saya menduga itu tidak akan signifikan dibandingkan dengan kebetulan. Saya pikir sangat mungkin bahwa Pabrik Film 3D tidak memotret materi di mana mereka akan melihat masalah sinkronisasi, atau perangkat keras mereka yang lebih mahal memberikan hasil yang sedikit lebih dapat diandalkan yang masih belum berbeda secara terukur. Melakukan penskalaan ke lebih dari 2 kamera, saya '

Namun, menggunakan pelepas rana jarak jauh memang mengatur ulang video. Jika Anda menggunakan tombol 'rekam' pada kamera (atau remote), maka ia mulai menyimpan rekaman yang sudah diproses. Dengan kata lain, jika Anda mengukur sinkronisasi dalam beberapa tes berbeda tanpa mematikan kamera, mengambil gambar, atau membiarkannya masuk ke mode hemat daya, maka sinkronisasi akan sama. Anda dapat memasukkan mekanisme ini ke nomor pendekatan (2) di atas: alih-alih memutar daya kamera, kamera dapat mengambil gambar sampai sinyal vsync sesuai. Itu akan menjadi perangkat yang keren, kami tidak pernah sempat untuk benar-benar membangunnya.

Sekali lagi terima kasih atas sarannya. Saya berharap suatu hari seseorang akan menemukan ini berguna, dan bulan-bulan saya sia-sia mencoba menyelesaikannya akan menghemat seseorang sedikit waktu!


Orang ini tampaknya melakukan peretasan HW dengan vsync untuk menyinkronkan video komposit: letsmakerobots.com/node/29869
Kozuch

2

Saya telah melakukan pemotretan DSLR 4 kamera dengan peralatan Nikon (D7000 & D3S). Untuk bidikan kami, kami hanya melakukan clapstick setelah semua kamera diputar DAN sesaat sebelum memotong, jadi kami memiliki dua titik sinkronisasi. Tembakan terpanjang kami adalah sekitar 18 menit, dan tidak ada penyimpangan yang terlihat dalam sinkronisasi dalam sistem pos keluar. Meskipun genlock adalah cara PREFERRED untuk pergi, saya telah menemukan bahwa banyak peralatan digital ~ cukup dekat ~ (heck, saya telah merekam video musik dengan pemutaran dari CD boombox dan kamera kecepatan konstan (tidak dikontrol kristal) kamera motor dan itu SPOT ON.

Untuk sesuatu yang di bawah satu menit, yang terdengar seperti proyek Anda, saya cukup yakin Anda tidak perlu khawatir tentang sinkronisasi.

Dapatkan saja berdinding papan, pastikan semua kamera dapat melihatnya dengan jelas dan MENJALANKAN, lalu menepuknya. Tanpa memotong, ubah posisi fokus dan panjang fokus Anda ke tempat yang Anda perlukan untuk pemotretan. Abadikan bidikan, lalu, sekali lagi tanpa memotong, perbesar kembali ke tempat kedelapan kamera dapat melihat clapstick, dan clap. MAKA Anda dapat memotong kamera Anda. Sinkronkan frame tempat klik clapstick di semua 8 tembakan, secara otomatis.

Semoga berhasil!


2
Masalahnya bukan melayang, melainkan perbedaan milidetik antara kamera yang terjadi saat startup. misalnya bahkan dengan asumsi saya memotret kedua kamera pada 60fps, itu berarti ada ~ 16 ms antara "tembakan" dalam video. Dalam kasus terburuk, dua kamera bisa 8ms keluar dan ini akan benar-benar tidak dapat diperbaiki dalam pos, hanya mungkin untuk memindahkan satu frame "kiri atau kanan" tanpa interpolasi / memalsukan fps yang lebih tinggi, dan satu frame adalah gerakan 16ms, jadi Anda beralih dari 8ms di belakang ke 8ms di depan. Untuk banyak mata pelajaran ini mungkin tidak ada masalah, tapi sayangnya tidak nyala api! Bagaimanapun, terima kasih.
Andrew Chinery

1

Jika penelitian Anda melibatkan beberapa analisis gerak, Anda harus mempertimbangkan memotret dengan FPS tinggi. Anda akan mendapatkan sinkronisasi yang lebih baik secara default karena kesalahan sinkronisasi tidak dapat melebihi jarak waktu antara dua frame.

Memotret dengan framerate tinggi dalam resolusi tinggi membutuhkan biaya banyak, tetapi Anda dapat menukar resolusi untuk FPS pada kamera murah (seperti kamera olahraga). Resolusi sering kali kurang penting daripada yang kita pikirkan. Visi komputer memiliki akurasi sub-pixel, jika Anda memindahkan objek putih pada latar belakang hitam tepi akan alias (abu-abu). Jika perangkat lunak Anda memperhitungkan abu-abu ini, maka secara teoritis dapat memperoleh ketepatan 1/256 piksel. Tetapi agar ini berfungsi, Anda harus memiliki data yang tidak terkompresi karena kompresi menghitung warna dan karenanya mengubah informasinya.

Untuk solusi sinkronisasi murah, saya bisa memikirkan ini:

  • menghubungkan semua tombol start secara elektrik
  • membangun perangkat kecil yang dipimpin dengan beberapa led yang menampilkan waktu akurat dalam biner (satu led per bit), tunjukkan perangkat ini ke setiap kamera kemudian sinkronkan secara manual pengambilan gambar. Jenis bertepuk tangan canggih.

Perbedaan sinkronisasi dapat ditangani di sisi perangkat lunak. Jika Anda mempelajari gerakan, Anda dapat menganalisanya dalam 2D ​​untuk setiap kamera, lalu menginterpolasi hasil dari satu kamera untuk menebak apa posisi pada saat diambil oleh kamera lain. Tanyakan apakah ini tidak jelas untuk Anda.

Kompensasi perangkat lunak ini jelas merupakan cara yang harus dilakukan. Apalagi jika Anda harus mengimbangi juga rolling shutter effect yang dimiliki kebanyakan kamera. Bagian atas bingkai diambil sedikit sebelum bagian bawah bingkai.


Framerate tinggi jelas lebih disukai, resolusinya bukan masalah besar sama sekali (walaupun banyak kamera beresolusi rendah framerate tinggi juga cenderung memiliki kualitas gambar yang mengerikan). Tapi saya diberitahu oleh peneliti sebelumnya (yang pekerjaannya saya kerjakan) bahwa sinkronisasi kawat diperlukan untuk sistem mereka. Untuk meniru itu hanya dengan framerate tinggi, saya akan membutuhkan lebih dari 1000 FPS. Mungkin saya bisa mendapatkan lebih sedikit, tetapi saya benar-benar memposting pertanyaan karena kurangnya pemahaman tentang metode sinkronisasi perangkat keras. Kami sudah memiliki perangkat LED seperti yang Anda sarankan. Tapi terima kasih atas jawabannya!
Andrew Chinery

Ingatlah bahwa mengambil gambar hanya tentang menangkap cahaya. Anda membutuhkan cahaya sebanyak mungkin untuk mendapatkan waktu rana yang lebih cepat dan gambar yang tajam.
bokan

Benar, dan itulah sebabnya kamera beresolusi rendah cenderung kualitasnya buruk juga pada frame rate tinggi. Meskipun memotret api tidak berarti Anda mendapatkan cukup banyak cahaya! Kami menyelidiki kompensasi perangkat lunak, dan itu menciptakan lebih banyak sakit kepala daripada yang dipecahkan dalam kasus ini. Saya mencari 'kebenaran dasar', ini akan digunakan untuk rekonstruksi dan artefak gerak akan menyebabkan masalah besar, bahkan mengabaikan fakta bahwa itu akan merusak klaim dari data nyata. Juga, penelitian yang dilakukan terhadap api secara khusus telah menunjukkan bahwa hampir tidak mungkin untuk menyisipkan bingkai.
Andrew Chinery

-1

Saya pikir solusinya agak sederhana, pegang stopwatch besar di depan dua kamera selama beberapa detik pertama; selama mengedit dapat dengan mudah disinkronkan. Saya menggunakan metode ini, bekerja dengan baik.


1
Ini bukan solusi. Solusi yang benar adalah dengan memperoleh kamera yang mendukung GENLOCK. GENLOCK memastikan bahwa penutup kedua kamera dalam sinkronisasi. Tidak ada mekanisme lain yang dapat menjamin konsistensi sinkronisasi berdasarkan pada upaya untuk memulai semua kamera pada saat yang bersamaan.
Michael Tiemann

@MichaelTiemann benar. Seperti yang telah saya tunjukkan di atas, masalahnya adalah tidak membariskan video selama pengeditan, pada kenyataannya satu pelepasan flash jauh lebih sederhana (karena kami memotret dalam gelap). Masalahnya adalah menyinkronkan penangkapan aktual dari frame itu sendiri. Karena saya pikir saya juga berkomentar solusi yang akhirnya kami gunakan adalah membeli kamera yang memiliki sinkronisasi yang tepat (tidak tahu apakah itu GENLOCK atau sebaliknya, mereka datang dari perusahaan kamera ilmiah dan bekerja melalui ethernet). Juga ini 5 tahun yang lalu! Tapi saya menghargai pertanyaan ini yang kadang-kadang masih mendapat komentar ...
Andrew Chinery
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.