ЖЕЛЕЗНАЯ
ШАХТА
http://www.ironmine.narod.ru
Глава 17
Точное измерение мощности
Измерить вес снаряда, поднимаемого в тесте силы, может каждый. Однако точно измерить время и расстояние представляется делом крайне трудным. Чтобы результаты получились более-менее точными, потребуются две высокоскоростные, синхронные камеры. Крайне важно, чтобы обе камеры стояли на довольно большом расстоянии от атлета. Чем больше расстояние, тем точнее результаты измерений. Для абсолютной точности нам потребуется расстояние, равное бесконечности.
Однако в практических целях расстояние 14,6 метров оказывается достаточным, чтобы обеспечить довольно высокую степень точности. Обе камеры должны быть неподвижно закреплены на прочных треножниках и зафиксированы в горизонтальной плоскости с очень большой точностью. Нижняя камера должна находиться на одной линии с ожидаемой нижней точкой амплитуды, а верхняя камера должна находится на одной линии с ожидаемой верхней точкой амплитуды - обе эти точки можно вычислить заранее с очень маленькой погрешностью.
Чтобы обеспечить деталировку, следует использовать линзы с самым большим фокусным расстоянием, которые позволяют увидеть всё нужное расстояние. Важно, чтобы в обзор были включены лишь две маленьких отрезка амплитуды, а не весь человек, выполняющий движение. Следует понять, что фокусное расстояние нисколько не влияет на точность получаемых результатов. Перспектива и видимое искажение зависят от позиции камеры. Все линзы дадут одинаковую перспективу с данной позиции камеры. Вопреки очень популярному мнению, широкоугольный объектив не приводит к искажению перспективы. Он просто позволяет снимать с очень близкого расстояния, а видимое искажение всецело объясняется именно близким расстоянием. Линзы с длинным фокусным расстоянием (телеобъектив) просто показывают больше, чем возможно в нормальных условиях, а видимое "сжатие пространства" становится более заметным из-за большего изображения. Такое видимое искажение существует в совершенно равной степени и в фотографиях, сделанных линзами с любым фокусным расстоянием.
Обе камеры следует включить и "разогнать" до того, как атлет выполнить движение. Для синхронизации сцен следует использовать "хлопушку", даже если снимают без звука. Разные кадры двух снимаемых сцен должны быть идеально синхронизированы - только в этом случае мы можем точно измерить фактор времени, а это невозможно сделать, если мы не прибегнем к какому-нибудь методу синхронизации.
Чтобы точно измерить как фактор времени, так и фактор расстояния, потребуются два "индикатора позиции", расставленные с большой точностью в определённых местах. В качестве дополнения к этим индикаторам положения, между двумя горизонтальными шестами, наиболее удалёнными от позиции камеры, должна быть вертикально подвешена контрастная измерительная лента или линейка. Это измерительное устройство (лента или линейка) должно быть очень точным и должно крепиться с боку от центральной линии снимаемых сцен. В противном случае, его обзор окажется перекрытым телом атлета, и расстояние вы измерить не сможете. Следует помнить, что большинство продаваемых рулеток не совсем точны. Большая часть из них не дотягивают на как минимум 1/8 дюйма на каждый фунт длины. Показания, снятые с помощью такой ленты, приведут к искажению реальных результатов в большую сторону.
Если вы посмотрите через линзы камеры (при условии, что вы пользуетесь камерами с правильным зеркальным видоискателем, а именно такими камерами вы должны пользоваться), вы должны увидеть лишь ближайший из двух самых высоких установленных шестов. Дальний шест должен быть полностью скрыт из виду ближайшим шестом. Если он всё же виден, то это означает, что шесты расставлены неправильно относительно друг друга или относительно камеры. Смотря через нижнюю камеру, вы должны видеть лишь ближайший из нижних установленных шестов. Но один конец измерительного устройства должен быть чётко виден в верхней камере и в нижней камере.
Описание выше может показаться кому-то чересчур сложным, но на самом деле всё это можно расставить за менее, чем 10 минут, если у вас есть наготове все необходимые инструменты. На практике самой большой проблемой является достать синхронные моторы для высокоскоростных камер: практически все синхронные моторы для камер работают со скоростью 24 кадра в минуту в этой стране и 25 кадров в минут в Европе. И в то время как моторы, способные снимать со скоростью как минимум 186,000 кадров в минуту, есть в продаже, и они недороги, большая часть таких моторов не могут работать синхронно.
Таким образом, если фактор времени необходимо измерить со степенью точности, превосходящей ту, что возможна при временных отрезках короче, чем 1/48 секунды, то нужно будет использовать часы с очень большим циферблатом и секундной стрелкой, которая совершает полный оборот вокруг своей оси один раз в секунду. И снимать тогда придётся с линзами с коротким фокусным расстоянием, чтобы часы были видны в обоих сценах. Но такие часы тоже нелегко найти.
При съёмках со скоростью 24 кадра в секунду, каждая секунда в действительности разбивается на 48 частей. По крайней мере это так, если вы используете дисковый затвор возвратного действия с 180 градусами. Половину всего времени затвор закрыт, пока лента передвигается между кадрами, и половину времени он открыт, когда делается экспозиция. Таким образом, несмотря на то, что в действительности у вас каждая секунда имеет 24 кадра, вы можете легко и с большой точностью интерполировать как фактор времени, так и фактор расстояния, на то промежутки времен, в течение которых затвор был закрыт.
Например: если атлет двигался в каком-то конкретном кадре - и по-прежнему двигался в следующем кадре, то вы можете со всей справедливостью предположить, что в то время, когда затвор был закрыт, он находился посередине между кадрами - по времени и расстоянию. Если гриф штанги находился в одном кадре на расстоянии 40 дюймов от пола, а на другом кадре он был на расстоянии 42 дюйма от пола, то, судя по всему, в тот момент, когда затвор был закрыт, гриф находился на расстоянии 41 дюйм от пола.
Если нужна ещё большая точность, то я знаю лишь об одном инструменте, который может это обеспечить - высокоскоростная камера с синхронным мотором. Но такая точность обойдётся вам недёшево. Помимо первоначальных затрат на покупку таких камер и моторов для них, такая съёмка расходует плёнку с огромной скоростью. Некоторым высокоскоростным камерам требуется 90 м плёнки (при том, что в рулоне всего 120 м) лишь для того, чтобы "набрать скорость". Эти первые 90 м плёнки можно с чистой совестью выбросить, так как камеры ещё не будут к этому моменту работать синхронно и так как сцена окажется засвеченной вследствие неправильных и постоянно меняющихся факторов экспозиции.
Во-вторых, если ваш атлет при выполнении подъёма веса замешкается хотя бы на долю секунды, то съёмка не удастся, так как после того, как камеры разгонятся до нужной скорости, последних метров плёнки в карабине хватит лишь на 2-3 секунды или даже того меньше.
Два верхних шеста индикаторов позиции должны быть расположены на расстоянии ровно 1,83 м между друг от друга - между нижними должно быть такое же расстояние. Подъём веса должен осуществляться между шестами, к камере атлет должен быть повёрнут либо головой, либо ногами. При приседаниях атлет должен стоять спиной к камерам. В быстрых подъёмах веса с участием рук атлет должен стоять лицом к камерам. Лучше всего использовать именно эти позиции, потому что так в камеры видно гриф и ничто не мешает обзору.
Атлета следует расположить так, чтобы гриф штанги был как можно ближе к средней точке горизонтальной линии, проведённой между ближним шестом индикатора позиции и самым дальним шестом. Фактически, штанга должна быть на 91 см дальше, чем ближайший шест индикатора позиции и на 91 см ближе, чем самый дальний шест, если измерять расстояния от камеры.
Расположение штанги также является важным моментом при измерении фактора расстояния. Гриф штанги должен быть на самом деле чуть ниже, чем то будет казаться, если смотреть с позиции нижней камеры, в тот момент, когда он выше нижнего индикатора позиции, и чуть выше, чем то будет казаться, если смотреть с позиции верхней камеры, в тот момент, когда он ниже верхнего шеста индикатора позиции. Но если штанга расположена правильно, то точно интерполировать высоту штанги в любой момент её подъёма не составит труда.
Чтобы облегчить такое интерполирование, мы обнаружили, что расстояние между камерой и ближайшим шестом индикатора позиции должно составлять ровно 14,6 м. Но при использовании линзы с большим фокусным расстоянием следует помнить, что измерять следует от узловой точки линз, и что такие измерения нужно делать после того, как линза будет правильным образом сфокусирована. В противном случае (большинство измерений по ошибке делаются от фокальной плоскости камер) ваше расстояние увеличится на фут, а если вы при интерполировании подставите в формулу это неправильное значение, то формула вам даст неверные результаты.
Перевод: Hugin (2002)
