Żyroskop. Zapamiętaj tę nazwę, bo dzięki niej twój następny aparat będzie miał stabilizację rodem z GoPro

Na przestrzeni ostatnich lat przez moje ręce przewinęło się bardzo dużo sprzętu wideo z najróżniejszych kategorii. Były to kamery, obiektywy, sprzęt audio, drony, kamerki sportowe, a także najprzeróżniejsze kombinacje kilku tych kategorii. Po wielu latach eksperymentów, w 2018 r. na stałe włączyłem do swojej pracy gimbala i był to jeden z najlepszych wyborów. Zaczęło się od vloga z Korei.

I choć dziś powoli zaczynam czuć przesyt wszędobylskich gimbali, to superpłynne wideo zostanie z nami na dłużej. Tyle, że - zapewne - już bez potrzeby używania gimbala.

Nagrywanie w 4K już od dłuższego czasu jest standardem w przypadku smartfonów, kamerek sportowych, dronów, czy aparatów z funkcją nagrywania. A skoro każdy sprzęt nagrywa już w 4K i 30 lub 60 kl./s, to dalsze wzrosty rozdzielczości nie są niezbędne przynajmniej przez kilka następnych lat.

Producenci starają się zatem poprawić jakość obrazu, ale w wielu segmentach doszliśmy do sufitu fizycznych możliwości matryc. Jakość z kamerki GoPro na przestrzeni lat podnosi się tylko nieznacznie, bo duży przeskok jakościowy wymagałby zastosowania o wiele większej matrycy, na którą nie ma miejsca w obudowie. Podobne zależności widać też w droższych sprzętach.

Tym samym na pierwszy plan wysuwa się stabilizacja obrazu, która z każdym rokiem staje się coraz doskonalsza. Najnowsze iPhone’y 11 nagrywają rewelacyjnie płynne wideo, co jest ich wielkim atutem. W segmencie dronów dwuosiowe gimbale zostały całkowicie wyparte przez znacznie lepsze, trójosiowe konstrukcje. Wśród kamer sportowych wyróżnia się GoPro ze swoją fantastyczną stabilizacją HyperSmooth. Z kolei w segmencie droższych aparatów każdy producent rozwija własny pomysł na stabilizację, a korpusy bez stabilizowanych matryc są powszechnie krytykowane.

Obecnie jeszcze niewiele osób zdaje sobie z tego sprawę, ale żyroskop na naszych oczach staje się najważniejszym elementem nowoczesnej kamery. Aby uświadomić sobie potęgę płynącą z żyroskopu, polecam obejrzeć poniższy klip sprzed trzech lat.

Jest to film z drona FPV korzystającego z kamery GoPro, ze stabilizacją wykonaną w postprocesie w oprogramowaniu ReelSteady. Ruch jest perfekcyjnie płynny, tak jakby dron przemieszczał się po linie. Nie widać tu żadnych wstrząsów ani drgnięć. Trzy lata temu efekty jakie dawał ReelSteady wyglądały niemal magicznie, a do dziś oprogramowanie wywołuje niemałe zdziwienie. Polecam rzucić okiem na demo przygotowane przez twórców.

ReelSteady osiąga tak rewelacyjne rezultaty, ponieważ opiera algorytm stabilizacji na danych dostarczonych przez żyroskop wbudowany w kamerkę GoPro. Przeanalizowanie ścieżki ruchu kamery jest zawsze najbardziej zasobożernym i najtrudniejszym zadaniem w każdym algorytmie stabilizacji, a przy żyroskopie takie dane są podane jak na tacy. Żyroskop zapisuje bardzo precyzyjne położenie kamery w każdym momencie, dzięki czemu algorytm może działać z maksymalną wydajnością.

Z identycznej zasady korzysta stabilizacja HyperSmooth wbudowana w kamery GoPro, ale moc obliczeniowa komputerów sprawia, że program ReelSteady zawsze dawał lepsze rezultaty. GoPro dostrzegło ten potencjał i kupiło właściciela programu. Możemy się spodziewać, że przyszłe oprogramowanie GoPro na desktopy będzie zawierać algorytmy ReelSteady.

Żyroskopy wychodzą poza mobilny świat kamerek i smartfonów. Kilka miesięcy wielkim echem odbiła się premiera profesjonalnej kamery Sony FX9, której sam korpus został wyceniony na 53 tys. zł. Pełnoklatkowa konstrukcja kryje w obudowie - zgadliście! - żyroskop, z którego Sony robi świetny użytek.

Japoński producent pokazał oprogramowanie Catalyst, które ma wbudowaną stabilizację korzystającą z metadanych zapisanych przez żyroskop kamery. Efekty są takie, jakbyśmy korzystali z gimbala.

Robi to przeogromne wrażenie.

Żyroskop znalazł się też w najnowszym bezlusterkowcu do filmowania, Sony A7S III, a także w znacznie tańszym kompakcie dla vlogerów, Sony ZV-1. Teraz okazuje się, że żyroskop jest wbudowany również w Sony A7C, o czym nie wiedziało większość testujących, a nawet znaczna część pracowników Sony. Program Sony Catalyst pozwala jednak stabilizować obraz ze wszystkich tych kamer.

To wszystko zapowiada zupełnie nowy kierunek rozwoju wideofilmowania. Na razie żyroskop trafia tylko o topowych sprzętów, ale za to z całego przekroju półek cenowych. Można się spodziewać, że podobne rozwiązanie za kilka lat będzie standardem.

Niekoniecznie. Obraz filmowy rządzi się ściśle określonymi zależnościami. Jeśli chcemy uzyskać tzw. kinowy look, musimy trzymać się klatkażu w okolicach 24–25 kl./s i migawki 180 stopni, co przekłada się na czas naświetlania wynoszący odpowiednio 1/48 - 1/50 s.

Takie ustawienia zapewnią kinowe rozmycie ruchu, do którego nasze oczy były przyzwyczajane od zawsze. Daje to dość nieoczywiste rezultaty, bo w praktyce w scenach ruchu stopklatka z filmu będzie rozmyta. Jedynie w ruchu obraz wydaje się ostry.

Jak to z regułami bywa, również takie zasady można złamać, stosując tzw. wysoki shutter (czyli krótki czas naświetlenia). Taka technika kręcenia stała się standardem w filmowych scenach akcji, a została spopularyzowana przez polskiego operatora i laureata Oscara, Janusza Kamińskiego. Najgłośniejszym przykładem użycia krótkiego czasu naświetlania jest scena lądowania na plaży w Normandii w Szeregowcu Ryanie. To m. in. za nią Kamiński otrzymał Oscara za zdjęcia.

Pomijając jednak dynamiczne, stroboskopowe sceny akcji, kinowy wygląd ujęć wiąże się z odpowiednio wyraźnym rozmyciem ruchu (motion blur). I właśnie na tym polu elektroniczna stabilizacja obrazu na bazie żyroskopu nie może mierzyć się z gimbalem. Kiedy oprogramowanie stabilizuje silny rych, uzyskujemy płynny obraz, ale motion blur wywołany ruchem kamery pozostaje widoczny tam, gdzie nie powinno go być w płynnym ujęciu. Efekt jest sztuczny, cyfrowy.

Na razie nie ma metod na wyeliminowanie tego efektu, dlatego fizyczna stabilizacja - czy to za sprawą gimbali, czy steadicamów - pozostanie niezastąpiona. Mimo wszystko w półprofesjonalnych zastosowaniach i przy niewielkim ruchu, stabilizacja na bazie żyroskopu potrafi zdziałać cuda. Nie sądziłem, że żyroskop będzie elementem, który wzbudzi we mnie chęć wymiany sprzętu wideo na nowszy.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.