تکنیک اسلوموشن

OPTICAL FLOW

 (تکنیک اسلوموشن )

Optical flow

تکنیک Optical flow  یکی از زیباترین تکنیک های پرکاربرد اسلوموشن در تدوین و تیزرهای تبلیغاتی و جلوه های بصری می باشد. Optical flow   الگوی حرکت ظاهری اشیاء، سطوح و لبه ها در یک صحنه بصری می باشد. مفهوم optical flow  توسط James J. Gibson سایکولوژیست آمریکایی در دهه 1940، برای توصیف محرکهای بصری حیوانات در جهان ارائه شد. تاکید Gibson  بر اهمیت optical flow  برای ادراک و توانایی تشخیص action در محیط زیست بود . پیروان Gibson  و رویکرد اکولوژیکی آنها به روانشناسی بیشتر نقش optical flow  را برای درک حرکت در جهان توسط مشاهده گر در نظر گرفتند. درک شکل، فاصله، حرکت اجسام در جهان و کنترل حرکت و جابجایی.

Optical flow  در فرایند رباتیک ها نیز استفاده می شود. فرایند مربوط به پردازش تصویر و کنترل جهت دهی شامل تشخیص حرکت، تقسیم بندی جسم، انتقال اطلاعات در زمان، تمرکز بر گسترش محاسبات حرکتی، روشنایی، حرکت جاگذاری رمزها، اندازه گیری اختلاف حرکت ها.

 برآورد حرکت و جابجایی در Optical flow

برآورد، حرکت را به عنوان سرعت لحظه ای جابجایی تصاویر گسسته در یک سکانس یا توالی تصاویر پشت سر هم که مرتب چیده شده اند در نظر می گیرد. Optical flow شیوه ایست که تلاش می کند حرکت بین دو فریم تصویر را در زمان t + Δ t در یک پوزیشن را محاسبه کند. این فرآیند از طریق مشتقات سیگنال های تصویر با توجه به مختصات فضایی و زمانی محاسبه می شود. در این روش فضای تصویر پوشش داده شده و از طریق تخصیص برچسب در هر پیکسل به شکل مجزا هر فریم مورد بررسی قرار می گیرد و از طریق الگوریتم جابجایی بین فریم ابتدایی و فریم نهایی درهم ریختگی پیکسل ها را کنترل کرده و شبیه سازی می کند که به آن pixcel motion  در فریم سازی می گویند.در ساده ترین شکل optical flow هر پیکسل از فریم را در فریم بعدی ردیابی می کند.

یک کلیپ را در نظر بگیرید که در آن توپی در حال حرکت است. تکنیک های برآورد حرکت می توانند تعیین کنند که توپ در حال حرکت چه جهتی را دارا می باشد. بردارهایی که این حرکت را توصیف می کنند میتوانند از فریم استخراج شوند.مثلا در الگوی حرکت توپ در پنج فریم مشاهده می کنیم که توپ به سمت راست تصویر در حال حرکت می باشد.

از اولین مقالات در این زمینه به عنوان low  برای  ردیابی خودکار برنامه های نظامی و تکنیک های ردیابی اولیه در قراردادهای تحقیقاتی نظامی استفاده شد. اما به سرعت تمرکز تحقیق به سمت تکنولوژی تغیر جهت داد. این تکنولوژی امکان تعامل بین فریم ها را داشت و بازوی تحقیقاتی کداک آمریکایی به این نتیجه رسید که ممکن است برای فیلم مفید باشد.این تکنولوژی به نام Cinespeed  نام گذاری شد و متعلق به سیستم کداک بود که برای اولین بار در فیلم Mission: Impossible مورد ستفاده قرار گرفت، هرچند با کمبودهای زیادی مواجه بود. بعدها در سال 1999 در فیلم ماتریکس برای شلیک گلوله از آن استفاده شد. امروزه optical flow  به عنوان یک پلاگین در نرم افزارهای  2بعدی  و 3 بعدی و در نرم افزار پریمیر برای ایجاد صحنه های اسلوموشن و سوپر اسلوموشن کاربرد فراوانی پیدا کرده است.

نحوه ی استفاده ی Optical flow  در نرم افزار Premiere

در نرم افزار پریمیر استفاده از optical flow  به آسانی انجام می گیرد. بعد از تغیرات speed duration و اسلوموشن کردن image خود بر روی گزینه ی time interpolation کلیک کرده و گزینه Optical flow را فعال نمایید و تفاوت آن را با گزینه هایی مثل frame belending و frame sampeling مشاهده خواهید کرد که بر اساس فرم کار هر کدام از آنها از اهمیت بالایی برخوردار است.