التصوير الفوتوغرافي العارية

التصوير الشريطي ، أو التصوير بالشق ، هو أسلوب تصويري لالتقاط صورة ثنائية الأبعاد كسلسلة من الصور أحادية البعد على مدار الزمن، على عكس الصورة العادية التي تمثل صورة ثنائية الأبعاد واحدة (المجال الكامل) في لحظة زمنية محددة. يتم تسجيل مشهد متحرك، على مدى فترة زمنية، باستخدام كاميرا ترصد شريطًا ضيقًا بدلًا من المجال الكامل. إذا كان الهدف يتحرك عبر هذا الشريط المرصود بسرعة ثابتة، فسيظهر في الصورة النهائية كجسم مرئي. أما الأجسام الثابتة، مثل الخلفية، فستكون ثابتة على امتداد الصورة وتظهر كشرائط على طول محور الزمن؛ انظر الأمثلة في هذه الصفحة.

يمكن فهم الصورة على أنها مجموعة من شرائط رفيعة عمودية أو أفقية متصلة ببعضها، ومن هنا جاءت التسمية. تنتج المستشعرات الرقمية شرائط منفصلة من البكسلات التي يتم التقاطها وترتيبها سطرًا سطرًا. أما في التصوير الفوتوغرافي الفيلمي، فتُنتج الصورة بشكل متواصل، لذا لا توجد شرائط منفصلة، ​​بل تدرج لوني سلس.

تستخدم العديد من أجهزة التصوير الفوتوغرافي نوعًا من التصوير الشريطي نظرًا لاستخدامها غالقًا دوارًا لأسباب هندسية، وتُظهر تأثيرات متشابهة. وهذا شائع في الكاميرات الرخيصة المزودة بغالق إلكتروني (أما الغالق الإلكتروني الأكثر تطورًا فهو غالق عالمي وليس دوارًا)، وكذلك في الكاميرات المزودة بغالق ميكانيكي في مستوى البؤرة .

يمكن تطبيق هذه التقنية بطرق متعددة. في التصوير الفوتوغرافي الفيلمي، يمكن للكاميرا ذات الفتحة العمودية أن تستخدم إما فيلمًا ثابتًا وفتحة متحركة، أو فتحة ثابتة وفيلمًا متحركًا. أما في التصوير الرقمي، فيمكن استخدام مستشعر خطي، عادةً ما يكون متحركًا، كما في كاميرا الخط الدوار ، أو ماسح ضوئي للصور (مسطح أو يدوي).

تتمثل الخاصية الأساسية للتصوير الشريطي في أن أحد محوري الصورة يُظهر المشهد وهو يتغير بمرور الوقت، بينما يبقى المحور الآخر ثابتًا. وأبسط طريقة لتحقيق ذلك هي تسجيل شريحة ثابتة، عمودية على الإطار، بحيث يُمثل أحد محوري الصورة بُعدًا مكانيًا (على طول الشق) بينما يُمثل المحور المقابل الزمن (على طول زمن التعريض). على سبيل المثال، تُظهر صورة خط النهاية شريطًا واحدًا (كخط النهاية مثلاً) بمرور الوقت، حيث يُمثل اتجاه المسح (أفقيًا مثلاً) الزمن، وليس المكان.

إذا تحركت الكاميرا أثناء التصوير، كما هو الحال عند التقاط صورة بانورامية ، فلن يقتصر الأمر على محور مكاني واحد ومحور زمني واحد. فبدلاً من ذلك، في مثال تحريك الكاميرا أفقيًا من اليسار إلى اليمين لالتقاط صورة بانورامية لمنظر طبيعي، يظل المحور الرأسي محورًا مكانيًا فقط، ولكن عند النظر من اليسار إلى اليمين على طول الصورة، نرى صورة تقع إلى يمين الهدف (بعد مكاني) وفي وقت لاحق من اللقطة (بعد زمني). وبالتالي، فإن المحور الرأسي للصورة هو محور مختلط مكاني وزمني، وتمثل الصورة البانورامية فترة زمنية وليست لحظة واحدة.

صفات

تتميز تقنية التصوير بالشرائط بعدد من الخصائص المميزة، وخاصة الشق الثابت. ^{[ 1 ]}

تشويه

تتعرض الأجسام المتحركة للتشوه تبعًا لسرعة حركتها النسبية وسرعة التقاط الصورة. بالنسبة للأجسام التي تتحرك في اتجاه ثابت وبسرعة ثابتة أو شبه ثابتة، كما هو الحال في صور سباقات السيارات، وخاصةً صور خط النهاية، ينتج عن ذلك معدل تشوه ثابت تقريبًا، مما يؤدي إلى تمدد الصورة أو انضغاطها. أما إذا كانت السرعات متزامنة (تقريبًا)، وهو ما يمكن تحقيقه في سباقات السيارات، فقد تبدو الصورة غير مشوهة تقريبًا.

في التصوير الشريطي، يتبادل البعد (أو يختلط) بالزمن، لذا فإن العرض في اتجاه المسح (أفقيًا مثلاً) يتناسب طرديًا مع الزمن، وبالتالي يتناسب عكسيًا مع السرعة. تشغل الأجسام البطيئة الحركة وقتًا أطول، فتظهر أعرض، بينما تبدو الأجسام الأسرع حركة أضيق، لأنها تشغل الشق لفترة أقصر. في الحالات القصوى، قد لا يُلتقط جسم سريع الحركة إلا في شريط واحد أو حتى لا يُلتقط على الإطلاق (في حالة الالتقاط المنفصل، كما في الكاميرا الرقمية)، بينما يظهر الجسم الثابت (خاصةً الخلفية) كخط أفقي. تبرز هذه الاختلافات بشكل خاص في حالات الحركة بسرعات ثابتة مختلفة، مثل اختلاف المنظر من نافذة القطار أو اختلاف سرعات حركة المرور (خاصةً إذا كانت في اتجاهات قطرية مختلفة بالنسبة للكاميرا) أو حركة الأشخاص. علاوة على ذلك، في حالة الحركة باتجاه الكاميرا أو بعيدًا عنها، يتغير الحجم، مما يُحدث تشوهًا إضافيًا.

في حالة الحركة القطرية في اتجاه الالتقاط، سواءً باتجاه الكاميرا أو بعيدًا عنها، تتسع الأجسام (تتمدد رأسيًا وتنكمش أفقيًا) عند اقترابها، وتضيق (تنكمش رأسيًا وتتمدد أفقيًا) عند ابتعادها. ويعود ذلك إلى أن الأجسام (بحسب المنظور) تبدو أكبر كلما اقتربت (بشكل عكسي تقريبًا مع المسافة)، حيث يؤدي ازدياد الحجم الأفقي إلى حركة أسرع (اختلاف المنظر) وبالتالي انخفاض حجمها في الصورة الشريطية. وتُعد هذه التأثيرات عكسية في المقدار (فمع انكماش الحجم الأفقي، يزداد الحجم الرأسي، وبالتالي لا تتغير المساحة)، لذا تخضع الأجسام فعليًا لعملية ضغط ، أو بالأحرى ضغط غير متجانس (يختلف مقدار الضغط باختلاف المسافة إلى الكاميرا)، ومن هنا تأتي الأشكال المتسعة.

في حالات أخرى، وخاصةً عند الحركة في غير اتجاه التصوير، تظهر تشوهات غير مألوفة تشبه اللطخات. يمكن تشبيه هذه التشوهات بالسريالية ، كما في أعمال بابلو بيكاسو أو سلفادور دالي . عندما يكون زمن التعريض (لموقع محدد على المستشعر) بطيئًا نسبيًا مقارنةً بالحركة، يتحد هذا التشوه مع ضبابية الحركة، مما ينتج عنه ضبابية ناعمة.

في حالة العدائين، يتحرك الجذع بمعدل ثابت تقريبًا، بينما تتحرك الأطراف بسرعة في اتجاهات أخرى، مما يؤدي إلى تشوهها. ويُعدّ عدّاؤو التتابع مثالًا بارزًا على ذلك، نظرًا لتزامن السباق المنتظم مع عملية نقل غير منتظمة.

خلفية مخططة

في التصوير بالعدسة ذات الشق الثابت، تظهر الأجسام غير المتحركة، وخاصة في الخلفية، على شكل شريط متصل، مما ينتج عنه خلفية مخططة. أما بالنسبة للأجسام المتحركة، فإن عرض الجسم في الصورة يتناسب عكسيًا مع سرعته بالنسبة للكاميرا كما ذُكر سابقًا (أي العرض = ثابت ÷ السرعة لثابت معين)؛ ولذلك، فإن الجسم البطيء جدًا أو الثابت له عرض كبير جدًا أو غير محدود ، وهو ما يُمثل شريطًا.

وجهة نظر

وبشكل أدق، في التصوير بالعدسة ذات الشق الثابت، حيث يتم التقاط الصورة في اتجاه ثابت، ينعدم المنظور في الصورة. ويتضح هذا جليًا في سباقات السيارات الطويلة، حيث يُرى جميع المتسابقين مباشرةً من الجانب، بدلًا من رؤيتهم من زاوية تعتمد على مواقعهم. ويبدو هذا التأثير مماثلًا لأقصى تشوه منظور ممكن في صورة ملتقطة من مسافة بعيدة جدًا، حيث يصبح المنظور مسطحًا ("تشوه الضغط").

تغيير المشهد

لأن الصورة لا تُؤخذ في لحظة واحدة، يمكن أن يتغير المشهد أثناء التعريض، بما في ذلك تكرار عنصر واحد. والجدير بالذكر أن الأطراف قد تكون متباعدة زمنيًا. على سبيل المثال: في صورة متحركة لرأس يدور أكثر من دورة، قد يتغير تعبير الشخص في كل مرة؛ في صورة سباق، قد يبتعد المتسابق عن الكاميرا (أو يدور حول المضمار مرة ثانية) ويعبر خط النهاية مرارًا، أو يعكس اتجاهه ويعبر خط النهاية في الاتجاه المعاكس؛ في صورة بانورامية، قد يُلتقط شخص (مثلاً) من جانب، ثم يبتعد عن الكاميرا (أو خلف جزء معتم من المشهد)، ثم يعود إلى الإطار ويُلتقط من الجانب الآخر. قبل العصر الرقمي، كانت هذه حيلة شائعة في صور المدارس التي تُؤخذ بكاميرا شقّية تدور عبر المشهد، حيث يتحرك الفيلم بنفس الآلية في الاتجاه المعاكس. ^{[ 2 ]} يمكن استخدامه أيضًا لسرد قصة أصيلة زمنيًا، كما هو الحال في الشريط الهزلي - الأحداث في أحد طرفيها، والنتائج أو ردود الفعل في الطرف الآخر، لاحقًا في الزمان والمكان.

يُستخدم هذا بشكل أساسي في التصوير البانورامي ، لالتقاط مشهد كبير وثابت يصعب التقاطه عبر تقنيات أخرى؛ تم تصميم كاميرات المسح الضوئي لهذا الغرض.

وتشمل التطبيقات الأخرى ما يلي:

• التصوير المحيطي ، ولا سيما التصوير الممتد
• صورة فوتوغرافية للنهاية
• التصوير المقطعي
• التصوير بالمسح الضوئي الشقي
• التصوير الجوي الشريطي
• التصوير بالتزامن الباليستي (في علم المقذوفات )

تُعدّ الرياضة من أكثر المجالات استخدامًا للتصوير الفوتوغرافي الشريطي، سواءً لتصوير لحظات خط النهاية أو لأغراض فنية. ويشيع هذا النوع من التصوير في سباقات السيارات، حيث تكون الحركة منتظمة ويمكن التنبؤ بها إلى حد كبير، ولكنها لا تقتصر على ذلك. ونظرًا لطبيعة الحركة في الرياضة، التي تجمع بين الحركة المنتظمة والمتغيرة، فإنّ أشكالًا مختلفة من التشوه واردة. ومن الأمثلة المبكرة غير المقصودة على هذا التشوه صورة " جائزة سباق حلبة السين الكبرى " (26 يونيو 1912) للمصور جاك هنري لارتيغ ، حيث يُظهر الانحراف الناتج عن الشق المتحرك عموديًا سيارة السباق وكأنها تميل إلى الأمام، مما يُوحي بالسرعة.

استُخدمت تقنية التصوير الشريطي بشكل ملحوظ من قِبل جورج سيلك في تجارب الأداء الأمريكية لدورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 1960 ، ^{[ 1 ] [ 4 ]} ومن بين المصورين الآخرين الذين استخدموا هذه التقنية في مجلتي "لايف " و "سبورتس إليستريتد" ، جون جي. زيمرمان ، الذي استعار كاميرا سيلك لتصوير بيت روز ، ثم صوّر لاحقًا لاعبي كرة السلة نيت أرشيبالد وجوليوس إيرفينغ باستخدام كاميرا المسح الضوئي الشقي لمجلة "سبورتس إليستريتد" . كما استخدمها نيل ليفر بكثرة في سبعينيات القرن الماضي لتصوير رياضيين مثل جايلورد بيري وبيلي كيد ، ولرياضات مثل سباقات إندي كار . ^{[ 1 ] [ 5 ]} وفي الآونة الأخيرة، التقط بيل فراكس (بمساعدة ديفيد كالو) صورة لماريون جونز وهي تفوز بسباق 100 متر في دورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 2000 باستخدام كاميرا شريطية. ^{[ 1 ]}

يمكن استخدام التصوير الفوتوغرافي الشريطي لأغراض فنية، وهو ما يُمارس بانتظام منذ ستينيات القرن العشرين. ^{[ 6 ]} بالإضافة إلى الرياضة، تشمل الأمثلة المبكرة أعمال سيلك ومصورين آخرين من مجلة لايف (لاحقًا تايم-لايف ) لمواضيع متنوعة، ^{[ 7 ]} مثل غلاف عدد الهالوين من مجلة لايف عام 1960. ^{[ 1 ]} كان ويليام لارسون رائدًا في الاستخدامات الفنية الحديثة للتصوير الفوتوغرافي الشريطي منذ أواخر ستينيات القرن العشرين. وقد مارس مايكل غولمبيوسكي التصوير الماسح الضوئي .

في الآونة الأخيرة، استخدم جاي مارك جونسون كاميرات الشق لأغراض فنية. ^{[ ٨ ]} واستخدم آدم ماغيار كاميرا "مسح شقي" مصممة خصيصًا لتسجيل حركة المرور في المدينة على مر الزمن في سلسلة صوره البانورامية " التدفق الحضري " (٢٠٠٦-٢٠٠٩). ^{[ ٩ ]} وفي مشروعه التالي، "ستانلس ستيل" (٢٠١٠-٢٠١١)، استخدم ماغيار كاميرا مسح خطي صناعية وبرنامجًا مصممًا خصيصًا لالتقاط صور بانورامية لحركة قطارات الأنفاق في المدن الكبرى، بما في ذلك نيويورك وباريس وطوكيو. ثم أضاف لاحقًا فيديو عالي السرعة من منظور عربة المترو المتحركة، والذي التقط تفاصيل ثلاثية الأبعاد استثنائية للأشخاص المنتظرين على الرصيف خلال فترة زمنية قصيرة جدًا.

يحتوي تطبيق Processing للرسومات على مثال لبرنامج نصي لمعالجة الفيديو ينتج صورة شريطية قابلة لإعادة الكتابة بشكل لا نهائي. ^{[ 10 ]}

في التصوير السينمائي ، يمكن استخدام التصوير الشريطي يدويًا كتأثير خاص ، حيث يتم تجميع تسلسل الفيديو شريطًا تلو الآخر، وخاصة في أفلام الخيال العلمي من الستينيات إلى الثمانينيات - انظر التصوير بالمسح الشقي .

بدلاً من ذلك، يمكن استخدام فيديو رقمي لإنتاج صورة شريطية واحدة أو فيديو كامل؛ ومع ظهور برامج تحرير الفيديو للمستهلكين، أنشأ بعض الهواة مثل هذه الفيديوهات، منذ حوالي عام 2008. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} ولتوضيح الأمر، افترض أن الشرائط عمودية، أي أنها مصطفة أفقيًا؛ وهذا شائع في التصوير الفوتوغرافي الشريطي الفعلي، نظرًا لتكرار الحركة يمينًا ويسارًا في الواقع. ^{[ 15 ]} في الحالة الأخيرة، يتوافق هذا مع اعتبار الفيديو مصفوفة ثلاثية الأبعاد ونقل أحد المتغيرات المكانية مع المتغير الزمني، ^{[ 15 ]} مما يؤدي إلى تحويله${\displaystyle (x,y,t)}$ل${\displaystyle (t,y,x).}$بافتراض أن x تبدأ من 0 على اليسار، كالمعتاد، فإن هذا يتوافق مع زيادة الوقت من اليسار إلى اليمين؛ وباستخدام الاصطلاح المعاكس لزيادة الوقت من اليمين إلى اليسار، يتوافق ذلك مع إضافة انعكاس، لذا${\displaystyle (x,y,t)}$ل${\displaystyle (t_{\text{max}}-t,y,x),}$والتي يمكن تفسيرها أيضاً على أنها دوران في${\displaystyle (x,t)}$طائرة (متبوعة بترجمة).

يُبدّل الفيديو الناتج عرضه وعدد إطاراته عن الفيديو المُدخل - عدد الإطارات في الفيديو الناتج هو عرض الفيديو المُدخل، بينما عرض الفيديو الناتج هو عدد الإطارات في الفيديو المُدخل. ^{[ 15 ]} بالنسبة لدقة مُحددة، يكون للفيديو الناتج ارتفاع وعدد إطارات ثابتين، وعرض متغير (يعتمد على مدة الفيديو المُدخل). تُحدد مدة الفيديو الناتج بعرض ( دقة x ) إطار الفيديو المُدخل، الذي يُشكل إطارات الفيديو الناتج، ومعدل الإطارات (fps) للفيديو الناتج، والذي لا يرتبط بالضرورة بمعدل إطارات الفيديو المُدخل. على سبيل المثال، صور مُدخلة بدقة 1920  × 1080 (كما في 1080p ) تُخرج بمعدل 24 إطارًا في الثانية، مما ينتج عنه 1920/24 = 80 ثانية، بينما عند 60 إطارًا في الثانية، ينتج عنها 1920/60 = 32 ثانية. عرض الفيديو الناتج هو بالضبط عدد الإطارات في الفيديو المُدخل، أي معدل الإطارات مضروبًا في المدة. وبالتالي فإن إدخال فيديو بإطار واحد (صورة) ينتج عنه سطر واحد من فيديو الإخراج، بينما ينتج عن إدخال فيديو طويل جدًا فيديو إخراج عريض جدًا، على الرغم من أنهما في كلتا الحالتين يستمران لنفس المدة (بافتراض نفس معدل إطارات الإخراج). 

كما هو الحال مع التصوير الفوتوغرافي الثابت، يمكن إنتاج مقاطع الفيديو بتنسيق "اللوحة" (نسبة عرض إلى ارتفاع تقليدية شبه مربعة)، أو بتنسيق "الشريط" (عريض جدًا)، وفي الواقع يمكن أن تكون لها نفس أبعاد الفيديو الأصلي تمامًا إذا كانت إطارات الإدخال = دقة الإدخال × الدقة (لذا${\displaystyle (x,y,t)}$المصفوفة مربعة في${\displaystyle (x,t)}$الأبعاد)؛ في هذه الحالة، إذا كان معدل الإطارات المدخلة والمخرجة متماثلاً، فسيكون لمقاطع الفيديو المدخلة والمخرجة نفس المدة أيضًا.

يمكن أن تكون مقاطع الفيديو بتنسيق "الشريط" العريض عريضةً للغاية، وربما أعرض من أن تتسع على شاشة عرض معينة. إحدى طرق عرضها هي تحريك الصورة أفقيًا (عرض جزء فقط من الصورة، مع تحريك الإطار جانبيًا) أثناء تشغيل الفيديو بشكل متكرر. ^{[ 12 ]} هندسيًا، يتوافق هذا مع تكرار الإخراج${\displaystyle (t,y,x)}$يتم تخزين المصفوفة في المتغير الثالث، ثم يتم قصها قطريًا. إذا تقدم الإطار بمقدار بكسل واحد في كل مرة، وكانت دقة الإخراج ومعدل الإطارات متطابقين مع الإدخال، فسيتم عرض شريط الفيديو بالكامل، (وبافتراضات تقنية حول البداية والنهاية) سيكون فيديو الإخراج بنفس دقة الإدخال ومدته. بدلًا من التكرار، الذي يُحدث قفزة، يمكن للفيديو أن يتنقل ذهابًا وإيابًا بين نقطتي النهاية. ^{[ 12 ]}

يمكن فهم العديد من تأثيرات التشوه بشكل أوضح في الفيديو، مثل تأثيرات السرعة والمسافة، ولا سيما اختلاف المنظر. علاوة على ذلك، فبالإضافة إلى أن أطوال المخرجات تتناسب عكسيًا مع سرعة المدخلات، فإن سرعة المخرجات تتناسب عكسيًا مع سرعة المدخلات. ^{[ 15 ]} في أقصى الحالات، تتحول نقطة ثابتة في شريط واحد في المدخلات إلى شريط يمتد عبر إطار واحد في المخرجات، مما يُقارب عبور الإطار بسرعة لا نهائية. كما أن المرايا في المدخلات تعمل كمرايا في المخرجات، وبسبب اختلاف المنظر (حيث تكون الانعكاسات أبعد)، تتحرك الانعكاسات أسرع من الصور التي تعكسها. ^{[ 13 ]}

يعود تاريخ التصوير الشريطي إلى أوائل الكاميرات البانورامية في القرن التاسع عشر، وتحديدًا عام 1843. ^{[ 6 ]} استُخدم في البداية لأغراض تقنية وعلمية، حيث طوّر العالم الإيطالي إغنازيو بورو كاميرا شريطية لرسم الخرائط عام 1853؛ وطوّر المخترع الفرنسي شارل شوفالييه جهازًا مشابهًا في العام نفسه. ^{[ 6 ]} وقد كان المتحف البريطاني رائدًا في مجال التصوير المحيطي، حيث استخدمه لتصوير المزهريات اليونانية في أواخر القرن التاسع عشر. سمح تطور الطيران للتصوير الجوي الشريطي بأن يحل محل التصوير الأرضي السابق، والذي استُخدم بشكل ملحوظ خلال حملة فلسطين (1915-1918). ^{[ 6 ]} استُخدمت كاميرات التصوير الفوتوغرافي من عام 1937 فصاعدًا، ^{[ 6 ]} كما استُخدم التصوير الشريطي في التصوير الباليستي المتزامن لأبحاث المقذوفات . ظهرت الاستخدامات الفنية منذ ستينيات القرن العشرين، مع العمل الرائد لجورج سيلك، وازدادت بشكل ملحوظ منذ ثمانينيات القرن العشرين، وإن كان ذلك بشكل غير منتظم، حيث غالبًا ما يعيد الممارسون اكتشاف التقنية بشكل مستقل دون معرفة تاريخها. ^{[ 6 ]} وقد وفرت مقالات أندرو ديفيدهازي من سبعينيات القرن العشرين خلفية علمية ودليلًا تقنيًا لبناء كاميرات الشريط وممارسة التصوير بالشريط. ^{[ 6 ]}

قطار شينكانسن من سلسلة N700 يظهر في الصورة وهو يستخدم هذه التقنية.

• الصورة " سباق الجائزة الكبرى في حلبة السين ".
• " فن التصوير الفوتوغرافي العاري "، هيلد فان جيلد ، 27 مايو 2011
• " عام واحد في صورة واحدة"، بقلم إريك سولهايم