Tại sao cối xay gió bên trái có quá nhiều lưỡi dao?

Ok, kiểm tra bắn này ra:

Đây là 3 cối xay gió ở Marshfield Massachusetts. Nó đã bị bắn từ Provincetown, MA khoảng 35 dặm. (Tôi không định bắn chúng, tôi đã bắn Right Whales ... Tôi biết, cuộc sống thật khó khăn ...

Ảnh là một pixel nhìn trộm toàn bộ. Thân máy Canon 40D, ống kính F4 24-105mm, chụp ở tốc độ 1/640 giây ở f4.0 sử dụng ưu tiên khẩu độ. ISO 100.

Điều gì đang xảy ra với hầu hết các cối xay gió? Nó lưỡi kiếm vào khoảng 8 giờ tối được nhân đôi. Làm thế nào điều đó xảy ra?

Mặc dù trông như thế nào, đây không phải là hiệu ứng màn trập mặt phẳng tiêu cự. Hiệu ứng màn trập mặt phẳng tiêu cự gây ra biến dạng vì các phần khác nhau của khung được phơi ra ở các thời điểm khác nhau. Đối với một lưỡi dao quay di chuyển một phần của vòng quay trong toàn bộ phơi sáng, lưỡi dao sẽ xuất hiện cong và độ dày của nó sai. Tuy nhiên, đó không phải là những gì chúng ta đang thấy. Trong mọi trường hợp, hiệu ứng này sẽ gây ra hai hình ảnh khác biệt của một vật thể chuyển động trơn tru như lưỡi kiếm đó.

Tôi thấy hai hiện vật khác trong bức tranh này:

1. Nhiễu xạ chân trời. Các đối tượng là 35 dặm rất thấp để đường chân trời. Không khí gần mặt đất (hoặc nước trong trường hợp này) có độ dốc nhiệt độ khác nhau và túi nóng và lạnh. Không khí nóng và lạnh có một chút khác biệt trong chỉ số khúc xạ của nó. Các lớp không khí nóng và lạnh và túi sau đó uốn cong ánh sáng. Đây là một hiệu ứng nhẹ, nhưng hơn 35 dặm chắc chắn có thể gây ra những loại đồ tạo tác và nhiều hơn nữa. Đây là hiệu ứng tương tự gây ra ảo ảnh trên khoảng cách ngắn hơn nhiều trong các sa mạc nơi mặt đất ấm hơn không khí. Sẽ rất bất ngờ nếu nhiệt độ nhìn thấy và nhiệt độ không khí được kết hợp tốt vào ngày hôm đó, đặc biệt là trên một khoảng cách dài như vậy.

   Vì có các túi không khí nóng và lạnh (tương đối), vật thể ở xa có thể xuất hiện nhiều lần hoặc không ở bất kỳ trường hợp nào. Không có gì căng thẳng khi tin rằng hình ảnh đôi của lưỡi kiếm có thể được gây ra bởi điều này.

2. Hiện vật nén. Có rất nhiều thứ xung quanh cối xay gió trông giống như các tạo tác nén JPEG. Hình ảnh này ở độ phân giải đầy đủ, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi những tạo tác này có thể nhìn thấy ngay cả ở cài đặt "chất lượng hiqh" trong máy ảnh. Tôi không nghĩ những cổ vật này mạnh đến mức gây ra hình ảnh lưỡi kiếm đôi, nhưng chắc chắn chúng không giúp ích gì. Tôi thực sự không hiểu tại sao mọi người lại chụp bất cứ thứ gì ngoài nguyên liệu nếu họ sẽ chuyển sang pixel peep sau đó. Không có nghĩa lý gì. Ngoài ra, bạn muốn có càng nhiều thông tin càng tốt để xử lý hậu kỳ, điều này chắc chắn KHÔNG có nghĩa là thêm các tạo phẩm nén và ép hình ảnh chỉ còn 8 bit cho mỗi màu trên mỗi pixel. Tuy nhiên, đó là một cuộc thảo luận khác.

Thêm:

Đối với những người vẫn đang nghĩ rằng đây có thể là một tạo tác màn trập mặt phẳng tiêu cự, đây là một số toán học. Ảnh được chụp ở tốc độ màn trập 1/640 giây, có nghĩa là mỗi pixel được phơi sáng trong khoảng 1,6 ms.

Tôi không biết tốc độ đồng bộ hóa X của máy ảnh đó là bao nhiêu (tốc độ màn trập tối đa mà toàn bộ màn trập mở cùng một lúc), nhưng hãy hào phóng và nói rằng nó là 1/100 giây. Điều đó khá chậm theo tiêu chuẩn ngày nay. Ngay cả nếu vậy, điều đó có nghĩa là thời gian truyền qua màn trập trên toàn bộ hình ảnh không quá 10 ms. Nói cách khác, trung tâm thời gian phơi sáng thay đổi 10 ms trên bức ảnh. Điều này sẽ đúng bất kể tốc độ màn trập.

Tuy nhiên, độ trễ thời gian 10 ms này được lan truyền trên hình ảnh. Trung tâm chỉ là 5 ms từ một trong hai cạnh, ví dụ. Tôi nhìn vào bức tranh ở trên, và lưỡi dao cối xay gió nghi vấn chỉ rộng tối đa 12 pixel. Một hình ảnh có độ phân giải đầy đủ trên máy ảnh đó là khoảng 3900 pixel, do đó, thời gian nghiêng trên chiều rộng của vật phẩm là 10ms (12/3900) = 215 ns. Đó là rất nhỏ so với thời gian phơi sáng, nhưng thêm hai vẫn xuất hiện dưới 1,6 ms.

Bây giờ hãy nói rằng cối xay gió đang quay ở tần số 1 Hz. Đó sẽ là khá nhanh chóng cho một máy lớn như vậy. 1.6 ms sẽ chỉ là .6 độ xoay. Xem xét bán kính 12 pixel, điều đó có nghĩa là chuyển động 0,12 pixel ở đầu lưỡi kiếm, đại diện cho kích thước tối đa mà bất kỳ tạo tác màn trập mặt phẳng tiêu cự nào cũng có thể có trong trường hợp này. Đó đơn giản không phải là những gì đang xảy ra.

Tôi đoán (là một nhà khoa học hình ảnh, viễn thám) là những gì bạn có thể thấy là một tạo tác của Hiệu ứng Fresnel. Ánh sáng là sóng điện từ và nước biển là chất dẫn điện (nước muối). Có sự giao thoa giữa ánh sáng tới ống kính, với một số ánh sáng phản chiếu khỏi mặt nước (hoặc không).

Kết cấu bề mặt cũng đóng một vai trò và trạng thái biển sẽ tác động đến các hệ số Hiệu ứng Fresnel.

Đôi khi các hiệu ứng Fresnel tồn tại rất ngắn trong thời gian và mắt chúng ta bù đắp cho chúng. Tuy nhiên, trong một bức ảnh tĩnh, nó sẽ không. Hơn nữa, đường đi từ cối xay gió đến thấu kính là khác nhau đối với mỗi cối xay gió, với kết cấu bề mặt thay đổi liên tục, với các tính chất phản xạ và phân cực liên tục thay đổi.

Một ví dụ thực tế về hiệu ứng Fresnel là khi di chuyển ở rìa của đài phát thanh FM, tín hiệu sẽ "chọn hàng rào" nơi nó mờ dần trong và ngoài. Một ví dụ khác là ảo ảnh, trong đó ảo ảnh còn dai dẳng hơn hàng rào chắn trên đài phát thanh.

Bây giờ, tôi có thể sai, và tôi thường xuyên, nhưng ý kiến ​​của tôi là đây không phải là một tạo tác gây ra màn trập. Gợi ý của @Olin Lathrop về ảnh hưởng của khí quyển không phù hợp với hiệu ứng Fresnel và có thể đóng góp cho nó. Hãy nhớ rằng sự phản xạ, khúc xạ và quang điện tử đều có thể đóng một vai trò với Hiệu ứng Fresnel.

Để kết luận, tôi sẽ trình bày rằng lời giải thích rất có thể về lưỡi kiếm dường như phụ trên tuabin bên trái là nó là một tạo tác được tạo ra bởi Hiệu ứng Fresnel, và khoảng cách đó, góc thấp so với môi trường dẫn (nước muối) và cảnh thay đổi tạm thời (mà máy ảnh chụp được ngay lập tức) là tất cả các yếu tố góp phần.

Nhìn thấy chất lượng kém của hình ảnh, nó có thể chỉ là một vật phẩm mà tâm trí đọc như một lưỡi kiếm.

Hai cối xay gió thẳng hàng? Cái này đằng sau cái kia?