2015年1月22日 星期四

[插播]神奇的日本人質影像

嗯,我也來湊熱鬧一下。

包含日本媒體在內,大家都在懷疑這個影片到底是不是合成的,因為如下圖所示,兩位人質的影子和吹到身上的風都很不自然---兩人臉上的影子方向是相反的、吹到衣服上的風也合不太起來。


934-1


據說日本政府的緊急對策小組,還在熬夜分析中。因此我也想用我的方法檢討看看,到底要在怎樣的燈光下才可能同時製造出影片中那樣影子左右相反的影像?

首先,利用CAD軟體「破衣」,建立人質的模型。

Setup.png
(抱歉,小的時候美勞沒學好,所以只能把人質畫成這樣,就請大家不要太計較啦 XD)
(是說破衣中有假人模組,但很不幸地在手上的版本中無法使用)

簡單說明一下上面的設定。兩尊假人質大約是175單位高(內建的單位是公厘),兩者相距200單位。左右是X軸、上下(天地方向)是Y軸、前後(螢幕方向)是Z軸。XYZ的原點在左邊那尊假人底部。(這個設定不太好,但我懶得改了)

然後我在破衣中建立了一個平行光光源,並且調整光源位置,讓兩尊假人質可以從東南西北各方向被光源照射到。光源的數值設定為1.5,這個值單純是無因次的強度,數值越大光源就越強。之所以會設定成1.5,只是因為看起來不會太亮也不會太暗而已。而光源不管是在哪個位置,都是朝著兩尊假人的中間位置的地上(座標位置為X=100、Y=0、Z=0)發光。


I15X0Y500Z500.png
這是從接近正前方(相當於光從南方照來)照射的結果。光源的位置在X=0、Y=500、Z=500的位置,強度是1.5(此圖忘了記錄光源座標,也請包涵啦)
500的數值是隨便設的,不過,即便將此數值改為1000或300,結果也差不多。

由於光源發光處稍微偏左,因此可以看到影子略為朝右,一如大家的常識認知一樣。


I15X500Y500Z0.png
這是從右方(東方)照射的結果,光源位置、強度如圖所示。
很明顯,兩尊假人的影子也還是在同一邊。


I15X-500Y500Z0.png
這是從左方(西方)照射的結果,光源位置、強度如圖所示。
不意外地,兩尊假人的影子也還是在同一邊,而且看起來就是和上圖對稱。


I15X500Y500Z-500.png
當然,如果把光源移去後方(北方),就會出現傳說中的拍攝錯誤---大黑臉模式 XD
但不管怎樣,影子也還是在同一方向。

從以上四圖可知,在單一光源下,基本上是不可能出現影子相反的場景的。(廢話)

接下來,想要看看萬一出現名曲(?)「兩個太陽」的異象時,影子會是怎麼跑的?

2light.png
這是在破衣中建立兩個相同的平行光源,一個放在左前方45度的方向、另一個放在右前方45度方向,同時照射的結果。(啊,圖中的Y2、Z2又打錯了,應該沒有負值...抱歉抱歉)

很遺憾,也不會出現影子左右相反的情形。此圖應該會讓大家有點意外吧? XD


2light-2.png
就算把兩個光源分別移到正左方和正右方同時照射,也還是不會出現影子相反的情形,而是把影子「趕到」了中間而已。

那麼假設,綁匪在拍攝時有特別替人質打光呢?

1light-1Apple.png
大家可以看到上圖中,假人的左邊都有一點點粉紅色的影像出現了嗎?那就是我設的「蘋果光」。這是個會發粉紅色光的點光源,就像是打蘋果光一樣。光源的強度只能在「柔和」與「尖銳」之間調整百分比,這裡是設成25%的柔光,因為想像就算歹徒要打光,也不太可能打到比太陽光還強吧? 至於,模擬太陽光的平行光源則是設在正前方(南方),因為根據照片,除去臉上奇怪的影子外,陽光應該是從正前方打過來的。

不管怎樣,即使又加上了蘋果光,還是沒辦法製造出影子在兩人內側方向相對的情形...。

那,再加上一盞蘋果光呢?


1light-2Apple.png

噹噹!這是在兩尊假人旁各打上蘋果光的樣子。基本上,假人除了變得粉嫩粉嫩外,還是不會出現影子在相反側出現的現象。而且,很符合預期的是,當光打得越多,影子就越少了。


1light-2Apple2.png

這是把左右的蘋果光稍微調低一些得到的結果,基本上和上圖是大同小異。

老實說,做到這裡,我已經有點做不下去了。只好給個不太紮實但很直覺的結論:

除了分開拍攝再加以合成外,基本上很難在同一空間下,使用單一光源或是複數光源做出影片中那個神奇的影子。

不過不管怎樣,如同報導所說,就算影片是合成的(大概是甚麼莫名其妙的理由),也不代表人質不在綁匪手上,只能說他們很喜歡用「搞鋼」的方式來拍影片而已。

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[截稿後緊急訂正]

本稿登出後,吾友旅美物理學家祥哥先生投書說,理論上還是有可能用單一光源做出影片中的效果。

他說:
我覺得這個不是合成的。人質的脖子上的影子方向看起來不同應該是他們臉面對的方向稍有不同的關係。


美術比較好的他,甚至畫了簡圖:



他的講法好像也有些道理,但很不幸,我的假人模型是全圓型的,再怎麼轉也是一樣;除非重新修改模型將臉畫得比較真實點,否則無法驗證這樣的可能性。(小時候美工沒學好的後果,哭)

不過,我再繼續亂玩時,赫然發現了一個新的事實。

就是破衣內建有「透視(Perspective)」功能。甚麼叫透視?建議大家可以參考一下危機百顆的說明:透視投影

(如果嫌危機「落落長」,也可以問問身旁學過美術的朋友,應該也會得到簡明清楚的說明。)

在使用透視效果、僅使用單一平行光源(模擬太陽)的狀況下,做出來的圖如下:
1light-Perspective.png

噹噹噹!!!

竟然昨天試了好久的東西,一下子就做出來了! @@

但是跟祥哥的假設不符(笑)

但也許您會問,要使用怎樣的鏡頭才能拍出這樣透視的效果?
我個人覺得大概是效果很強烈的廣角鏡(就像大家車上的行車紀錄器那樣)就有機會。不過,我是攝影外行,這個部分就交給對相機與鏡頭很熟的吾友天王星人馬丁大師去驗證了,這裡就不班門弄斧了。 XD

話又說回來,從影片中來看,且不論匪徒有沒有高檔的廣角攝影機,但怎麼看也不像是用廣角鏡就是了。

結論:

匪徒很喜歡使用搞鋼的拍攝方式(無誤)。


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[馬丁大師投稿說明]

基本上會有個誤解,覺得「透視」跟廣角鏡頭有關,其實不太正確。
廣角跟望遠鏡頭是「視角」大小的分類。
而「透視」是「近大遠小」的關係,跟被觀察者的「距離」有關。
使用廣角鏡頭可以在「很靠近主體」的情形之下、還能拍攝到足夠多的範圍(如果用標準或望遠鏡頭,太靠近的話就只能拍到「特寫」)。
一般 135 相機,或者(片幅比 135 更小)攝影機在拍攝人質這張影像的比例(人物還要帶到夠大的背景)通常都是蠻廣的鏡頭囉,我猜要等效焦距 28mm 以下吧... 


斯斯有兩種(誤,有三種了?)變形也有兩種。一是透視變形(這裡說的近大遠小,與鏡頭無關),一是鏡頭變形(廣角容易有桶狀、望遠容易有枕狀變形)...