¿Por qué los cineastas no agregan un cambio rojo a las tomas en cámara lenta? Si el tiempo se retrasa como lento, ¿debería la luz estar exenta de esa disminución?

Si yo fuera cinematógrafo, no mostraría una escena en rojo si incluso si los participantes en un lugar estuvieran experimentando dilatación del tiempo en mi línea de la historia, ya que si usted está presente en el mismo marco de referencia, no observa el cambio rojo. Usted observa el cambio si está observando la escena desde afuera.
Un director de fotografía intenta brindarle la experiencia de su narración como si estuviera presente como un observador silencioso en la escena que se está reproduciendo. Entonces, cuando muestran escenas ralentizadas, intentan representar no el tiempo que se ralentiza, sino literalmente cómo se vería si pudiera ver y percibir más rápido de lo que normalmente lo haría.

Más sobre dilatación del tiempo y escenas ralentizadas
El efecto Doppler transversal relativista o el efecto Doppler que se observa incluso si la fuente y el receptor están en movimiento transversal se debe únicamente a los efectos de la dilatación del tiempo.
Esto puede entenderse fácilmente por los conceptos de procesamiento de señales,
Su escala de tiempo se dilata por un factor de [math] \ gamma [/ math] y su dominio de frecuencia recíprocamente, escalas por [math] \ frac {1} {\ gamma} [/ math].
(Transformada de Fourier puede ver la propiedad de escala)

Ahora, un video es una secuencia de imágenes renderizadas en la pantalla y una imagen es una matriz de píxeles bidimensionales con cada píxel que representa la intensidad de la luz de diferentes frecuencias. Entonces, a medida que la imagen cambia, la intensidad de la luz en cada píxel cambia. Por lo tanto, cada píxel en un video es esencialmente una suma de modulaciones de amplitud de las frecuencias RGB portadoras.

Ahora, cuando hay dilatación del tiempo, tanto la frecuencia base como el “espectro envolvente” se reducen recíprocamente. Por lo tanto, un video que se reproduce en una nave espacial en movimiento rápido aparecerá rojo desplazado y renderizado a una velocidad de fotogramas más baja para un observador externo, donde como cuando un video se renderiza “lentamente” solo se escala la parte de la envolvente y todavía se emiten frecuencias portadoras de la misma manera
Entonces, cuando filmes una escena y la reproduzcas lentamente,
La velocidad de obturación o la duración durante la cual el obturador está abierto es mucho mayor que el período de tiempo de las oscilaciones de las frecuencias ópticas, por lo que puede reproducir fácilmente la escena a una velocidad más lenta sin causar distorsiones significativas en el dominio de la frecuencia.
Vería distorsiones de frecuencia, si tuviera velocidades de obturación extremadamente altas como, por ejemplo, en terahercios o si capturara y renderizara frecuencias extremadamente bajas del espectro.
Además, el tiempo que vemos en la realidad y el tiempo de repetición son dominios completamente diferentes. Cuando “congelas” una escena en una pantalla de televisión, la pantalla; en un bucle; emite el tipo de luz que capturó en un período de obturación sin fin. Por lo tanto, la televisión puede tratarse mejor como el video dado que se reproduce en una escala de tiempo infinitamente periódica (aunque eso no sucede). Si realmente congeló una escena y emitió la luz solo una vez, esencialmente verá una pantalla en blanco. Entonces esa es la diferencia entre la dilatación del tiempo, también conocida como escala del dominio del tiempo, frente a una escena que se reproduce a una velocidad más lenta, también conocida como muestra en un ciclo de trabajo y renderizado en un ciclo de trabajo reducido.
Por lo tanto, las escenas ralentizadas no muestran frecuencias ralentizadas ya que ralentizan la envolvente y no los portadores.

Esto sería cierto si la luz cambiara de color rojo de antemano y fuera capturada por la placa fotoeléctrica. Pero el hecho es que la escena se filmó a toda velocidad. El efecto de slowmo se procesa después.

Similar a la actuación de stop-motion, esto sería como preguntar “si filmas a una persona actuando y la ralentizas, ¿no es su ritmo cardíaco tan lento que los mataría?”

Realmente no importa porque es después del hecho, simplemente mostrando cada cuadro en un intervalo de tiempo real diferente.

Tampoco está claro que una dilatación de tiempo más lenta haga que la luz cambie. Incluso si la frecuencia disminuye … bueno … no puede. El tiempo mismo disminuye su velocidad, lo que significa que la ecuación de frecuencia de longitudes de onda / tiempo no tendría sentido. La frecuencia debe permanecer igual ya que el tiempo disminuyó con ella. El factor es el mismo.

Además, la percepción de esta luz también se ralentizaría en el mismo espacio de manipulación del tiempo. Entonces eso también significaría que la luz, aunque más lenta, también se percibe más lenta, por lo que no se percibe ningún cambio.

Por último, si este procesamiento de video hizo esto, es poco probable que pueda aumentar la longitud de onda / disminuir la frecuencia lo suficiente como para que podamos ver una diferencia perceptible. Quiero decir, supongo que sería posible, pero no he mirado los números duros del efecto de cambio rojo.

La cámara lenta solo significa un mayor retraso entre fotogramas. El cambio de color rojo ocurre cuando el objeto que emite la fuente de luz se aleja del espectador. Como ni el proyector ni la pantalla se mueven, no hay desplazamiento al rojo.

A tu edición:
Sería un efecto especial realmente horrible. El discurso profundo / ralentizado mejora el efecto slomo … un fuerte desplazamiento al rojo solo dificultaría ver lo que está sucediendo, y el apagón total en un punto muerto sería una tontería.
Creo que tiene que ver principalmente con dos razones:
* Los humanos confían en su visión mucho más que escuchar, por lo que jugar con eso hace que sea muy difícil entender la escena.
* Disminuir la velocidad del audio naturalmente causa el efecto de profundización y ralentizar los fotogramas no causa naturalmente el desplazamiento al rojo … es posible desacelerar el audio en estos días sin profundizar las voces, pero creo que el precedente histórico permite que la gente realmente entienda lo que significan las voces profundas, mientras que el corrimiento al rojo los confundiría.

Debido a que cada cuadro todavía está expuesto adecuadamente para la luz disponible, solo se toman más cuadros por segundo, lo que, cuando se reproduce a velocidad normal, ralentiza el movimiento aparente. La película (e incluso el video) no es más que fotografías que se muestran rápidamente en secuencia.
El cambio rojo es para objetos en los cielos que se retiran de nosotros una fracción significativa de la velocidad de la luz.
Solo The Flash puede hacer eso en la cámara (es broma, ¡en realidad Superman también puede hacer eso, pero no podías filmarlo después de una fracción de segundo, estaría demasiado lejos)!

TL; DR: el desplazamiento hacia el rojo funciona en gran medida para las estrellas y galaxias, cosas realmente grandes y muy brillantes, y muy lejanas para empezar.

Había una película hecha para la televisión, y un libro que usaba el cambio rojo para mostrar que el tiempo estaba casi parado, lo llaman “tiempo rojo”. Se llama The Girl, The Gold Watch y Everything . La historia trata sobre un tipo con un reloj que parece detener el tiempo, realmente acelera a su usuario a través del tiempo por un factor de aproximadamente 1 millón (en el libro). Lo único que se ve que se mueve en tiempo rojo, aparte del usuario del reloj, es una bala en vuelo y eso solo pulgadas por hora.

En este escenario, el observador se mueve muy rápido y no simplemente experimenta una percepción de “tiempo detenido”. Creo que el tiempo rojo debería haber sido el tiempo del arco iris. A medida que el usuario camina, la luz en el frente debe cambiar a azul y la luz detrás debe cambiar a rojo. A los lados, la luz se desvanecería de rojo a azul, causando un efecto de arco iris. Hay muchos buenos videos que muestran cómo se vería el universo para un observador que se acerca a la velocidad de la luz.

Efectos ópticos de viajar cerca de la velocidad de la luz.

En cuanto a The Girl, The Gold Watch y todo:

El libro es una gran lectura y la película es mediocre, pero está protagonizada por Pam Dauber antes de sus días de Mork y Mindy . Vale la pena echarle un vistazo, pero no para la ciencia dura.

La cinematografía no está tratando de modelar cómo funciona el tiempo en la relatividad.

Está tratando de modelar la percepción humana en la que algunos incidentes, como la experiencia personal de accidentes automovilísticos, en los que nuestra hiperactividad registra más detalles y “tiempo” que nuestra tasa normal de percepción de capturas.

¿Nunca ha experimentado un incidente de “desaceleración del tiempo”, únicamente debido a su percepción de que se trataba de una crisis?

Porque los colores son producidos por la pantalla que, independientemente de la tecnología (LED, LCD, plasma, OLED, etc.) no se ve afectada por la ralentización de la velocidad de fotogramas de la señal original.
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Por separado, el color de la camiseta del atleta cambia de color rojo cuando huyen de la cámara y cambia de color azul cuando corren hacia ella. Sin embargo, incluso a la velocidad del corredor más rápido, la cantidad es imperceptible y está más allá de la capacidad de una cámara de video y / o pantalla para hacerla visible al espectador.
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Dado que el tema no tiene sentido, ¿por qué no llevarlo a otro punto absurdo? Cuando disminuye la velocidad de fotogramas, se alejan y se dirigen hacia la cámara aún más despacio y hay incluso menos desplazamiento, no más ;-).

Pero las escenas ralentizadas sí muestran un cambio rojo apropiado; es decir, uno que no es perceptible para el ojo humano a distancias tan cortas.

Si hago una grabación de audio / video de mí conduciendo un automóvil y luego lo ralentizo, el tono tonal cambia audiblemente a una frecuencia más baja porque el sonido grabado simplemente funciona de esa manera. Y el sonido se mueve mucho más lentamente que la luz. El oído humano puede percibir cambios audibles en el tiempo que tarda el sonido en pasar de la fuente al oído humano.

Pero cuando observas la velocidad de un auto a 60 mph o el mismo auto inactivo a 1 mph; ¿El auto cambia de color?

No. Debido a que, en comparación con la velocidad de la luz, las distancias recorridas entre la fuente y el ojo cuando uno se mueve hacia o desde el otro son tan minuciosamente diferentes que son visualmente imperceptibles.

Por lo tanto, las tomas en cámara lenta son tan realistas visualmente como audiblemente.

Al menos, esa ha sido mi experiencia personal en cámara lenta. 🙂

Primero, porque si el tiempo realmente se ralentizara (generalmente, en todos los marcos de referencia), entonces la velocidad de la luz se reduciría igualmente.

Segundo, porque el cine no es una simulación del universo, es una forma de contar historias. La cámara lenta no es una simulación de un fenómeno hipotético, es una simulación de la contracción subectiva del tiempo que todos sentimos en momentos de extremis.

No, eso es tonto.

Simplemente están cambiando la velocidad de fotogramas, la luz no se ve afectada.

Además, un desplazamiento hacia el rojo no reduce la velocidad de la luz, sino que la fuente se aleja, básicamente el efecto Doppler.

Es la misma razón por la que un tren suena diferente al acercarse que al partir. Las olas están llegando más lejos debido al movimiento relativo.

Solo te desplazarías al rojo debido al movimiento. Si solo está desacelerando una escena (digamos, debido a la dilatación del tiempo), no habría ningún cambio de color rojo. Piénselo intuitivamente: si los fotones que se emiten en una zona de dilatación del tiempo aparecen desplazados hacia el rojo, eso también implicaría que los fotones han perdido energía de alguna manera. Eso tendría graves consecuencias para la física: implicaría que la luz de una estrella distante, que viaja cerca de un agujero negro, de repente ganaría energía y luego la perdería nuevamente a medida que pasa.

La realidad, si va a reducir la velocidad de una escena y hacerla coherente con la física, verá oscurecerse cualquier fuente de luz dentro de la escena. Cualquier luz reflejada de fuentes de luz fuera de la escena no cambiaría.

Lo que realmente te confunde es que, a diferencia del sonido, la luz no es creada realmente por vibraciones físicas.

El uso de la cámara lenta en el cine es menos para modelar la dilatación del tiempo desde un punto de vista relativista, y más para modelarlo desde el punto de vista de la adrenalina. Las personas comúnmente informan que el tiempo parece disminuir cuando están en un nivel alto de adrenalina. La cámara lenta juega con esta idea.

Imagina que tienes un libro, digamos con 500 páginas.
Ahora, voltea el libro, una página a la vez, digamos 1 página por segundo; esa es tu “cámara lenta”. Luego, pasa las páginas a 20 páginas por segundo. Ese es tu “movimiento rápido”. ¿Ves algún cambio de color? No. Para usted, como observador de las páginas, el tiempo no se acelera ni se ralentiza, sigue siendo lineal. Eso es lo que sucede en la película, excepto que, en lugar de las páginas, se voltea y se ven “cuadros”. El hecho de que los marcos cuenten una historia que tiene una línea de tiempo es irrelevante. “Tu tiempo” es constante.

A2A

¿Alguna vez has experimentado uno de esos momentos donde el tiempo se ralentiza? Si es así, no viste un desplazamiento al rojo. Para ser honesto, no estoy seguro de que habría un desplazamiento al rojo visible si el tiempo realmente se ralentizara así. (Dependiendo de la física exacta de tal efecto).

Y, por supuesto, sería una imagen confusa.

Además de todas las respuestas sobre cómo se vería mal, también me gustaría señalar que la luz se mueve muy rápido. En cualquiera de las tomas en cámara lenta que verías en una película, cualquier desplazamiento al rojo o atenuación de la luz no sería notable, porque es una diferencia infinitesimal en comparación con la velocidad de la luz.

Porque sería confuso para el público y porque no tiene sentido. La cámara lenta no implica que la cámara y el sujeto vuelan separados entre sí a velocidades relativistas.

Sin embargo, cuando hace una película, puede agregar cualquier gradación de color que desee a cualquier escena.

Porque no sería un buen cine.

Podríamos hacer muchas cosas. Elegimos las cosas que tienen el efecto que queremos. Dado que nadie puede ver en el infrarrojo, y los sistemas de visualización no pueden mostrar la lectura de infrarrojos, sería inútil intentar cambiar el rojo al reducir la velocidad del video.

Una escena de cámara lenta no es “cómo se vería si el tiempo pasara más lento”, porque si el tiempo pasara más lento, no vería ninguna diferencia, su cerebro también funcionaría más lento. Es “cómo lo verías si tus ojos y tu cerebro funcionaran más rápido”. Y no hay ninguna razón por la cual la velocidad de procesamiento en su cerebro deba afectar la longitud de onda de la luz.

Otros han respondido, mejor que yo, por qué no hay cambio rojo en cámara lenta.

Pero también mencionas el sonido. Creo que las únicas razones para incluir sonidos distorsionados son 1) Por error o falta de capacidad para hacerlo normal o 2) Para enfatizar la naturaleza de cámara lenta.

Sé lo que dices, pero no creo que tengamos un cambio en la frecuencia como lo hacemos con el sonido. No soy físico, así que no crea nada de lo que digo sin verificarlo. Mi intuición es que debido a que la velocidad de la luz es una constante universal en lugar del tiempo, la frecuencia de las ondas electromagnéticas no cambiaría. No estoy seguro de por qué creo que esto no puede dar una mejor respuesta, pero seguiré esta pregunta, ya que es muy interesante.

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