超級慢動作高速錄影懶人包 Sony Xperia XZ3 XZ2 XZs XZ Premium 引發高速錄影話題! 超級慢動作Slow motion各種方案探討製作慢動作影片還有其他選擇嗎? @ 鑫部落心經營!

Pixnet-0550-01

超級慢動作高速錄影懶人包 Sony Xperia XZ3 XZ2 XZs XZ Premium 引發高速錄影話題! 超級慢動作Slow motion各種方案探討製作慢動作影片還有其他選擇嗎?

最近慢動作影片(Slow-motion 或 Slo-mo 或 slowmo)成為一個民眾的關注焦點，掀起這一股熱潮的推手就是 Sony Xperia XZs 與 XZ Premium。可以使用高速度拍攝慢動作影片的裝置，它們不是第一個，然而 XZs 與 XZ Premium 是全球首款支援 960 fps @ 720P 超級慢動作錄影的智慧型手機，所以這是一個獨家話題。電視廣告頻頻，不斷出現超慢動作 CM，讓你不想注意也難。(fps = frames per second)

Sony 運用了獨門新技術，把 DRAM 記憶體嵌入 Exmor RS 感光元件內，這讓感光元件擁有自己的暫存區，可單獨處理即時錄製進來的影像資料。短時間內處理大量資料的效能大幅強化，讓影像處理速度提高 5 倍，所以可以做到 960 fps 高速度拍攝。以往的兩層式感光元件(2-layer structure)，主要由像素區(pixel section)與電路區(circuit section)所構成。新式三層式感光元件(3-layer memory stacked image sensor)，則是在像素區與電路區中間，多夾入一層 DRAM，好像三明治中間的食材一樣。XZs 與 XZ Premium，都是首次使用這種元件的手機。

結合 G 鏡、三層式感光元件與 Bionz 圖像處理引擎，具備 960 fps 超級慢動作錄影等多項新功能，被 Sony 官方統稱為「Motion Eye」。

Pixnet-0550-01

欲拍攝 960 fps 影片，要讓 XZs/XZ Premium 進入錄影頁面，按下錄影鍵，再啟用「慢動作」模式 (錄影鍵上方）便可以開始攝錄。當使用者需要啟動慢動作錄影時，隨時點一下「慢動作」拍攝按鍵，相機即會將其後的 0.2 秒之影像以 960 fps 高速方式記錄，0.2 秒過後則恢復正常的 30 fps 速度錄製。一段錄影行程，使用者可以無限次於中間精彩處觸發，叫用慢動作攝錄功能。

換言之這組 Motion Eye 模組可以用高速快門拍攝快速移動的物體，每秒鐘補捉 960 個畫面。把 960 fps 速度錄製的影片以 30 fps 正常速度播放，就等於把畫面上的動作放慢了 32 倍，960 fps/30 fps= 32 倍 (註: 有些報導為 30 倍，因為有些官方數字是取近似值計算)

超高速錄影運作的 0.2 秒間，手機是沒有自動對焦的(固定對焦點)，但在錄製的 0.2 秒前後，手機的自動對焦是正常運作的。

不知道各位讀者看到這裡有沒有發覺一個問題? 0.2 秒很短，啟動超快速錄影不容易掌握，想做精確控制得花比較多的時間嘗試。

我自己擁有的 JVC HM65 攝錄影機也具備高速攝影，可支援 300 fps 拍攝，解析度為 720 * 480 (DVD 品質)。論速度和解析度都差上一截，不過它可以持續用 300 fps 錄影 144 分鐘，起始與結束都很好控制。

Pixnet-0550-02

iPhone 5S 起支援了 slow motion 錄影，規格為 720p @ 120 fps，相當於 4 倍高速度。

iPhone 6 起可支援 720p @ 240 fps 或 120 fps， iPhone SE，6S 及後續機種則把 120 fps 的解析度，提昇為 1080p。

iPhone 7/7 Plus，支援1080p (120 fps)與720p (240 fps)的慢動作影片。

2017/9/12發表的 iPhone 8/8Plus/X (Ten)，支援1080p (120 fps或240 fps) 的慢動作影片。

iPhone 在台灣有蠻大的粉絲族群，不過我周圍經常用慢動作錄影功能的用戶並不多。手機的擁有者，不妨趁這股風潮拿出來溫故知新一番。想體驗 240p fps 的人，你現在知道要跟誰借器材了。

Pixnet-0550-03

Android 陣營這邊，除了XZs 與 XZ Premium 有 720p @ 960 fps 實力，Google 自家的 Pixel 及 Pixel XL 則與 iPhone 一樣，規格為 720p @ 240 fps 或 1080p @ 30/60/120 fps。

近期的新機，包括 HTC U11 之慢動作影片為 1080P @ 120 fps，與 Samsung S8 & S8+ 的 720p @ 240 fps，都沒有進一步突破。

Pixnet-0550-04

運動攝影機 GoPro Hero5 Black 支援 4K @ 30 fps，在慢動作方面 (> 30 fps)支援:

2.7K ＠ 60 fps (frames per second)
1440P @ 80 fps
1080P @ 120 fps
960P @ 120 fps
720P @ 240 fps

Pixnet-0550-06

跟隨其後的競爭對手，平價版 SJCAM SJ5000x Elite，大致上規格都略降一個等級，但慢動作影片選項沒有缺席，仍提供了多種模式:

1080P (1920 x 1080) ＠ 60 fps
720P(1280 x 720) ＠ 120fps
WVGA (800 x 480) @ 240 fps

Pixnet-0550-15

現在來看一下職業用超高速攝影機的性能。

Edgertronic (https://edgertronic.com/our-cameras)

SC2+，4456 fps @ 720P，$12990
SC2，3350 fps @ 720P，$9999
SC1，700 fps @ 720P，$5495

一台新台幣 16 萬以上。

Pixnet-0550-08

另一家規模更大的 Vision Research，提供了聞名的 Phantom 超高速攝影機系列 (http://www.phantomhighspeed.com/Products/Phantom-Camera-Products)

銷售中的，有20 多種型號，入門款定價 1 萬美金起跳。

(1)Phantom Miro C110 915 fps @ 1280 x 1024，$11900
(2)Phantom Flex4K，1000 fps @ 4096 x 2160，依配備 $74200 到 $102500 (小改款 Flex4K-GS，支援 global shutter 全域快門)
(3)Phantom v2512，行銷上宣稱擁有全世界最高速攝影機頭銜，不確定當今是否出現破紀錄者，但商用可以買到的機種，它肯定屬於前段班

Pixnet-0550-14

目前世界最快紀錄保持者為 Lund University 隆德大學製作的 FRAME (Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)，可達到驚人的 5兆 fps (5,000,000,000,000)。對它來說，捕捉「決定性瞬間」是太小看它，足以在物理、化學、生物、...等科學研究領域大放異彩。

有一家德國公司已經引進這項技術並製作了原型機，估計兩年內將有更多民眾有機會能使用到這項科技。

Pixnet-0550-16

回到現實，在可接受的價格範圍，Sony 類單眼 DSC-RX10 III 與 DSC-RX100 V，均具備 960 fps 拍攝能力。

Pixnet-0550-09

其實兩機種的前一代型號，DSC-RX10 II 與 DSC-RX100 IV 就已經支援了 32 倍慢速，稱為 HFR (High Frame Rate)，以 XAVC S HD 錄影。

HFR 模式之感光元件讀出有效像素:

(1)畫質優先︰240 fps / 250 fps (1824 x 1026)、480 fps / 500 fps (1676 x 566)、960 fps / 1000 fps (1136 x 384)
(2)拍攝時間優先︰240 fps / 250 fps (1676 x 566)、480 fps / 500 fps (1136 x 384)、960 fps / 1000 fps (800 x 270)

以上，DSC-RX10 II與DSC-RX100 IV之畫質優先模式最長可拍 2 秒，拍攝時間優先模式最長拍攝 4 秒時間。(不到一年，於幾個月後推出的 DSC-RX10 III 也是)

新一代的後繼機種，DSC-RX100 V (2016/10/6) 與 RX10 IV(2017/9/12)，像素規格沒變但拍攝時間加倍，分別為 4 秒與 8 秒時間。

Pixnet-0550-10