Как сделать левитацию у себя дома
Акустическая левитация своими руками
Сегодня я расскажу и покажу, как в домашних условиях повторить эффект ультразвуковой левитации своими руками.
В предыдущих статьях раз, два. Я демонстрировал псевдо левитацию. В этот раз все по настоящему. Начну с теории.
Звуковые колебания
Чтобы понять всю суть эффекта левитации, нужно понять, что такое звуковая волна и стоячая волна.
По этому я начну с них. Акустическая волна распространяется во все стороны и состоит из двух полуволн, положительной и отрицательной. Положительная полуволна представляет из себя зону сжатия или повышенного давления, в дальнейшем я буду ее называть компрессионная, а отрицательная полуволна зону разряжения, назовем ее декомпрессионная.
На практике это выглядит так: Диффузор динамика при движении наружу создает компрессию, а при движении во внутрь декомпрессию. На изображении это наглядно показано.
Максимальная сила волны создается около диффузора динамической головки и в процессе отдаления от излучателя постепенно теряет свою мощность, чем дальше от динамика тем она слабее.
Стоячая волна — это волна, которая образуется при наложении двух встречных, совпадающими по фазам и с одинаковой частотой волн. Если обычная волна теряет свою мощность в процессе распространения в пространстве, то стоячие волны на не больших расстояниях образуют узлы с примерно равной мощностью. Достигается это за счет складывания разнонаправленных волн. Слабеющая волна усиливается за счет встречной волны. Чтобы понять как это происходит, посмотрите на изображение ниже. Серым цветом выделены узлы или в нашем случаи полки из стоячих волн. На этих полках(узлах) и удерживаются предметы.
Длина волны — это скорость звука разделенная на частоту колебаний. При температуре 20°C и влажности воздуха 50%, звук распространяется в такой среде со скоростью 340 м/с. Резонансная частота колебаний нашего пьезоизлучателя примерно 40 000 Гц. В итоге получаем длину волны 340000 мм / 40000 Гц = 8,5 мм. Длина стоячей волны будет такой же 8,5 мм.
Излучатели можно располагать на разном расстоянии друг от друга, но оно всегда должно быть кратным длине волны. Чем меньше расстояние между излучателями, тем мощнее узлы стоячей волны. Чем больше пространства между акустическими трансмиттерами, тем больше узлов между ними, но слабеет мощность узлов и наоборот. Так же нужно понимать, что для удержания большого количества предметов в узлах волн и на большем отдалении между ультразвуковыми излучателями, потребуются более мощные пьезо головки. Например от автомобильных парковочных радаров, или от бытовых увлажнителей. В этой статье я рассматриваю самый доступный и бюджетный ультразвуковой излучатель. Который можно выпаять из дальномера HC-SR04.
Схема подключения — я использовал Ардуино нано и драйвер моторов MX1508, можно было бы обойтись генератором NE555, а в качестве усилителя для излучателей использовать микросхему MAX232 которая установлена на дальномере HC-SR04, но я для себя избрал более простой путь, который сэкономил мне время. Так как на сборку акустического левитрона у меня ушло не более 5 минут. Соединения я произвел набором проводов dupont.
Описание скетча Ардуино
Код ничего особенного из себя не представляет. Все сводится к настройке таймера и дерганий ногами порта D Arduino. Для этого переводим Timer1 в режим сброса при совпадении(CTC) и теперь при совпадении значений регистра счета TCNT1 с заданным числом в регистре сравнения OCR1A, будет срабатывать прерывание, в обработчике которого выполняется инверсия всего порта D. После чего счетный регистр обнулитcя и после выхода из обработчика процесс счета запустится по новой.
Нужное нам значение регистра OCR1A рассчитывается следующим образом: так как делитель в регистре TCCR1B выключен, то мы берем частоту тактового генератора 16 000 000 Гц и делим на требуемую нам частоту срабатывания прерывания 80 000 Гц, в результате получаем число 200, это и будет наше значение для регистра OCR1A.
Почему 80 кГц, а не 40 кГц, спросите Вы? Потому, что период в обработчике формируется за два срабатывания прерывания. При первом срабатывании на выходах формируется D3=0 и D4=1, а при втором D3=1 и D4=0.
Как делать фото с левитацией. 7 советов
Фотографии с левитацией волшебны! Они привлекают внимание зрителя и заставляют его думать о том, что собственно не так. Если вы поищете в интернете фотографии с левитацией, то найдете удивительные примеры. Однако, этот жанр все еще не стал дико популярным. Предполагаю, причина в том, что левитация выглядит достаточно сложно. Я думаю, большинство людей удивилось бы, узнав, что в большинстве случаев это всего лишь сочетание двух или более изображений в процессе постобработки.
Как большинство фотографов-портретистов, я снимаю то, в чем я хороша, и в основном остаюсь в своей нише. А недавно я решила, что нуждаюсь в свежем творческом потоке и выходе из зоны комфорта. Мое внимание привлекла фотография с левитацией. Я изучила основы того, как создавать подобные изображения.
Мой первый эксперимент с левитацией был очень сыроват, если не сказать больше. Я знала основы создания подобных фотографий, но мои изображения оказались очень посредственными. Лучшая часть, однако, наступала после возвращения домой со съемки и записывания всех тех новых вещей, которые я изучила, чтобы в следующий раз мои фотографии с левитацией были лучше. Ниже вы найдете уроки, которые я извлекла, так что вам не придется проходить этот сложный путь.
Подготовка к съемке
Совет №1 – Соберите все необходимое
Чтобы создать фотографию с левитацией, вам понадобится: камера (которая имеет возможность ручной фокусировки), штатив, модель, мощный вентилятор (если у модели длинные волосы или средней длины), и что-нибудь из реквизита (стул, табурет или лестница). Если у вас есть пульт дистанционного спуска затвора, возьмите его с собой.
Совет №2 – Скажите модели, что следует надеть
Одежда может создать или разрушить фото с левитацией.
Совет №3 – Снимайте в облачный день
Солнце и жесткие тени имеют свойство создавать много дополнительной работы для вас при постобработке. Удаление табурета или лестницы, сохраняя при этом естественные тени вашей модели, может превратиться в работу для настоящих знатоков Photoshop.
В процессе съемки
Совет №4 – Снимайте с низкого угла
Вам следует снимать с низкой перспективы, чтобы создать иллюзию того, что объект парит в воздухе. Тем не менее, знайте меру в этом. Если вы будете находиться ниже уровня реквизита, на котором лежит/стоит модель, то этот предмет будет блокировать части его/ее тела. Безопаснее всего фотографировать на уровне верхней точки реквизита, на котором находится ваша модель. Если модель будет расположена на передней части опоры, то это тоже уменьшит вероятность обрезки тела.
При вырезке мусорного бака, часть тела модели пропала, так как была спрятана за баком.
Совет №5 – Всегда фотографируйте пустой задний план
При подготовке к созданию кадров, которые станут частью финального изображения с левитацией, следуйте следующим рекомендациям:
Совет №6 – Сделайте несколько снимков, чтобы создать одно изображение
Базовые изображения левитации – это композиция из двух и более кадров. Минимум вам понадобится хотя бы один снимок фона и один снимок модели на этом фоне.
Наиболее красивые фотографии сочетают в себе больше кадров, чтобы добавить интерес и сделать финальное изображение провокационным. Вот перечень снимков, которые вы можете сделать без изменения точки фокусировки и положения камеры:
Снимок 2 является прекрасным примером того, как мощный вентилятор сделал бы изображение более реалистичным, развивая волосы, вместо того, чтобы их удерживал ассистент. Нам не нужно было фотографировать дополнительный реквизит для этого изображения, поэтому мы не делали Снимок 4 для этой композиции.
После съемки
Совет №7 – Комбинирование снимков
Многие фотографы, создающие левитацию, используют Adobe Lightroom и Photoshop для создания финальных изображений. Независимо от вашего выбора программы, рекомендуется сначала сделать цветовую коррекцию серии фотографий, чтобы они все были одинаковыми. Lightroom имеет прекрасную функцию «синхронизации», которая позволяет применять одни и те же настройки к определенной серии фотографий.
Далее откройте изображения в редактирующей программе, например, в Photoshop. Начните с изображения с пустым фоном. Далее добавьте основное изображение модели как слой с маской «Показать все». Просто используйте черную кисть на маске, чтобы удалить реквизит, поддерживающий модель. Повторите эти шаги для каждого кадра, который вы хотели бы добавить. Наконец, вы можете объединить все слои и добавить финальные штрихи. Вуаля, у вас получился великолепный пример искусства левитации.
1 – Снимок с пустым фоном является нижним слоем, изображение с моделью – над ним. 2 – Выберите изображение модели и перейдите в “Слои”> “Слой-маска” > “Показать все”. 3 – Выберите кисть, убедитесь, что она черная. 4 – Рисуйте поверх реквизита, который вы не хотите показывать в финальном изображении.
Создание левитации позволяет вашим фантазиям стать «реальностью». Не позволяйте законам физики мешать вам в создании настоящего искусства.