Nikon 1 per riprese video 30/60/400 e 1.200fps: broadcast e analisi del movimento in campo sportivo

A cura di: Gianfranco Corigliano

Al Superbowl di Genova per provare le potenzialità delle compatte ad ottica intercambiabile del sistema Nikon 1. Riprese ad alti ISO, slow motion a elevati frame rate, settaggi e impiego in ambiti di analisi biomeccanica del movimento in campo sportivo.

 

Scelta dell'attrezzattura e accessori Formato sensore Nikon CX
Settaggi video Nikon 1: 30/60/400 e 1.200fps Riprese sul campo ad elevati framerate
Filmato Superbowl 2012 - SX1 Highlights Filmato Nikon 1 V1 “High-fps”
Studio del movimento basato su riprese a 400fps Conclusioni

Studio del movimento basato su riprese a 400fps


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Le elevate prestazioni fotografiche e video del sistema Nikon 1 soddisfano le comuni esigenze, ma offrono anche caratteristiche e funzioni utili in ambiti medico/scientifici come di seguito vedremo attraverso gli studi condotti dai Laboratori di Fisiologia e Fisiopatologia dell’IBFM-CNR per l’analisi biomeccanica del movimento. Soluzione resa possibile dalle prestazioni ad alti framerate del sistema Nikon 1 usata in queste circostanze a 400fps. Senza scordare l’innovativa funzione Slow View in Slow Motion di Nikon 1 V2 che permette di vedere al rallentatore una azione dinamica potendone così cogliere il giusto momento per lo scatto fotografico da analizzare nell’interezza qualitativa/quantitativa. La soluzione proposta dall’IBFM-CNR ha basato gli studi su diverse discipline sportive e di seguito vedremo una ambientazione nel golf condotta da Marco Scodeggio e Giancarlo Caramenti.


 

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La specificità nell’esecuzione del gesto atletico (Swing nel caso del Golf) rappresenta un valido modello per valutare e validare il sistema di analisi biomeccanica proposto dai Laboratori di Fisiologia e Fisiopatologia dell’IBFM-CNR. Le Nikon 1 possono filmare sequenze video con frame rate di 400 e 1.200fps. La risoluzione di ripresa 640x240 presenta un formato video 8:3, ovvero un ultra wide screen 2.67:1. Questi filmati a 400fps sono riprodotti dalla fotocamera a 30fps, permettendo di visionarli a una velocità di circa 13 volte inferiore rispetto al frame rate di acquisizione. La possibilità di acquisire sequenze a elevati fps consente di rendere visibili ad occhio, o analizzabili strumentalmente, una serie di fenomeni che avvengono troppo velocemente per essere osservati in tempo reale. Le Nikon 1 offrono anche una modalità video a 1.200fps alla risoluzione di 320x120.

 

 

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Il golf è uno sport complesso dal punto di vista biomeccanico, dispendioso dal punto di vista energetico e richiede un’elevata coordinazione neuromotoria. La specificità nell’esecuzione del gesto atletico (parte da fermo ed è eseguito in tempi inferiori al secondo) rappresenta un modello adeguato per valutare e validare il sistema proposto.

 

La sperimentazione è stata effettuata in laboratorio e sul campo utilizzando inizialmente strumentazioni tradizionali. Le bilance dinamometriche sono usate per valutare la distribuzione del peso durante il gesto. Il microfono in corrispondenza della pallina fornisce il momento dell’impatto. Bending sensor sono applicati sugli arti per registrare il movimento.
Un accelerometro è posto in corrispondenza della mano. L’analisi dei segnali provenienti dai numerosi sensori e dalle bilance dinamometriche ha consentito di semplificare il sistema di acquisizione e giungere alla definizione e realizzazione di un prototipo utilizzabile anche sul campo.
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Caratteristiche del Prototipo:
- massima versatilità;
- nessuna interferenza durante il movimento;
- connessione wireless;
- basso consumo;
- affidabile nelle più diverse situazioni ambientali;
- semplicità di utilizzo;
- facilità di interfacciamento con smartphone, tablet e notebook;
- basso costo.

 

I segnali forniti dal prototipo sono stati integrati e sincronizzati con le immagini registrate con una fotocamera Nikon 1 in configurazione slow motion con tempo di acquisizione di 400 f/sec. Il filmato mostra la correlazione istante per istante dei segnali di movimento con il corrispondente fotogramma.
Questo ha permesso di correlare i dati acquisiti durante il movimento e di “vedere” le variazioni di accelerazione e posizione spaziale del baricentro del soggetto rispetto alla registrazione visiva. È così possibile confrontare più esecuzioni dello stesso soggetto o tra soggetti diversi.

 

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Con un semplice “software freeware” si possono “tracciare” le geometrie del movimento e…
…estrapolarne l’immagine più interessante sia guardando frontalmente…

 

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…e anche lateralmente il soggetto…
...cogliendo gli attimi più significativi dello swing.

 

Ingrandisci l'immagine Il sistema sperimentato e sviluppato con Nikon 1 V1 quindi ottimizzato su Nikon 1 V2 da Marco Scodeggio e Giancarlo Caramenti per i Laboratori di Fisiologia e Fisiopatologia dell’IBFM-CNR, soddisfa le specifiche richieste e consente di essere facilmente utilizzato sul campo. In un prossimo futuro sarà possibile realizzare un’applicazione “low cost” e “friendly” che consentirà di monitorare i movimenti sia in campo sportivo che riabilitativo.

 

Conclusioni

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Nikon 1 V2 con zoom motorizzato 1 Nikkor VR 10-100mm f/4.5-5,6 PD e microfono Nikon ME-1.

Grazie alla disponibilità di Off Road Pro Racing (GSX), società che organizza eventi offroad a livello internazionale, che ci ha permesso di effettuare le riprese video presso il Palasport della Fiera di Genova, abbiamo potuto provare e esaminare sul campo le prestazioni formidabili di queste fotocamere innovative dal peso superleggero.

Parte delle riprese girate con le Nikon 1 sono state trasmesse nel mese di novembre nelle programmazioni televisive delle reti Mediaset (venerdì 16 novembre su ITALIA2 alle ore 22.20 è andato in onda uno speciale di 50 minuti dedicato al “XXXIII SUPERBOWL OF SUPERCROSS” condotto da Alberto Porta), Rai Sport, Sportitalia, Automototv (le riprese sono andate in onda venerdì 9 novembre alle 19:30) e andranno successivamente in onda a dicembre anche su SkySport HD nella puntata di Adrenalinik, programma condotto e diretto da Valeria Mondello.

Un ringraziamento particolare anche a Marco Scodeggio e Giancarlo Caramenti per la condivisione degli sviluppi sugli studi condotti per i Laboratori di Fisiologia e Fisiopatologia dell’IBFM-CNR sull’analisi biomeccanica del movimento basata su riprese video 400fps di Nikon 1.

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Nikon 1 V2 con adattatore FT-1 per innestare gli obiettivi Nikkor del sistema reflex.
Nikon 1 V2 con adattatore FT-1 e obiettivo macro AF-S DX Micro Nikkor 40mm f/2.8G.


Nikon con Nikon 1 V2 e Nikon 1 J2, ha portato ulteriori evoluzioni al già collaudatissimo sistema Nikon 1; la leggerezza e compattezza delle fotocamere e del sistema obiettivi 1 Nikkor, la possibilità di utilizzare l’esteso parco obiettivi Nikkor con l’adattatore Nikon FT-1 mount insieme a una buona qualità delle riprese video, ha reso possibile portare a termine in maniera impeccabile le riprese al Superbowl di Genova.
 

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