Обратно

Комар В.Г.
Сравнительная оценка качества изображения кинопленочной и электронной систем кинематографа
(сокращенный вариант)

В мае 2001 г. в США на семинаре SMPTE прошло сравнительное испытание современных систем 35-мм кинопленочного и электронного кинематографа. Качество изображения на экране оценивали участники семинара. Полнометражная кинокартина Space Cowboys снята в двух вариантах: кинопленочном и электронном. Для создания лучших условий сравнения фильм демонстрировался с чередованием систем через ролик. Кроме того, были показаны в двух вариантах фрагменты других кинокартин и клипы.
При испытаниях использовалась современная цифровая аппаратура системы телевидения высокой четкости (ТВЧ): видеокамеры HD формата 24р, видеомагнитофон фирмы Panasonic AJ HD3700, видеопроектор фирмы Christy типа DLP digital cinema Mark V, 35-мм кинопроектор фирмы Kinoton c осветителем фирмы Simplex, экран Stewart UltraMatte (15,5 x 7,3 м, коэффициент яркости 1,3).
Визуальная оценка производилась по балльной шкале: отлично, хорошо, удовлетворительно, плохо. Отдельно оценивались цветовой баланс, контраст, яркость, резкость.
Кроме того, участники семинара ответили на вопросы о том, какая из двух систем наилучшая.
Более высокие оценки качества изображения получила 35-мм кинопленочная система. Но это различие небольшое.
Потому проведенное экспертами SMPTE весной 2001 г. сравнение подтвердило мнение большей части специалистов о том, что современные системы электронного кинематографа по качеству изображения практически находятся на уровне 35-мм кинопленочного кинематографа.
Кинопленочные и электронные системы кинематографа часто сравнивают как теоретически, так и экспериментально со смешанными или, как их еще называют, промежуточными кинематографическими системами (Intermediate cinema imaging systems). Эти сравнения показали, что промежуточные системы, в которых основные последовательные звенья кинематографического процесса являются кинопленочными или электронными, заметно уступали в отношении качества изображения и 35-мм кинопленочным, и электронным системам.
Во время сравнительных испытаний использовались цифровые видеокамеры ТВЧ с прогрессивной разверткой в формате 24р с новейшими объективами постоянного фокусного расстояния фирм Canon, Fuji, Panasonic. Применялись также две видеокамеры ТВЧ с прогрессивной и чересстрочной разверткой в форматах 30р и 30i. Изображения были кашетированы до кинематографического формата кадра 1,85:1.
Параллельные съемки проводились на цветных негативных кинопленках Kodak Vision 500T5279 и 200T274. Снимали камерой ARRI на полный кадр 35- мм кинопленки (от перфорации до перфорации, как в системе Супер-35). Изображение сканировалось с помощью сканера фирмы Cineon Genesis с номинальным разрешением 4096 пикселов по строке при 2214 строках в кадре. В каждом канале красной, зеленой и синей составляющих цвета использовалось кодирование 10 бит (1024 уровня).
Качество изображения оценивалось по резкости изображения на выходе сканера в сравнении с резкостью изображения на выходе видеокамеры и по разрешающей способности, определяемой предельным разрешением (Limiting Resolution), соответствующим значению функции передачи контраста равным 0,05. На рис. 1 изображены функции передачи модуляции для указанных систем. Интересно, что более значительный подъем частотно-контрастной характеристики для электронной системы с камерами ТВЧ, в отличие от промежуточной кинематографической системы, привел бы к недопустимому увеличению помех дискретизации (alias), которые в данном случае (рис. 1) уже достигали 200%, вместо 14% у промежуточной системы (в единицах Alias ISO 12233).

Рис. 1. Частотная характеристика первичного звена системы
электронного кинематографа, состоящей из
цифровой видеокамеры, и частотная характеристика
первичного звена промежуточной кинематографической системы,
состоящей из кинокамеры, негативной кинопленки и сканера

Кривые на рис. 1 показывают, что разрешающая способность промежуточной системы достигает 1800 пикселов, а в электронной системе — только 770 пикселов.
Значения разрешения, определяющего резкость изображения пропорционально площади, заключенной между осями координат и частотно-контрастной характеристикой согласно рис. 1, составляют для промежуточной кинематографической системы 1050 пикселов, а для электронной — 650 пикселов.
Во время сравнительных испытаний двух систем установлено также, что глубина резкости снимаемой сцены у промежуточной кинематографической системы лучше, чем у электронной. Этот показатель оценивался при едва заметном изменении резкости изображения с изменением расстояния от камеры до объекта (JND — just noticeable differences). Полученный результат обусловлен более высоким разрешением промежуточной системы по сравнению с электронной.
Специалисты Kodak на основе своих испытаний пришли к выводу, что промежуточная система имеет преимущество перед электронной системой в отношении динамического экспозиционного диапазона. Диапазон изменения яркости отдельных частей объектов достигал очень большой величины LgE»7.
При этом отсутствовала правильная передача контраста и цвета, которая обеспечивается видео- и кинопленочными камерами лишь в динамическом диапазоне в пределах LgE»3. Изображения бликов на полированных металлических участках и контурах, на белых частях объекта в электронной системе оказались заметно хуже, чем в промежуточной. Это, видимо, связано с тем, что видеокамера в режиме чрезмерно большой экспозиции дает искажения более значительные, чем кинопленочная камера.
В пределах же обычного диапазона яркостей сцены (LgE»3) промежуточная кинематографическая и электронная системы оказываются практически равноценными. Экспозиционная широта современных видеокамер ТВЧ практически такая же, как и у лучших негативных кинопленок (рис. 2, 3).

Рис. 2. Сенситометрические характеристики цветной негативной кинопленки. Кodak Vision 500T5279

Рис.3. Сенситометрические характеристики камеры ТВЧ 1080р при 3200 К

Данные сравнительных испытаний промежуточной и электронной систем кинематографа подтверждают ранее сделанный вывод о том, что в целом качество изображения в современной системе электронного цифрового кинематографа практически мало отличается от 35-мм кинопленочного кинематографа и от промежуточной системы кинематографа.
Как быстро будет развиваться электронный кинематограф, будет зависеть от экономических факторов. Экономические преимущества электронного кинематографа перед кинопленочным доказаны практикой при производстве кинокартин, их копировании и прокате.

Полный текст - в № 8 журнала "ТКТ" за 2002 г.

Обратно