Смирнов В.А. День электронного кино на выставке IBC2002

Смирнов В.А.
День электронного кино на выставке IBC2002

В рамках ежегодной выставки IBC2002 состоялось одно из самых примечательных событий кинематографического года — научная сессия на тему «От целлулоида до программного обеспечения — и что дальше?». На сессии было рассмотрено два направления:
– мастеринг киноизображений для многомерного цветового пространства;
– расширение путей внедрения электронного кинематографа.
Термин «цветовое пространство» — это особый способ цифрового описания цветов; при описании цветов зрителю важно не только кодирование, но и контекст. Цветовое пространство требует обширную информацию для правильной интерпретации цветовых величин, а также параметры, характеризующие среду наблюдения: абсолютную яркость, рабочий диапазон и уровень черного.
В докладе г-на Chuck Harrison (Far Field Associates) было проведено сравнение различных технологий демонстрации изображения и обращено внимание на разницу между различными способами проекции изображения: кинопроекцией (через устройство записи), электронной проекцией и

Рис. 1. Разные способы рендеринга изображения приводят к получению различных оптических эффектов

отображением на экране электронно-лучевой трубки (CRT). Были проанализированы различные технологические приемы, дополнительная и разностная (субтрактивная) гамма, динамический диапазон; подчеркнуто, что при театральном показе требуется среда с коэффициентом контрастности не менее 1000:1.
Описав потенциальные причины возникновения погрешностей изображения при использовании методов смешения способов захвата изображения, Harrison остановился на подстройке изображения, сообщив, что стандартная технология «печати при использовании потока света» хорошо работает при использовании цвета, а также при совмещении разных методов, например, когда нужно использовать интерфейс компьютерной графики (CGI) или видеокамеру для имитации изображения на кинопленке. Эту же технологию можно успешно применять для «обратного» рендеринга линейного освещения сцены, а затем — для повторного выполнения рендеринга с целью получения изображения, отвечающего качеству изображения на кинопленке.

На слайдах захода солнца (рис. 1) было продемонстрировано, как режиссер может изменить тональность изображения, и подчеркивалось, что окончательное художественное решение сцены следует вводить на самых последних стадиях производственного процесса. На рис. 1 видно, как от выбора способа обработки изображения зависит вид постепенного перехода к черному, в результате чего можно получить необычные оптические эффекты.
Для предотвращения появления ненужных эффектов (бликов, густых теней и низкого контраста плоских изображений) необходимо более эффективно использовать систему цифрового кодирования.
При мониторинге промежуточных изображений (Monitoring Intermediates) нельзя получить реальной оценки качества цифрового промежуточного HD-изображения, а также непосредственно оценить качество негативного изображения, можно лишь видеть малоконтрастное изображение. Или следует использовать систему с одним источником света (рис. 2).

Рис. 2. Различные экраны, различные диапазоны:
1 — электронный проектор; 2 — яркость; 3 — белый; 4 — логарифмическая шкала;
5 — 0,1% черного; 6 — спектральная характеристика; 7 — зеленый;
8 — красный; 9 — синий; 10 — кинопроектор; 11 — гамма кинопленки

Если для работы выбрана электронно-лучевая трубка, то она должна быть соответствующим образом откалибрована. При этом следует помнить, что фон окажет существенное влияние на адаптацию зрительного аппарата человека. Окружающее освещение повлияет на воспринимаемый уровень черного, и важно учесть, что изображение будет претерпевать заметные изменения на каждом этапе процесса рендеринга. Поэтому на финальной стадии получения киноизображения следует использовать цветовую корреляцию. Необходимо получить «целостность» изображения независимо от применяемого съемочного и проекционного оборудования (кино или видео). На видеодисплеях можно наблюдать единство яркости, первичных точек, гамма-кривой, уровня черного, уровня белого и окружающего освещения.
Целостность изображения на кинопленке создают яркость, цветовая температура, освещенность, параметры обработки и четкость. При электронной проекции необходимо оценивать яркость, первичные точки, точку белого и общую освещенность.
Настоящие трудности возникают при управлении качеством изображения на кинопленке: например, динамический диапазон регулированию не поддается (черный цвет на пленке может быть очень плотным, а цветовая гамма источников RGB или CMY — далеко не одинаковой).
А каким образом можно обеспечить целостность изображения в цифровом кинематографе? Harrison задал аудитории интересный вопрос: что будет делать киномеханик, если полученная для демонстрации цифровая «копия» подготовлена для цветового диапазона, отличающегося от диапазона, на который настроен цифровой проектор? Как поступить в том случае, если имеющаяся система не обладает контрастностью «копии» или имеет другой цветовой диапазон? Любые изменения характеристик проектора будут означать, что рендеринг изображения ведется непосредственно в кинотеатре.
Член BKSTS David Bancroft рассмотрел технические, производственные и экономические проблемы, связанные с внедрением электронного кино, и подробно описал последнее изделие компании Thomson Grass Valley Solutions — видеокамеру высокой четкости VIPER (Virtual Interpositive Electronic Reproduction). Он подчеркнул, что термины «цифровой кинематограф» и «цифровое кино» не являются синонимами и в то же время отличаются от термина «цифровая кинопродукция». Они описывают три разных направления электронной техники.
Доклад был сконцентрирован на деловой стороне развития цифрового кинематографа. В настоящее время фотографические элементы изображения представляют лишь часть кинопродукции, и в современном кинопроизводстве все больше возникает необходимость в правильной компоновке изображения, особенно с элементами цифровой графики. Встает вопрос: если эти элементы поддаются регулированию, то не легче ли это сделать с помощью электронных методов? На основе анализа художественных, технических и экономических факторов г-н Bancroft дает следующий ответ: да, если материал готовится для ТВ, нет, — если для кино.
Преимущество видео в оперативности представления материала, стабильности изображения и возможности использования дополнительных цветов. Кино обладает большим диапазоном резкости, не зависимым от артефактов, большой экспозиционной широтой, способно обеспечивать несколько форматов изображения, а также обладает достаточно большим «свободным» цветовым пространством. Комбинация электронного и традиционного (пленочного) кинематографа приведет к получению системы, обладающей оперативностью, целостностью изображения и возможностью вводить дополнительные цвета в сочетании с параметрами, присущими только пленочному кинематографу. До сих пор нерешенным остается основной вопрос: когда же, наконец, качество проецируемого на широком экране электронного изображения сравняется с качеством изображения с кинопленки?
Если будет достигнута резкость, не зависимая от артефактов, представляющая собой некую форму предварительной фильтрации и дискретизации изображения, то затем понадобится выполнить некоторую реконструкцию. Г-н Bancroft рассказал о нескольких возможных способах достижения положительных результатов в этом направлении. В качестве одного из примеров решения была приведена многоформатная ПЗС-матрица электронной видеокамеры Viper, имеющая 9,2 млн элементов изображения (1920 отсчетов в горизонтальном направлении, 4320 — в вертикальном) в формате 16:9; она успешно сочетается с несколькими форматами с помощью системы DPM (Dynamic Pixel Management).
Рассматривая интервал экспозиции и цветовое пространство, докладчик указал, что большинство ограничений в «перенаправленности» характеристик электронного изображения обусловлено «вещательной моделью», означающей, что мы начинаем предварительную обработку характеристик и цветов в головке камеры при передаче на специальный тип экрана, обычно на ЭЛТ. Можно обойти эту трудность, применяя обработку сигнала в головке камеры с задержкой перед его регистрацией. Здесь имеется несколько ограничений, например, у нас есть 10-бит интерфейсы, а требуется 12-бит. Данная проблема преодолевается с помощью стабильного и обратимого алгоритма кодирования характеристики (рис. 3).

Рис.3. Схема обратного преобразования характеристики:
1 — 12-бит линейный; 2 — кривая преобразования 10-бит сигнала (FilmStream);
3 — 10-бит интерфейс (2 х SMPTE 292М); 4 — запись/воспроизведение;
5 — 10-бит интерфейс; 6 — обратное преобразование в линейную характеристику;
7 — 12-бит линейный

Обратно