09февраля

Электронные помощники оператора

Современные накамерные и портативные мониторы имеют огромное количество дополнительных функций, которые еще лет десять назад вообще не существовали.

Это связано, в основном, с изменением роли портативного монитора во внестудийных съемках. В прошлом эта роль сводилась к оценке композиции кадра и общей оценке корректности экспозиции. В настоящее же время, с переходом к телевидению высокой и ультравысокой четкости и все более широким применением портативных видеокамер и гибридных цифровых фотокамер в производстве hi-end контента, роль накамерного монитора, как одного из основных инструментов в съемочном процессе, существенно возросла.

Теперь это комбинированный контрольно-измерительно-мониторный прибор, обеспечивающий съемку исходных материалов с максимально возможным качеством. И часто огромное количество функций, богатое меню настроек и режимов и множество разных органов управления приводят в замешательство пользователей, не всегда понимающих суть и назначение многих из них.

 

1 Title quad

 

Все функции современного камерного монитора можно разделить на 4 основные группы. Первая группа – это служебные функции базовых настроек (тип питания, выбор входа, выбор телевизионного стандарта и типа сигнала и т.п.), большинство из них не являются оперативными и устанавливаются при начальном конфигурировании съемочного комплекса. Вторую группу составляют привычные оперативные регулировки, такие как яркость, контрастность, цветовая насыщенность и т.д. Но нам сейчас более интересны две следующие группы функций, которые как раз и помогают оператору избежать брака и получить качественную сочную и четкую картинку. Одна из этих групп – это набор упрощенных измерителей параметров видеосигнала. Это осциллограф, вектороскоп, гистограмма, спотметр. Некоторые операторы используют эти функции очень активно, другие реже, сверяюсь с ними от случая к случаю, как с референсным контрольным прибором. Наиболее же активно используемой группой является последняя группа, объединяющая в себе инструменты, помогающие оператору в оперативных регулировках, таких как точная фокусировка, регулировка диафрагмы с контролем экспозиции …

Вот эти функции мы и рассмотрим.

 

Немного теории из «соседней реальности»

Прежде чем начнем знакомство с конкретными функциями, познакомимся с очень распространенным обозначением уровней видеосигнала. Хотя в европейской технической традиции (и вообще в системах, базирующихся на системе PAL и развертке 50 Гц) понятие IRE не используется, оно широко распространено в мультисистемных  мониторах, в системах нелинейного монтажа и цветокоррекции и стало, по сути, уже всемирным параметром, часто применяемым и в случаях, не относящихся к миру NTSC. Шкалы осциллографов, показания спотметров, параметры функций камер, да и применяемая в инструкциях терминология, часто используют именно значения IRE, что делает необходимым понимание этого термина.

Аббревиатура IRE расшифровывается как Institute of Radio Engineers (Институт Радио Инженеров, США) и обозначает в условных единицах уровень яркостного сигнала. Шкала IRE установлена в диапазоне от 1 до 100 и приблизительно совпадает со значениями в процентах, каковые и используются в PAL-основанных системах. В зависимости от того, какая именно система используется, японская, американская или европейская, цифровые значения одного и того же уровня яркости будут несколько отличаться, но, в большинстве случаев (кроме калибровки уровня черного и т.п.), этими отличиями можно пренебречь.

Значения от 1 до 99 представляют собой оттенки серого от чистого черного до белого. Это самый точный метод измерения экспозиции, и на основе данного показателя работают инструменты, помогающие нам в работе – зебра, фальшь цвет, вектороскоп и гистограммы.

 

 

 

Функции Shooting Assist

 

Не «выжечь» и не «пасть во тьму»

Правильная экспозиция и ее контроль всегда были одной из важнейших задач еще со времен первых шагов киносъемки и таковой осталась по сегодняшний день. Это связано с тем, что ни кинопленка, ни тем более видеокамеры не в состоянии отобразить полностью весь яркостной диапазон реальной сцены. Даже самые цифровые кинокамеры hi-end класса с расширенным динамическим диапазоном этого не могут. Поэтому выбор правильной экспозиции – это всегда компромисс между общей яркостью сцены и потерей нюансов на краях яркостного диапазона (в светах и в тенях). Чаще всего происходить «выжигание» самых ярких участков изображения, например, неба, когда вместо голубого неба с красивыми облаками на нем мы видим однотонное белое пятно. Если мы уменьшим экспозицию для сохранения деталей в светлых частях изображения, то падает общая яркость изображения а темные участки становятся просто черными и мы теряем детали в тенях. Недоэкспозиция изображения в цифровых камерах ведет, кроме того, еще и к смещению основной и существенной его части из области передаточной функции камеры с наибольшей разрешающей способностью.

Поэтому приходится делать выбор – что именно следует сохранить, а чем можно пожертвовать.

Естественно, в постановочной съемке, практически всегда, освещение сцены является управляемым и выставляется так, чтобы в отображаемый камерой диапазон попали все важные детали. В неконтролируемой световой ситуации в профессиональных камерах имеются инструменты, позволяющие существенно расширить рабочий световой диапазон, такие как «колено», выбор нужной гамма-коррекции, растяжка в тенях и т.д. Камеры же высшего класса с записью RAW позволяют «вытянуть» в постобработке казалось бы потерянные детали, поскольку они записывают не изображение, обработанное для «втискивания» его в прокрустово ложе телевизионных стандартов, а исходное, «сырое» изображение с матрицы. Но, в любом случае, необходимо иметь определенные средства объективного контроля, позволяющие увидеть где, что и в какой степени теряется.

 

«Зебра»

Это один из самых старых операторских инструментов, позволяющих контролировать освещенность, причем в одной из наиболее критических частей кадра, а именно, в светах. Если вы, заглянув в видоискатель камеры видели чередующиеся белые и черные наклонные полосы, наложенные на яркую часть изображения, то вы видели именно «зебру». «Зебра» - это очень хорошо заметный индикатор, указывающий, какие области изображения ярче заданного значения. Если «зебра» накрывает важные участки изображения, значит надо уменьшить экспозицию – прикрыть диафрагму, уменьшить усиление или ввести в световой тракт ослабляющий нейтральный серый светофильтр.

 

2 Zebra

 

В самом простом случае «зебра» имеет одно фиксированное значение, как правило, в районе начала клиппинга (ограничения сигнала по амплитуде),- 95 IRE или 100 IRE. Однако, наиболее распространен случай, когда значение «зебры» можно задать произвольно или выбрать из нескольких типовых значений. В самом продвинутом случае может быть одновременно две «зебры» (с наклоном в разные стороны) с разными значениями, например, одна 90 IRE, предупреждающая о близости режима ограничения, а вторая 100 IRE, показывающая те участки, которые будут «выжжены». Такие настройки позволяют более эффективно использовать весь динамический диапазон камеры. Стоит также иметь ввиду, что не всякий клиппинг однозначно вреден и недопустим. Ограниченный клиппинг в некритических участках вполне приемлем и позволяет улучшить отображение основной части изображения.

 

False Color

В русскоязычной среде еще не сложилось четкое соответствие английскому обозначению этой функции. «Псевдоцвет» (или «фальшьцвет») – это функция, которая переводит цветное изображение в черно-белое а затем раскрашивает его в различные цвета, соответствующие различным уровням яркости. Таким образом мы получаем цветокодированную карту распределения освещенности по изображению.

 

3 False

 

Необходимость в такой функции возникла в связи с тем, что ни «зебра» ни даже осциллограф (см. ниже) не позволяют составить общую яркостную оценку изображения в динамике распределения по кадру. Шкала соответствия цвет-яркость или выводится по краю изображения или может отображаться в меню настроек. Общепринято задавать шкалу в виде классического спектра, в котором синий цвет соответствует низкой яркости, а красный – высокой.

Псевдоцвет – хороший инструмент для общей оценки яркостной картины, но не дающий возможности более-менее точно определить значение яркости. В этом случае нужен, например, осциллограф.

 

Осциллограф

Осциллограф – это еще один прекрасный инструмент, который поможет вам справиться с задачей установки правильной экспозиции. Осциллограмма показывает нам распределение уровней яркости в кадре вдоль телевизионной строки слева направо. Осциллограф имеет шкалу, которая проградуирована или в единицах IRE или в процентах от 0 до 100 снизу вверх. Таким образом точки осциллограммы, соответствующие темным участкам изображения располагаются внизу, ближе к нулевому значению, а яркие участки – вверху.

 

4 WFM

 

В зависимости от того, как обрабатывает изображение камера и какой режим установлен для осциллографа значения ниже 0 и выше 100 могут отображаться, а могут и не отображаться, обрезаясь на 0 IRE и 100 IRE. Но, в любом случае, все, что выходит за эти границы записано не будет.

В общем случае осциллограф монитора имеет один режим работы, при котором на осциллограмме отображаются все строки кадра, наложенные друг на друга. В более продвинутых мониторах имеется возможность включить режим отображения одной строки с произвольным ее выбором. Такой режим дает возможность более точно определить уровни яркости в нужной области изображения и оценить степень проработки деталей.

 

Гистограмма

До последнего времени данная функция не была распространена в видеооборудовании, поскольку основным инструментом был осциллограф. Гистограмма пришла из цифровой фотографии и, учитывая, что, с появлением гибридных камер, большое число фотографов стало снимать и видео, производители включили в инструментарий мониторов и привычную для таких операторов функцию оценки освещенности кадра.

 

5 Hystogram

 

Гистограмма – это функция отображения распределения уровней освещенности в кадре. Горизонтальная шкала – это шкала уровней яркости от 0 минимума до максимума. Вертикальная шкала – это шкала количества. Т.е. Чем выше конкретный участок гистограммы, тем больше соответствующих уровней яркости присутствует в кадре. Таким образом, если левая часть гистограммы существенно выше правой, то изображение слишком темное, если правая часть выше, то, соответственно, изображение излишне светлое. Т.е., за исключением некоторых специфических случаев, задача состоит в том, чтобы путем регулировки экспозиции добиться равномерного (или симметричного относительно 50 IRE) распределения гистограммы по горизонтали. При этом, желательно следить, чтобы гистограмма не обрезалась существенно ни с права, ни слева. В противном случае, вся обрезанная информация будет потеряна безвозвратно.

 

Пора фокусироваться

Итак, мы установили правильную экспозицию, но это не будет играть никакой роли, если наша картинка не в фокусе. Причем, в последнее время, с ростом четкости ТВ контента и распространением большеэкранных систем (телевизоров, проекторов и т.п.) высокого разрешения, важность точной фокусировки кардинально возросла. При этом размеры встроенных мониторов камер остались небольшими, что делает фокусировку с их помощью достаточно проблематичным. Но есть несколько приемов, упрощающих эту задачу.

Самый простой способ – это электронное увеличение части изображения (Focus Zoom), на которую надо отфокусироваться. Это именно электронное увеличение, не затрагивающее оптику камеры. Оптический «наезд» с фокусировкой по крупному плану объекта и последующим «отъездом» в исходное положение возможен только в дорогих телевизионных камерах с парфокальными объективами, не теряющими фокус при изменении фокусного расстояния. Фотообъективы и встроенные объективы видеокамер могут терять фокус при зуммировании, поэтому электронный зум для фокусировки является предпочтительным.

Другим распространенным инструментом является т.н. «пикинг» (англ. Peaking). Это специальный режим обработки изображения, при котором подчеркиваются контуры объектов с формированием контрастного ложного контура в тех частях изображения, которые находятся в фокусе. Физически это выполняется с помощью избыточной частотной коррекции сигнала с подъемом в области высоких частот. При этом на мелких деталях и контрастных контурах происходит выброс АЧХ который хорошо различим на изображении. Причем, такой выброс формируется только на деталях изображения в фокусе, поскольку детали не в фокусе не имеют мелких высокочастотных деталей.

 

6 Focus Peaking

 

Часто данная функция имеет опцию раскраски контура определенным цветом, что еще более упрощает контроль фокуса.

 

LUT

В цифровом кинопроизводстве и художественном видеопроизводстве все более широкое распространение получает съемка с записью в формате RAW. Это специальный режим в котором сигнал с датчика изображения не проходит обработку в соответствии с телевизионными стандартами, а в «сыром» виде поступает на запись Такой сигнал имеет гораздо более широкий динамический диапазон, не умещающийся в рабочий диапазон монитора и отличную от принятой колориметрию. Позволяя получить на несколько порядков более качественный результат, этот сигнал очень сложен в плане мониторинга. По нему практически невозможно оценить каким будет результирующее изображение и также невозможно выставить правильные экспозицию и фокус.

 

7 LUT

 

Для того чтобы оператор при съемке в RAW мог корректно работать, в камере или мониторе производится приведение RAW сигнала к стандартному, корректно отображаемому монитором. Для этого применяются т.н. LUT (англ. Look Up Table – просмотровая таблица) – матричные таблицы перевода изображения с конкретной модели камеры в стандартное, соответствующее одному из основных телевизионных стандартов (например Rec.709). В более простом случае, монитор имеет возможность переключения между стандартным и кинорежимом, который жестко прошит без возможности изменения . Более продвинутые специализированные мониторы имеют возможность загрузки различных LUT таблиц, соответствующих разным камерам и разным режимам.

 

Как мы видим, современные мониторы и камеры предоставляют оператору достаточный инструментарий для полноценного контроля качества изображения. Причем, все больше таких функций, которые еще недавно можно было найти только в устройствах с заоблачными ценами, сегодня все более активно проникают даже в устройства бюджетной категории, доступные очень широкому кругу операторов. И оператору остается только найти эти функции в мониторе, освоить их и эффективно использовать.

 


Мониторы, мониторы –рекордеры, которые имеют указанные функции:

Convergent Design Odyssey7Q+ SSD - флэш рекордер

 S-1073F - контрольный монитор SWIT

S-1161H  - контрольный монитор SWIT

S-1222F  - контрольный монитор SWIT

S-1223H  - контрольный монитор SWIT

S-1173H   - контрольный монитор SWIT

Atomos Shogun Studio - видеорекордер студийный двухканальный

Shogun Inferno - видеорекордер накамерный 4k

Shogun Flame - видеорекордер накамерный 4k

Blackmagic Video Assist - видеорекордер накамерный

Video Assist 4K - видеорекордер накамерный 4k


Posted in Статьи

09.02.17