программа
"Экологическая видеосъёмка"
1. Вводное занятие.
Современные технологии сделали видеосъёмку доступной практически любому желающему. Хорошо бы сделать таким же доступным и понимание, как грамотно снимать видео. Это будет полезно не только тем, кто собирается снимать кино, но и всем остальным, кто будет кино смотреть.
Из всех видов искусства в нашем образовании подробно изучается только литература. Мне кажется, что пора уделять такое же внимание и киноискусству, хотя бы потому, что в современном мире смотрят не меньше, чем читают. Но это – мечта, надеюсь, когда-нибудь мы к этому придём. Пока я ставлю перед собой более скромную задачу.
Поскольку камера снимает картинку как бы сама, существует иллюзия, что всё очень просто. Человека, купившего камеру, сразу называют кинолюбителем, по-моему, это несправедливо. Чтобы стать, например, художником-любителем, недостаточно купить этюдник, надо уметь рисовать. Задача этих занятий - «научить рисовать», для чего надо говорить не только о технике, но и о вопросах творческих. Я не претендую на то, чтобы давать глубокие знания, речь пойдёт об основах и принципах.
Принцип получения движущегося изображения.
Итак, сначала о технике. Как получается, что мы видим движущееся изображение?
Процесс видеосъёмки представляет собой фотографирование фаз движения. Принцип проще всего проиллюстрировать на примере устройства механизма кинокамеры.
Плёнка движется скачкообразно, в момент остановки кадр экспонируется (на него попадает свет), во время продёргивания плёнки свет перекрывается. В результате мы видим каждую секунду 25 сменяющихся изображений, запечатлевших фазы движения. Для того, чтобы движение выглядело плавным, достаточно 12 кадров в секунду. Чтобы совсем не было заметно мерцаний, 48. Механизм, осуществляющий перекрывание света, называется обтюратор, он работает синхронно с грейферным механизмом, осуществляющим скачкообразное движение плёнки. Перфорация (отверстия по краям плёнки) предназначается для продвижения её грейферным механизмом. Самый простой обтюратор представляет собой вращающийся перед плёнкой диск с вырезанным сектором.
Секторов может быть два или три, это позволяет увеличить частоту мерцаний при меньшем количестве кадров в секунду. (Скорости съёмки бывают разные, об этом будет сказано позже.
Иллюстрации с сайта: https://balyberdin.com/hey/all/about-fps/
Подробнее об обтюраторе и частоте кадров можно посмотреть здесь: https://balyberdin.com/hey/all/about-fps/
В видеокамере происходит принципиально то же самое: сканирование 25 раз в секунду изображения матрицы, но здесь используется не механика, а электроника, в подробности которой я входить не буду, пока для нас важен принцип.
Краткая история развития техники кино.
Первая успешная кинематографическая система была предложена Томасом Эдисоном и Уильямом Диксоном в 1894 году. Она состояла из двух устройств: «кинетографа», записывающего и «кинетоскопа», воспроизводящего движущееся изображение. В ней применялась плёнка шириной 35 мм с перфорацией по 4 на кадр, этот формат сохранился до настоящего времени.
Иллюстрация из Википедии
Ранее было много попыток зафиксировать движущееся изображение, не получивших широкого распространения. От простых игрушек до сложных систем. От «волшебного блокнота» с рисунками фаз движения на каждой странице до «биоскопа», изобретённого братьями Складановскими, который позволял снимать и демонстрировать короткие, около 5 секунд, фильмы.
Однако система Эдисона, представляющая собой большой ящик с глазком, была предназначена только для индивидуального просмотра. В 1995 году братья Луи и Огюст Люмьер, знакомые с конструкцией Эдисона, предложили свою систему под названием «синематограф», которая позволяла демонстрировать фильмы на большом экране. В ней также использовалась плёнка 35 мм, съёмка и проекция осуществлялась одним и тем же аппаратом. Так появилась система кинематографа, существующая до наших дней.
Иллюстрации из Википедии
Все современные киноаппараты, несмотря на огромное количество усовершенствований, устроены по тому же принципу.
(Для знакомства с эпохой появления кинематографа рекомендую посмотреть фильм Вима Вендерса «Братья Складановские».)
Первые фильмы снимались со скоростью 16 кадров в секунду. Камера и проектор приводились в движение вручную, вращением ручки, поэтому скорость строго не соблюдалась. Более того: при показе иногда специально, в зависимости от сюжета, ручку крутили быстрее или медленнее. Фильмы были немыми и чёрно-белыми. Музыкальное сопровождение делали тапёры, импровизируя «живьём» во время сеанса.
К началу 30-х годов прошлого века кино стало звуковым. Попытки сделать звук предпринимались и раньше, но существовали две проблемы: 1) синхронизация (совмещение) звука с изображением и 2) громкость - звукозаписывающие устройства были слишком тихими. Первая проблема решилась, когда научились записывать звук на ту же плёнку, что и изображение. Вторая была преодолена с появлением мощных ламповых усилителей. Звуковое кино требовало стабильной скорости съёмки и проекции, в киноаппаратах стали применяться электродвигатели, была принята стандартная скорость 24 кадра в секунду. Примерно в это же время появилась цветная киноплёнка.
Дальнейшие существенные изменения произошли с появлением телевидения и магнитной записи. Телевизионный сигнал, имеющий сложную форму, требовал для передачи в эфир большого частотного диапазона. Для экономии места в эфире была придумана чересстрочная развёртка. Изображение, формируемое по горизонтальным строкам, передавалось по частям: сначала нечётные, затем чётные строки. Благодаря инерции зрения кадр воспринимался полным.
Для синхронизации этого процесса в качестве эталонной частоты была выбрана частота электросети - 50 герц, скорость съёмки и проекции сделали кратной ей - 25 кадров в секунду. Качество аналоговой магнитной видеозаписи не было лучше, чем у киноплёнки, однако постепенно с появлением лёгких автономных видеокамер магнитная запись заменила киноплёнку на телевидении, прежде всего для съёмки новостей. Решающим было не качество (оно уже было достаточным для вещания), а отсутствие процесса проявки и возможность моментальной записи синхронного звука. По этим же причинам перешли на магнитную запись и кинолюбители. Однако усложнился процесс монтажа, на бытовой технике качественный монтаж был невозможен. Вот схема необходимого для нормального монтажа оборудования:
Иллюстрация с сайта: http://v.900igr.net:10/fotografii/informatika/Adobe-premier/003-Traditsionnyj-linejnyj-videomontazh.html
Минимальный комплект оборудования выглядел примерно так:
Иллюстрация с сайта :https://sceptic-rus.livejournal.com/1949947.html
Профессиональное кино по-прежнему снималось преимущественно на киноплёнке.
С появлением цифрового видео качество любительских записей существенно возросло. Разница между профессиональным и бытовым видео теперь не такая существенная, как была раньше. Если для профессионального монтажа на киноплёнке или аналоговой магнитной записи требовалось специальное громоздкое оборудование, то цифровой монтаж профессионального уровня можно делать на обычном компьютере. Цифровые технологии широко применяются и в большом кино. Появились цифровые кинокамеры с большими матрицами. Теперь, даже если фильм снимается на плёнке, монтаж и озвучание делается на компьютере.
Плёнка и «цифра». Аналоговая и цифровая информация.
Итак, что же такое цифровая запись? Для простоты рассмотрим принцип цифровой записи на примере звука. У звука два основных параметра: частота и амплитуда. При аналоговой записи носитель меняет один из своих параметров аналогично записываемому сигналу: намагниченность магнитной ленты, глубину и частоту углублений при механической записи на пластинке, оптическую плотность или отражательную способность при оптической записи.
При цифровой записи происходит измерение частоты и амплитуды через определённые промежутки времени, эта информация кодируется и записывается на носитель в двоичном коде. Таким образом на носитель записывается не сам сигнал, а его цифровой код, то есть серия импульсов, нули и единицы. Если аналоговая запись непрерывна, то цифровая всегда дискретна, чтобы её прослушать делается обратное преобразование, декодирование, получаемый дискретный сигнал сглаживается.
Иллюстрация с сайта «Инфоурок» https://infourok.ru/kodirovanie_i_obrabotka_zvukovoy_informacii_9_klass_bazovyy_uroven-285652.htm
Цифровая запись на CD дисках 16 бит 44 кГц сравнима с аналоговой. 16 бит – это точность измерения амплитуды, 44 кГц – частота, с которой делались измерения. Чем больше эти цифры, тем точнее цифровой сигнал повторяет исходный.
С изображением сложнее, там больше параметров, но принцип тот же. Главным недостатком цифровой записи является дискретность. Киноплёнка тоже неидеальна и вносит искажения, но всё равно количество цветов и градаций яркости внутри её динамического диапазона близко к бесконечности. Если посмотреть настройки компьютера, то мы увидим там цифру 13 миллионов цветов, это не все цвета, существующие в природе, но их достаточно много. Образно можно сравнить изображение на плёнке с рисованием красками, а цифровое с рисованием фломастерами. Краску можно наносить с разной плотностью и как угодно смешивать цвета. При рисовании фломастерами для каждого случая нужен отдельный фломастер, но, если их 13 миллионов, можно добиться неплохого результата. Цифровые технологии продолжают развиваться, «фломастеры» становятся более совершенными, в настоящее время цифровое видео применяется уже и при производстве художественных фильмов.
Огромным преимуществом цифровой записи является простота и точность копирования. Аналоговая копия всегда хуже оригинала. Например, при магнитной записи новый носитель вносит искажения и шумы, которые добавляются к исходному сигналу, то же происходит и при печати копий с киноплёнки. Цифровой сигнал, представляющий собой набор импульсов при перезаписи не искажается, цифровая копия даже при многократном перекопированнии всегда аналогична оригиналу. И главное, что цифровое видео допускает возможность корректирования и обработки несравнимые с возможностями прежних технологий. Цифровые записи более удобны для хранения, но следует помнить о стремительности прогресса. В своё время возникал вопрос: сколько могут храниться DVD диски? Утверждалось, что более ста лет. Пусть так, но какими через сто лет будут компьютеры? Будут ли устройства для воспроизведения DVD, если их нет уже в новых ноутбуках? А ещё нужно знать алгоритм, которым были закодированы эти записи. Цифровые архивы должны своевременно копироваться с появлением новых технологий. В больших государственных архивах эта проблема, пожалуй, будет решена, а вот личные домашние архивы могут быть безвозвратно утрачены. Об этом стоит задуматься. Ценные фотографии гораздо надёжнее напечатать и хранить в альбомах, а вот с фильмами так не получится.
Оцифровка звука
© 2018-2023 Сергей Демичев. При использовании материалов сайта, ссылка на данный сайт или первоисточник обязательна.