Статьи из мира кино
February 15

 The Color-Space Conundrum — Digital workflow.

Во второй из двух статей о цветовом пространстве и контроле изображения технические эксперты оценивают некоторые проблемы и потенциальные решения для гибридного плёночно-цифрового производственного процесса.

Дуглас Бэнкстон


В январе 1848 года, наблюдая за строительством лесопилки на берегу Американской реки недалеко от Сакраменто, прораб Джеймс Маршалл наткнулся в канаве на золотой самородок размером с горошину. Этот момент положил начало Калифорнийской золотой лихорадке; сотни тысяч людей устремились на запад, чтобы заявить свои права на драгоценный металл. Вскоре появились поселения, которые переросли в шахтерские города. Однако в то время Калифорния еще не обрела статус штата и существовала в политическом вакууме. По всей земле бродили скваттеры, а старатели, многие из которых сами были скваттерами, энергично защищали свои территории. Здесь царило пограничное правосудие (фронтир), а на деревьях часто можно было увидить украшения в виде петлей. В 1850 году Калифорния официально стала 31-м штатом, и новое правительство, созданное в конце 1849 года, приняло законы, которые начали наводить порядок на этой земле.

История циклична, и цифровая обработка изображений для кинофильмов переживает свою собственную "золотую лихорадку". В поисках кусочков, а не самородков, искатели удачи (и самозахватчики) включают в себя множество конкурирующих организаций: философски противоречивые студии, заботящиеся о прибылях и убытках, но стремящиеся к созданию лучших элементов изображения; производители, которые, естественно, заботятся не только о прибылях, но и о доле рынка; постпроизводственные предприятия и владельцы кинотеатров, которые предпочитают не вкладывать значительные средства в новые форматы и оборудование, устаревающее сразу же после установки. Сплавленные воедино, идеологии этих лагерей не образуют утопической среды визуализации. В результате, кинематографисты, художники, ответственные за превращение идей и слов в визуальные образы на большом экране, вынуждены пока что терпеть разрозненный производственный процесс, который часто оказывается сомнительным, неэффективным и дорогим. Одним словом, этот процесс может привести к получению плохих изображений, несмотря на обилие инструментов и методов контроля изображения, которые сегодня доступны.

Философ Джордж Сантаяна (1863-1952) писал: "Те, кто не помнит прошлого, обречены на его повторение". Цифровое телевидение/телевидение высокой чёткости уже представляет собой неразбериху из, казалось бы, необратимых ошибок. Цифровое кино пока не так сильно запуталось — по крайней мере, пока. Границы цифрового кино напоминают Калифорнию до 1850 года: широко открытые и беззаконные.

Появился Технологический комитет ASC. Цель этого авторитетного органа — сформулировать ряд "рекомендаций по передовому опыту" для работы в гибридной кино- и цифровой среде — рекомендаций, которые дадут простор для будущих инноваций. На данный момент комитет тесно сотрудничает со студийным консорциумом Digital Cinema Initiatives (DCI) в создании стандартного оценочного материала, или StEM, для тестирования цифровых проекционных технологий. ASC не провозглашает стандарты - эта функция принадлежит Обществу инженеров кино и телевидения (SMPTE) и Академии кинематографических искусств и наук (AMPAS). То, что технология становится официальным стандартом, еще не означает, что это лучший выбор (бесчисленные примеры — телевидение). Точно так же, если производитель представляет новый продукт, это не означает, что он автоматически становится лучшим выбором для удовлетворения потребностей кинематографистов. Технологический комитет был сформирован кинематографистами ASC, её ассоциированными членами и профессионалами индустрии в попытке объединить эту бурно развивающуюся область цифровой обработки движений; истинная функция группы — служить консультативным советом и обеспечивать лидерство в нынешнем вакууме специального внедрения технологий.

В начале 1990-х годов графическая индустрия находилась в похожем состоянии. Интернет и компьютерные сети набирали силу, и традиционные плёночные пробные копии уступали место обмену файлами. Однако при всем многообразии программного обеспечения, мониторов и принтеров, ни один из которых не взаимодействовал друг с другом, великолепная пресс-модель в вашей печатной рекламе могла отлично выглядеть на компьютере рекламного агентства, но не так красиво на реальных страницах журнала; если принтер смещал чёрные цвета, то в итоге получалось размытое изображение. В 1993 году для продвижения своей системы управления цветом ColorSync компания Apple Computer вместе с шестью другими производителями создала консорциум ColorSync. Годом позже Apple, хотя и оставалась активным участником, передала ответственность за кросс-платформенное цветовое профилирование остальным членам группы, которая затем сменила название на Международный консорциум цвета, или ICC. Сегодня всё оборудование и программное обеспечение поддерживает цветовые профили ICC, и хотя эта система не идеальна, она обеспечивает калибровку дисплеев и принтеров, а также максимально возможное соответствие общих файлов замыслу создателей.

Сохранение целостности изображения в гибридном технологическом процессе — другими словами, сохранение задуманного образа — это цифровая нирвана, к которой стремятся кинематографисты. Как говорилось в первой части этой статьи ("The Color-Space Conundrum", AC Jan. '05), зрительная система человека подвержена множеству переменных, и все они гарантируют, что никто из нас не воспринимает одно и то же изображение абсолютно одинаково. Плёнка и её фотохимические процессы имеют свои собственные тенденции. Со временем, благодаря техническому развитию, замкнутая система плёнки стала управляемой и последовательной, с повторяющимися результатами. Однако внедрение цифровых цифр привело к тому, что традиционные методы управления изображением оказались под угрозой: нет двух одинаковых установок, нет двух одинаковых процессов, нет двух одинаковых технологических процессов (см. диаграмму a и диаграмму b).

Роджер Дикинс, ASC, BSC и колорист Стив Скотт выполнили цветокоррекцию фильма "Деревня" 2004 года, используя фирменную систему цветокоррекции Colorfront, которая была полностью адаптирована компанией EFilm. Каждый DI-центр "дорабатывает" свое оборудование, чтобы лучше интегрировать его в выбранный производственный процесс.
Схема рабочего процесса фильма "Деревня" предоставлена компанией EFilm.


Хотя на схеме показан общий процесс работы iO Film с цифровым промежуточным материалом, технологические процессы зависят от конкретного проекта. Нет двух одинаковых рабочих процессов. Недавно создав альянс с Lightning Media, iO Film летом переедет в более просторное помещение и утроит количество DI-кабинетов.
Диаграмма рабочего процесса iO Film Digital Intermediate предоставлена компанией iO Film.

Хотя основные этапы технологического процесса могут показаться одинаковыми при сравнении DI-объектов, внутри этих этапов процессы и оборудование различаются. Каждое предприятие разрабатывает систему для достижения своих целей, подобно тому, как создается компьютерная рабочая станция.
Схема технологического процесса предоставлена компанией LaserPacific Media Corporation.

В результате управление гибридным плёночно-цифровым производственным процессом напоминает создание компьютерной рабочей станции от материнской платы до компьютера - выбор графических карт, карт захвата, вывода и Ethernet, установка памяти и жёстких дисков, обновление BIOS, подбор программного обеспечения и выбор нескольких мониторов для отображения. Закон Мёрфи в электронике гарантирует, что при первом запуске все вещи не будут работать как единое целое, поэтому операторы техподдержки в Индии ждут вашего звонка.

(РЖУНИМАГУ.. из Индии, но для остальных: в данный момент Индия занимает около 40-60 процентов рынка программного обеспечения в мире, как пишу эксперты — четыре из пяти программ производятся/создаются в Индии)

Конечно, несмотря на многочисленные недостатки, присущие современным гибридным кинопроцессам, цифровая среда предлагает гораздо больший потенциал для управления изображением, чем фотохимическая. Не маловажно, что из пяти художественных фильмов, номинированных на премию ASC 2004 года ("Авиатор", "Очень долгая помолвка", "Страсти Христовы", "Соучастник" и "Рэй"), все прошли через процесс монтажа в цифровой промежуточной среде (DI).

Процесс DI родился из довольно недавнего брака между визуальными эффектами и цветокоррекцией на основе сканера и телесина для киноплёнок. Конечно, цифровая обработка изображений начала оказывать влияние на киноиндустрию уже давно. Работая в компании Information International, Inc. (Triple-I), Джон Уитни-младший и Гэри Демос (который сейчас возглавляет подкомитет Advanced Imaging Комитета по технологиям ASC) создали специальные компьютерные эффекты для научно-фантастического триллера Westworld (1973) и его сиквела Futureworld (1976). Впоследствии этот дуэт объединился в компанию Digital Productions, основой которой стал суперкомпьютер Cray XM-P размером с диван и стоимостью 6,5 миллионов долларов. С помощью этой громадины электроники (и ещё одного, более нового суперкомпьютера, который компания приобрела позже) Уитни и Демос также создали компьютерные космические сцены высокого разрешения для фильма 1984 года "Последний звездный истребитель". Значительная часть компьютерных изображений (CGI) в этом фильме была впечатляющей и была обязана новаторскому предшественнику: Tron. Фильм 1982 года, в котором Triple-I предоставили солнечный парусник и корабль злодея Сарка, стал первым значительным CGI в кино, 15 минут — и показал студиям, что цифровые изображения являются жизнеспособным вариантом для кинокартин.

В ту эпоху компьютеры и их всеохватывающие "цифровые" аспекты стали основой для экспериментов в обычно трудоемкой сфере оптической печати. В течение 17 лет Барри Нолан и Фрэнк Ван Дер Веер (из Van Der Veer Photo) создавали гибридный электронный принтер, который в 1979 году скомпоновал шесть двухэлементных сцен из классического научно-фантастического фильма "Флэш Гордон". Используя аналоговые и цифровые сигналы, принтер выдавал цветной кадр за 9 секунд с разрешением 3 300 строк. Если оптическая печать и казалась трудоёмкой, то новые методы были не совсем молниеносными, а внешний вид ещё не мог конкурировать с традиционными методами.

В 1989 году компания Eastman Kodak начала исследования и разработку электронной промежуточной системы. Проект включал в себя несколько этапов: оценка замкнутой цепи плёнки; разработка технологии сканирования на основе ПЗС-матриц совместно с компанией Industrial Light & Magic; и, наконец, создание технологии записи на основе лазера и исследование форматов файлов программного обеспечения, которые были доступны в то время. В следующем году компания Kodak сосредоточилась на выборе цветового пространства, в которое будет сканироваться плёнка. Руководители проекта определили, что если кодировать кадры в линейных битах, то для охвата динамического диапазона плёнки потребуется до 12-16 разрядов. Немногие форматы файлов того времени могли работать с такой высокой скоростью передачи данных. Кодирование в логарифмических битах лучше соответствовало плотности печати на плёнке, и компания Kodak пришла к выводу, что 10-битный лог вполне справляется с этой задачей (подробнее об этом позже). Формат файлов TIFF мог работать с 10-битным логом, но был слишком "гибким" для целей обработки изображений (то есть в нем было больше возможностей для путаницы и ошибок).

Руководители проекта определили, что если кодировать кадры в линейных битах, то для охвата динамического диапазона плёнки потребуется до 12-16 разрядов.

Учитывая всё это, компания Kodak предложила новый формат: 10-битный лог-файл Cineon. Получившаяся система Cineon, состоящая из быстрого сканера 2K, способного работать в формате 4K (который в то время был слишком медленным и дорогим для работы), лазерного рекордера Kodak Lightning и управляемого формата файлов Cineon, вызвала радикальный сдвиг в индустрии визуальных эффектов. Всего за несколько лет традиционная трудоёмкая оптика ушла в прошлое. Хотя в 1997 году компания Kodak ушла с рынка сканеров и рекордеров, формат файлов Cineon используется до сих пор. Недавно компания Kodak получила премию Academy Sci-Tech Award за еще один компонент системы — рабочую станцию Cineon Digital Film Workstation.

В начале 1990-х годов появление цифровых форматов плёнки стало благом для телесина. Многократные проходы для цветокоррекции и хромакея можно было выполнять практически без ухудшения качества от поколения к поколению. Первый формат, D-1 — работал в формате ITU-R BT.601 (Rec 601) 4:2:2 компонентного видео с 8-битной дискретизацией цвета. Rec 601 — это стандартное разрешение, определенное ITU, или Международным союзом электросвязи. (Предшественником этого органа был Международный консультативный комитет по радио, или CCIR). Цветность 4:2:2 описывает соотношение частот дискретизации, используемых для оцифровки компонентов яркости и цветоразностных компонентов в цветовом пространстве компонентного видео YCbCr, цифровом производном YUV. (YPbPr — аналоговая производная компонентного видео.) Таким образом, на каждые четыре выборки Y приходится по две подвыборки Cb и Cr.

Композитный 8-битный D-2 был заменой 1-дюймовой аналоговой ленте. Он функционировал в соответствии с SMPTE 244M, рекомендуемой методикой для битово-параллельного цифрового интерфейса, и был подвержен артефактам обводки.
D-3 — композитный 8-битный формат записи на видеокассету с использованием 1⁄2-дюймовой ленты. Поскольку эти цифровые форматы разрабатывались в Японии, D-4 был пропущен. (Японская культура имеет свои суеверия, и иероглифы "четыре" и "смерть" по-японски произносятся как "ши" - зловещая ассоциация).

D-5 — распространенный сегодня формат для постобработки, поскольку он позволяет записывать несжатое компонентное цифровое видео Rec 601 с глубиной до 10 бит. При сжатии 4:1 он может записывать сигналы 60p в разрешении 1280x720p и 24p в разрешении 1920x1080p в формате 4:2:2.
D-6 — формат высокой чёткости, более подходящий для хранения из-за стоимости и размера, но не получивший широкого распространения; он записывает без сжатия в стандарте высокой чёткости ITU-R BT.709 (Rec 709) с полной полосой цветности 4:4:4.
D-7 — обслуживает стандарты DVCPro компании Panasonic: 480i 4:1:1 DVCPro со сжатием 5:1; 480i 4:2:2 DVCPro50 со сжатием 3,3:1; и 1080i 4:2:2 DVCPro HD со сжатием 6,7:1 (см. диаграмму).

Эти разные цифры заставляют задуматься: Что считать высоким разрешением? На самом деле, высокая чёткость — это любой формат, который хоть немного лучше, чем компонентное разрешение стандартной чёткости. Это позволило использовать ярлык "hi-def" довольно бессистемно.

1998 год стал поворотным моментом, когда двое подростков через телевизор попали в чёрно-белый мир телешоу в стиле 1950-х годов, и их присутствие добавило немного "цвета" в окружающую обстановку. Фильм "Плезантвиль" (AC Nov. '98) был чистой фантазией, но выделение цветов на чёрно-белом фоне — нет. Цветные кадры, снятые Джоном Линдли, ASC, прошли сканирование Philips Spirit DataCine 2K с разрешением 1920x1440 (что на самом деле не является полным разрешением 2K). Затем файлы данных были переданы художникам по визуальным эффектам, которые выборочно обесцвечивали те или иные участки кадра. Цифровая лаборатория Kodak, Cinesite, выводила файлы на цветную промежуточную основу с помощью рекордера Kodak Lightning. Таким образом было обработано почти 1700 кадров — очень трудоёмкий процесс создания визуальных эффектов.

В телесине выделение объекта или цвета и обесцвечивание фона — относительно простая задача. Глядя на то, что было сделано в "Плезантвиле" и что можно было сделать в телесине, кинематографисты и инженеры индустрии начали складывать два и два; они поняли, что плёночные изображения можно преобразовывать в цифровые файлы, манипулировать ими с помощью инструментов телесина, а затем снова выводить на плёнку. Эта концепция, впервые предложенная компанией Kodak, стала известна как цифровой промежуточный процесс, который заменяет традиционные фотохимические промежуточные этапы и этапы цветообработки. Большим преимуществом является возможность отказаться от ухудшающего изображение оптического раздувания для супер 35-миллиметровых кадров, которые теперь могут быть приведены к нормальным размерам в компьютере без потери разрешения.

Многие в индустрии отмечают фильм братьев Коэнов "Брат, где ты?" 2000 года, снятый Роджером Дикинсом, ASC, BSC, как первый коммерческий фильм, в котором был применён настоящий DI. Дикинс был хорошо знаком с фильмом "Плезантвиль" и поэтому знал, что DI - это единственный способ добиться избирательного, вручную раскрашенного открыточного вида фильма эпохи депрессии, не превращая каждый кадр в визуальный эффект. Поскольку DI всё ещё находился в менее чем идеальной стадии развития, "Брат" стал процессом обучения для всех участников, включая Cinesite, где технологический процесс создавался практически на лету. Отснятый материал был отсканирован на DataCine, и потеря чёткости при псевдо-2K-сканировании пошла на пользу фильму, помогая ещё больше подражать эпохе. Проведя 10 недель за цветообработкой фильма, Дикинс сказал, что впечатлен возможностями новой технологии, но отметил в октябрьском номере журнала American Cinematographer за 2000 год, что "этот процесс не является быстрым решением проблемы плохого освещения или плохой фотографии". (Эта цитата, конечно, может остаться в настоящем времени, потому что она будет актуальна всегда). (Добавлю от себя, если обосрались на площадке, то вам тяжело придётся на посту)

Пока Дикинс сеял семена DI в Cinesite, австралийский режиссер Питер Джексон решил взяться за трилогию "Властелин колец" — и все сразу. Сохранить последовательность во внешнем виде трёх фильмов, каждый из которых длится более трёх часов и содержит большое количество визуальных эффектов, было задачей размером с гору Дум. Колорист Питер Дойл и кинематографист Эндрю Лесни, ASC, ACS, обратились за помощью к небольшой компании из Будапешта под названием Colorfront. В двух словах, дуэт попросил Colorfront создать по их спецификациям программно-аппаратную систему цифровой обработки цвета, которая имела бы типичные инструменты телесина, но могла быть откалибрована для любой лаборатории и эмулировать систему принтер-свет традиционной фотохимической цветовой обработки. Интегрировав бета-версию системы в производственный процесс, Дойл обнаружил, что управление цветом в электронных дисплеях быстро стало проблемой. "В то время цифровые проекторы просто не были достаточно хороши", — вспоминает он. "Мы продолжали использовать ЭЛТ, но для того, чтобы монитор соответствовал копии, нужно было определить, каким на самом деле должен быть монитор. Очевидно, что нам пришлось отойти от идеального технического представления релизной копии фильма".

Выстраивая производственный процесс, кинематографисты столкнулись с умной идеей. Чтобы облегчить последующую работу в цепочке DI, большое количество пластин, снятых для цифровых эффектов, предварительно проходили цветообработку перед тем, как попасть к художникам по визуальным эффектам. (забавно, я о таком не слышал, видимо уже отказались от такой практики)
Эта практика набирает популярность и скоро станет стандартной операционной процедурой во всех производственных процессах. Лесни получил статуэтку "Оскар" за фильм "Братство кольца" (AC Dec. '01), а Colorfront объединился с британской компанией 5D для коммерческого выпуска бета-версии системы под названием 5D Colossus.

Colossus, который позже был приобретен и усовершенствован компанией Discreet, а затем перевыпущен под названием Lustre, обрушил на киноиндустрию поток инструментов для управления цветом и цветообработки. Этот поток продуктов не собирается ослабевать, и, как и в компьютерной индустрии, обновления происходят непрерывно, а устаревание является постоянно присутствующим фактором. Чтобы убедиться в этом, достаточно осмотреть выставочный зал на ежегодной конференции Национальной ассоциации телерадиовещателей в Лас-Вегасе. Из-за отсутствия жизнеспособных стандартов представленные технологии часто являются собственными или плохо сочетаются с другими на арене цифрового изображения. Можете ли вы вывести на площадку 10 баскетболистов со всего мира, каждый из которых одет в свою форму и говорит на другом языке, и ожидать организованной игры? Без тренеров и достойных переводчиков — нет. А кто может быть лучшим тренером по цифровой визуализации, чем те, кто имеет наибольший опыт в создании высококачественных визуальных материалов, то есть члены Технологического комитета ASC?

В навигацию по гибридной среде плёнки и цифрового изображения вовлечено множество факторов, и всестороннее обсуждение каждого из них превратило бы эту статью в большой учебник иероглифических уравнений, встречающихся на высших курсах математики, которые я либо проспал, либо вообще пропустил. Эта статья — даже не обзор, который тоже был бы размером с учебник. Скорее, я проанализирую некоторые ключевые элементы, которые влияют на выбор производственного процесса, потому что в настоящее время нет двух одинаковых производственных процессов; каждый из них подстраивается под конкретный проект.

(Комитет по технологиям в настоящее время готовит "цифровой букварь" - обзор всего, что относится к цифровому производственному процессу. Члену комитета Марти Оллштейну из Crystal Image поручено подготовить документ, который будет включать выводы, сделанные на основе важной работы, которую комитет усердно проводил в течение последних двух лет. Букварь станет "живым" документом, который будет регулярно обновляться, чтобы отражать технологический прогресс и развитие продуктов, а также результаты рекомендаций комитета по лучшей методике).

Несмотря на десятилетия криков в духе Пола Ревера "Плёнка мертва!", целлулоид по-прежнему является доминирующим средством записи и представления информации. Цифровой формат, по причинам, упомянутым ранее, быстро становится доминирующим промежуточным носителем. Таким образом, типичный гибридный аналогово-цифровой производственный процесс включает в себя съёмку на плёнку, манипуляции с изображениями в цифровой среде и последующую запись на плёнку для отображения и архивирования (см. схему).

Начнем с того, что в качестве носителя записи используется негатив аналоговой камеры. На сегодняшний день не существует цифрового носителя, равного по динамическому диапазону негативной камере. Негатив записывает настолько близкое к реальному представление сцены, которую мы перед ним ставим, насколько позволяет эмульсия, но это не обязательно то, как мы видим вещи. Плёнка не учитывает различия в человеческом восприятии, а также способность наших глаз регулировать точку белого, о чём мы говорили в первой части этой статьи.

Сенситометрическая кривая плёнки строится на графике, где по оси Y откладывается плотность, а по оси X - экспозиция. Кривая определяет изменение плотности плёнки при заданном изменении экспозиции. Верхняя часть кривой, которая отклоняется от горизонтали, называется плечом, и именно здесь негатив достигает максимальной плотности (см. диаграмму). Другими словами, чем больше света вступает в реакцию с эмульсией, тем плотнее она становится, и, конечно, большое количество света дает блики. Что?! Помните, что это негативный рабочий материал, который делает обратную запись сцены, поэтому на вашем негативе ярко-белые облака будут почти черными, а при позитивной печати облака станут светлой зоной ярких элементов. Нижняя часть кривой, которая также отходит от горизонтали, называется носком. Плотность здесь меньше из-за меньшей освещенности, что даёт тени и черноту. Конечные точки носка и плеча, где кривая уплощается до постоянной плотности, называются D-min и D-max соответственно. Измерение наклона кривой между двумя точками прямолинейного участка на негативной пленке обычно дает число 0.6 или близкое к нему, в зависимости от типа плёнки, и это называется гамма (см. диаграмму). (Единицы измерения этого числа как таковой не существует, так же как не существует единицы измерения экспозиционных ступеней. На самом деле это соотношение изменения плотности к логарифму изменения экспозиции.) Теперь измерьте разницу в плотности между D-min и D-max, и вы получите максимальный диапазон контрастности негатива.

Для тех кто не в курсе, плечо это Спад, а носок это Скат. Обычно я меняю всё на нашу терминологию, но здесь оставлю их жаргонные термины.


Двумерная диаграмма цветности МКО.
Диаграмма МКО любезно предоставлена компанией Photo Research, Inc. ©Photo Research, Inc. Все права защищены.

Сенситометрическая кривая негативной плёнки имеет более плавный наклон, или большую широту. Этот график: Fujicolor Reala 500D 8596/8692.
Характеристические кривые предоставлены компанией Fuji Photo Film U.S.A.

Сенситометрическая кривая негативной плёнки имеет более плавный наклон, или большую широту. Этот график: Kodak Vision2 250D 5205/7205.
Характеристические кривые любезно предоставлены компанией Eastman Kodak

Как видно из крутой S-образной кривой, печатная плёнка (копия) имеет меньшую фотографическую ширину и более высокий контраст, чем негативная, а гамма составляет 2,6 против 0,6 у негативной. Вот этот график: Kodak Vision Color Print Film 2383 имеет коэффициент контрастности 13 ступней, в то время как Vision Premier 2393 (следующий график) имеет коэффициент контрастности около 18 ступеней. (Изображение 1 из 2)
Характеристические кривые любезно предоставлены компанией Eastman Kodak

Как видно из крутой S-образной кривой, печатная плёнка (копия) обладает меньшей фотографической широтой и большей контрастностью, чем негативная, а гамма составляет 2,6 против 0,6 у негативной. Kodak Vision Color Print Film 2383 (предыдущий график) имеет коэффициент контрастности 13 ступней, в то время как Vision Premier 2393 (данный график) имеет коэффициент контрастности около 18 ступней. (Изображение 2 из 2)
Характеристические кривые любезно предоставлены компанией Eastman Kodak

Как видно из крутой S-образной кривой, печатная пленка (копия) имеет меньшую фотографическую ширину и более высокий контраст, чем негативная, а гамма составляет 2,6 против 0,6 у негативной. Этот график: Fujicolor Positive Print 3513/3516.
Характеристические кривые предоставлены компанией Fuji Photo Film U.S.A.

Диаграмма воспроизведения тонов (она же диаграмма Джонса) для кинематографической фотографии. Сенситометрия негативной плёнки показана в юго-восточном квадранте. Увеличение экспозиции камеры на одну ступень, например, сдвигает точки белого, серого и тени на 0,3 единицы вправо. В северо-западном квадранте показана сенситометрия плёнки для копии. В юго-западном квадранте показаны плотности негативов, которые отображаются в экспозиции на копии (например, через принтер в лаборатории). Регулировка ламп синхронизации позволяет сдвигать кривые под углом 45 градусов влево или вправо. Северо-восточный квадрант показывает общую тоновую передачу системы (т. е. плотность на отпечатке (копии), полученную при заданной экспозиции сцены).
Диаграмма воспроизведения тонов Дугласа Уокера.

Перед негативной пленкой не стоит задача проявить записанное изображение. Для этого негатив должен быть непосредственно отпечатан на позитивной плёнке или, при выпуске большого количества отпечатков, пройти через промежуточные фотохимические процессы создания интерпозитива (IP), а затем нескольких интернегативов (IN). С IN делается контрольный отпечаток, после чего можно проявить изображения, содержащиеся на оригинальном негативе с камеры. Копия не воспроизводит всего, что было записано на негативе. "Цель негатива — запечатлеть виртуальную сцену", — говорит специалист по изображениям компании Kodak Дуглас Уокер, — но не существует практического способа воспроизвести те же самые соотношения яркости. Динамический диапазон сцены может составлять 100 000:1 или 1 000 000:1, и пытаться воспроизвести его в каждом кинотеатре будет дорогостоящим. Поэтому вам нужен способ создания убедительной, но в то же время более практичный для воссоздания сцены. Копия предназначена именно для этого".

Сенситометрическая кривая копии гораздо круче, чем у негативной. Просто сравните гаммы: 0,6 для негатива против 2,6 и более для отпечатка. В результате света и тени сжимаются в носке и плече у плёнки для печати (print stock), соответственно (см. диаграмму a, диаграмму b и диаграмму c). "Это своего рода "киношный вид", — говорит председатель технологического комитета Кертис Кларк, ASC, - который всё ещё имеет улучшения в плечах и носках, в то время как на видео она просто сжимается. Я думаю, мы привыкли к этому с культурной и эстетической точки зрения — иметь возможность видеть, в частности, света и тени, потому что там есть важные нюансы и детали".

Print Stock – Film used by the lab for making copies (prints). It is usually of a longer pitch than camera stock so as to be smoothly sandwiched against the camera stock on the printing machine. It is also much slower (with an A.S.A. of about 12) than camera stock, as light is less of a problem in printing than it is when it is being focused through a lens in a camera.
Плёнка для печати — плёнка, используемая в лаборатории для изготовления копий (отпечатков). Обычно она имеет более длинный шаг, чем плёнка для фотоаппарата, чтобы её можно было плавно прижимать к плёнке для камеры на печатной машине. Она также намного медленнее (с A.S.A. около 12), чем плёнка для фотоаппарата, поскольку при печати свет представляет собой меньшую проблему, чем при фокусировке через объектив камеры.

Действительно, кинематографист может контролировать, насколько зрители видят света и тени, увеличивая или уменьшая плотность печати с помощью ламп принтера. В одной из странностей фотохимической цепочки сенситометрическая кривая копии является обратной кривой негатива, где плечо содержит тени, а не света. Чтобы представить себе взаимосвязь этих двух кривых, вы помещаете кривую копии поверх кривой негатива и поворачиваете кривую копии на 90 градусов (это называется диаграммой Джонса, названной так в честь её изобретателя Ллойда Джонса). Регулируя свет принтера во время экспозиции принт-плёнки, скажем, зелёный на +3 пункта, кривая негатива сдвигается на фиксированную величину +3x0,025 log-экспозиции вдоль кривой копии, изменяя количество света, попадающего на принт-плёнку. Кривая принт-плёнки остается фиксированной. Вертикальная ось плотности негатива совпадает с горизонтальной осью лог-экспозиции копии. Именно благодаря этому изменения освещенности принтера поддаются количественной оценке и повторяемости.

Я в затруднении, дело в том, что у нас print и print film это одно и тоже — это копия, в словаре. Я не знаю какая между ними разница у них там (не смог найти), поэтому решил писать print это копия, а print film это принт-плёнка. Возможно здесь print это глагол, то есть печатать плёнку или на отпечатанной плёнке. Но я не настолько специалист чтобы видеть эту разницу в предложении.

Июньский номер журнала American Cinematographer за 1931 год содержит заметку в один абзац о новом естественно-цветном процессе киносъёмки, продемонстрированном главному научному органу Англии, Лондонскому королевскому обществу, тому самому, которое стало свидетелем выставки Джеймса Максвелла, создавшего первую цветную фотографию. В этом процессе киносъёмки использовалась плёночная основа с матрицей, состоящей из полумиллиона мельчайших красных, зелёных и синих квадратиков на дюйм плёнки. Это похоже на "пиксельную" концепцию, опередившую свое время примерно на 40 лет.

Изображение может быть отсканировано и математически закодировано в любое количество строк по горизонтали и вертикали, что называется пространственным разрешением. Как правило, по горизонтали больше строк, чем по вертикали, поскольку ширина кадра больше его высоты, а значит, в строке сканирования сбоку от кадра содержится больше информации, чем сверху вниз. Каждая строка состоит из отдельных пикселей, и каждый пиксель содержит один красный, один зелёный и один синий компонент. В зависимости от закодированных значений пикселя компоненты определяют его цвет, а также характеристики конкретного устройства отображения.

Сканирование с разрешением 2K оказалось наиболее популярным и осуществимым. Настоящий кадр 2K имеет размер 2048x1556x4 или 12 746 752 байта. (Это x4, потому что три 10-битных RGB-компонента Cineon, равные 30 битам, упакованы в 32 бита, что составляет 4 байта. Два бита тратятся впустую.) Формат 4K 4096x3112 быстро становится жизнеспособным, поскольку стоимость хранения падает, а скорости обработки и передачи данных растут. Человек-паук 2" (AC июль '04) стал первым фильмом, прошедшим сканирование в формате 4K и финальную обработку в формате 4K. Билл Поуп (Bill Pope, ASC) провёл для режиссёра Сэма Рэйми, редакторов и продюсеров серию тестов с разрешением 2K и 4K, и все предпочли входные/выходные данные 4K. Ощутимое улучшение разрешения настолько очевидно. Начиная с 6K, это восприятие для некоторых людей начинает ослабевать. На рынке есть сканеры, которые могут сканировать кадр плёнки с разрешением 10K. Но отсканировать целый фильм с разрешением 10K сейчас так же быстро, как отправить почту с помощью Pony Express. Идеальное разрешение сканирования до сих пор остается предметом споров, хотя многие отдают предпочтение 8K. "Чтобы достичь в цифровом формате предельного разрешения, на которое способна пленка при соотношении сторон, вам действительно нужно сканировать полный кадр 8000 на 6000, чтобы получить удовлетворительный коэффициент алиасинга около 10 процентов", — говорит научный сотрудник Роджер Мортон, который недавно ушел на пенсию из компании Kodak. Предельное разрешение — это мельчайшие детали, которые можно наблюдать при подаче на вход системы отображения сигнала полной модуляции. (Это связано с понятием функции передачи модуляции — к этому я еще вернусь). Сглаживание (Aliasing) — бич цифровых технологий. В выпуске журнала SMPTE Motion Imaging Journal за май-июнь 2003 года Мортон определил 11 типов видимого сглаживания, которые он обозначил от А до К. Они включают такие артефакты, как: вариации ширины и положения линий; колебания яркости вдоль темных и светлых линий, которые создают плетёные узоры; окраска из-за различий в реакции цветовых каналов (как при субдискретизации цветности); высокочастотный шум изображения (также известный как комариный шум). "В кино они более серьёзны, чем в фотографии, — отмечает он, — потому что многие артефакты сглаживания проявляются в виде узоров, которые движутся со скоростью, отличной от скорости движения остального изображения, — отмечает он. Глаз чувствителен к движению и улавливает это движение".

Сканирование (оцифровка) превращает волнистую аналоговую частотную волну в ступеньки. Преобразование цифровой волны обратно в аналоговую не обязательно происходит по более плавному диагональному маршруту между двумя точками выборки на волне; часто оно очень расчетливо движется по горизонтали, а затем вверх к следующей точке на волне. Это похоже на террасирование склонов холмов, но земля, которая когда-то занимала эти ровные террасы, была отброшена в сторону, как и информация об изображении, содержащаяся между двумя образцами. Недостающая информация может привести к артефактам, но чем выше частота дискретизации, тем ближе друг к другу будут точки дискретизации, тем меньше информации будет выброшено. В результате получается более гладкая волна, которую можно восстановить из цифрового файла. Недостатки процесса кодирования/оцифровки, включая низкое разрешение и недостаточную дискретизацию, являются корнем этих отвлекающих цифровых проблем. Дискретизация с более высокой частотой позволяет устранить эти проблемы.

Изображение в формате 2K — это изображение в формате 2K, верно? А нет, это зависит от ситуации. Одно 2K-изображение может выглядеть лучше по качеству, чем другое 2K-изображение. Например, у вас есть кадр 1,85, отсканированный на Spirit DataCine с предполагаемым разрешением 2K. На самом деле DataCine сканирует 1714 пикселей по всему кадру Академии (1920 от перфорации до перфорации), а затем цифровым способом повышает разрешение до 1828 пикселей, что соответствует ширине апертуры камеры Академии Cineon (или 2048 при сканировании от перфорации до перфорации, включая область звуковой дорожки). Плохая новость заключается в том, что вы начали с несколько меньшего количества информации об изображении, всего 1714 пикселей, и проигнорировали 114 полезных пикселей изображения, вместо этого пересоздали их, чтобы увеличить разрешение до 1828. Знаете, как бывает, когда воссоздание, хотя и похоже, но не является настоящим? Так и здесь. Отсканируйте тот же кадр на другом сканере, способном сканировать с разрешением 1828, 1920 или даже 2048 пикселей через апертуру Академии, и вы получите цифровое изображение с большим количеством исходной информации для работы. Теперь возьмите тот же кадр и отсканируйте его на новом 4K Spirit с разрешением 4K, 3656x2664 через апертуру Academy, а затем уменьшите размер до 1828x1332 2K-файла. Конечно, конечное разрешение файла, созданного в 4K, такое же, как и у файла, созданного в 2K, но изображение, созданное в 4K, выглядит лучше для внимательного глаза. Файл с разрешением 4096x3112 содержит огромное количество дополнительной информации об изображении, из которой можно сделать понижающую выборку до 1828x1332. Это имеет тот же эффект, что и передискретизация в аудио.

В 1927 году Гарри Найквист, доктор философии, шведский иммигрант, работавший в компании AT&T, определил, что для создания адекватного представления аналогового сигнала в цифровой форме его необходимо дискретизировать с частотой, вдвое превышающей частоту его самой высокочастотной составляющей, через равные промежутки времени. Минимальная частота дискретизации, необходимая для восстановления исходного сигнала, называется частотой Найквиста. Несоблюдение этой теории и засорение изображения артефактами известно как досада Найквиста (Nyquist annoyance) - она сопровождается розовой порча (pink slip). Проблема с дискретизацией Найквиста заключается в том, что она требует идеального восстановления цифровой информации обратно в аналоговую, чтобы избежать артефактов. Поскольку реальные устройства отображения не способны на это, для минимизации артефактов необходимо дискретизировать волну со скоростью, значительно превышающей предел Найквиста - передискретизация.

Аналогично тому, как оцифровывается аналоговый звук, частотные волны RGB аналоговой пленки подвергаются дискретизации, которая измеряет интенсивность в каждом месте и формирует двумерный массив, содержащий небольшие блоки информации об интенсивности для этих мест. В процессе квантования (аналого-цифрового преобразования) эти данные преобразуются устройством формирования изображения в целые числа (натуральные числа, их отрицательные аналоги или 0), состоящие из битов (двоичных цифр). Каждому пикселю присваиваются определенные цифровые значения интенсивности красного, зелёного и синего цветов для каждой точки отсчёта данных. Это и есть битовая глубина цвета. Обычно для визуализации целые числа имеют длину от 8 до 14 бит, но могут быть и меньше, и больше. Например, если хранимое целое число имеет длину 10 бит, то может быть представлено значение от 0 до 1023. Чем выше разрядность, тем точнее цвет и тем плавнее переход от одного оттенка к другому. Если изображение квантовано с глубиной цвета 8 бит, то целое число каждого компонента будет иметь значение длиной 8 разрядов. Чем выше разрядность, тем больше точек дискретизации, тем меньше артефактов. Сегодня сканеры и телесины работают с битовой глубиной от 8 до 16 бит на цветовой компонент (см. диаграмму).


Представление в градациях серого при кодировании изображений с различной разрядностью - сверху: 1 бит, 2 бита, 3 бита, 4 бита, 5 бит и 8 бит. Обратите внимание на полосатость при меньшей битовой глубине. Цветовые переходы при большей битовой глубине гораздо плавнее. Печатный процесс не способен воспроизводить градиенты с глубиной более 8 бит. Однако в тёмной комнате с помощью профессионального оборудования можно легко продемонстрировать разницу между 8- и 10-битными градиентами.
Шкалы битовой глубины предоставлены Дугласом Уокером.

Далее следует рассмотреть вопрос о том, как сложить представления интенсивности для представления цветовых значений сцены. Это сложение известно как "передаточная функция", или характеристическая кривая носителя. В физическом мире плёнки передаточная функция фиксируется при изготовлении плёнки и определяется чувствительностью плёнки к свету в исходной сцене.

Человеческое зрение более чувствительно к пространственной частоте в яркости, чем в цвете, и может отличить одно значение интенсивности яркости от другого, если одно из них примерно на один процент выше или ниже другого. Кодирование этих значений яркости происходит либо линейно, либо нелинейно. Термин "линейный" используется в промышленности несколько ошибочно для описания методов кодирования, которые сильно отличаются друг от друга. В наиболее распространенном из этих случаев линейный (как в "преобразовании логарифмов в линейные") на самом деле относится к форме кодирования по степенному закону.

Кодирование по степенному закону не является чисто линейным, но и не совсем логарифмическим. Это нелинейный способ кодирования, применяемый в основном в мире RGB-видео с разрядностью 8 бит, 10 бит для HDTV, как это предусмотрено стандартом Rec 709. Значения кодов RGB пропорциональны соответствующему свету, выходящему из ЭЛТ, увеличенному до степени примерно 0,4. Если ваши глаза сейчас начнут стекленеть, это вполне объяснимо. Это тот тип уравнения, который преподается на старших курсах математики, но который, возможно, вы пропустили.

Другой метод кодирования, который обычно называют линейным, — это представление значений интенсивности сцены пропорционально фотонам. (Другими словами, увеличение экспозиции на одну ступень удваивает количество фотонов, а значит, удваивает и соответствующее цифровое значение. Художники по визуальным эффектам предпочитают работать в таком линейном пространстве сцены, потому что оно легко интегрируется с аналогичными по значению CGI-моделями.

Хотя то, как человеческое зрение распознает интенсивность света, и то, как кино плёнку записывает свет, можно моделировать либо логарифмом, либо степенным законом, "ни то, ни другое описание не является абсолютно точным", — отмечает Уолкер.

Мэтт Коуэн, соучредитель компании Entertainment Technology Consultants (ETC), отмечает: "Для уровней яркости, которые мы видим в кинотеатре, мы распознаем интенсивность света по степенному закону. На самом деле плёнка тоже регистрирует свет по степенному закону; пропускание плёнки пропорционально экспозиции, возведённой в степень гамма. Измерение плотности пленки является логарифмическим, но мы делаем это математически, измеряя пропускание, которое является линейным, плёнки и преобразуя его в плотность, или D = log(1/T), где преобразование логарифма не присуще плёнке."

Логарифмический, степенной и линейный. Чтобы избежать возможной путаницы — если ещё не поздно, — я буду говорить в основном в логарифмических терминах, потому что они чаще используются для описания фотографии.

Плёнка измеряется в логарифмических единицах оптической плотности, которые компания Kodak использовала в своей системе Cineon. (Просто посмотрите на сенситометрический график — оси X-Y — это, соответственно, логарифм экспозиции и плотности, форма логарифма). Значения пропорциональны оптической плотности негатива, и это гарантирует, что с увеличением экспозиции всё больше закодированных значений будут восприниматься как полезные. Хотя для измерения плотности негатива использовались различные стандарты плотности, например стандарт ISO status M, в системе Cineon была введена плотность печати, которая основана на спектральной чувствительности материала печати (копии) и источника света, используемого для экспонирования. Для конкретной плёнки плотность печати аналогична тому, как принт-плёнка видит негативную. Это позволяет более точно имитировать фотографическую систему в цифровом мире. Использование той же концепции плотности печати для калибровки сканера и рекордера по промежуточному слою неэкспонированной плёнки позволяет точно воспроизвести оригинальный негатив камеры, независимо от того, какой слой был использован.

В настоящее время в DI распространен 10-битный лог, хотя некоторые считают, что 12-битный лог — это достаточный уровень кодирования, который должен поддерживаться внутри технологического конвейера DI. Комитет по цифровому кино SMPTE DC28 пришел к выводу, что 12 бит при использовании кодирования RGB со степенным коэффициентом 2,6 адекватно покрывают диапазон кинотеатральных проекций, ожидаемых в ближайшем будущем (см. диаграмму). И опять же, это может быть ещё один случай близорукости.
Лу Левинсон, старший колорист компании Post Logic и председатель подкомитета Digital Intermediate Технологического комитета, имеет более широкие устремления: "То, что я собираюсь предложить в качестве оптимального технологического процесса, заключается в том, что у вас есть основа с очень высокой битовой глубиной — XYZ разрядностью, минимум 16 бит на канал — и что она является биполярной. Вместо того чтобы считать от 0 и идти до 1, я собираюсь сделать середину 0, а затем плюс-минус столько битов, сколько у вас есть. Так что если у вас 16 бит, а 0 — это середина, то вы можете идти до +15 бит и -15 бит. Есть много причин, по которым мне нравится иметь 0 в середине, потому что некоторые вещи не работают с 0. Когда они перестают работать, они не добавляют и не убавляют ничего плохого к картине".


Функция контрастной чувствительности (ФКЧ) показывает, что зрительная чувствительность к контрасту наиболее высока при более низком разрешении, чем порог остроты/резкости (точка, где мы больше не видим разницы в контрасте). Это отмечается по огибающей модуляции, которая выглядит как кривая Гаусса, симметричная колоколообразная кривая нормального распределения, охватывающая более чёткие чёрные цвета. Если наблюдать картину вблизи, гауссова форма смещается вправо; при рассмотрении картины с большего расстояния она продолжает смещаться влево. Пик на этой кривой представляет собой пространственную частоту, на которой различение контраста наиболее чувствительно.
График CSF любезно предоставлен Мэттом Коуэном и компанией ETC.

Функция передачи модуляции (MTF) - это двухмерный график, показывающий снижение контрастности, или модуляции, при увеличении пространственных частот, или более высокого разрешения. На этом графике показано изображение, которое при более высокой модуляции (более высоком коэффициенте контрастности) намного резче, чем при более низкой модуляции, хотя все три изображения имеют одинаковое разрешение.
График MTF любезно предоставлен Мэттом Коуэном и компанией ETC.

Когда разряды вычисляются для создания и отображения файла изображения, можно выбрать, в каком виде будут выполняться компьютерные вычисления: в виде целых чисел или с плавающей запятой. Современные компьютеры обрабатывают данные в 32 или 64 разряда, причем 32 поддерживается более широко. Это разрядность компьютерного микропроцессора; эти разряды отличаются от разрядов цвета. Вычисления в виде целых чисел часто выполняются быстрее, но это может привести к ошибкам, когда вычисления округляются в большую или меньшую сторону до неправильного целого числа, тем самым искажая значение компонентов RGB. Плавающая запятая — несколько более медленный, но более точный метод округления, поскольку он позволяет использовать десятичные дроби (плавающую " запятую"), что приводит к меньшему количеству ошибок. Цветовой сдвиг, возникающий в результате ошибки, обычно слишком мал для восприятия. Вместо этого можно увидеть искусственные структуры или края, которые были введены в изображение, известные как полосатость (banding), которая нарушает плавный цветовой градиент. Такая же полосатость может быть вызвана низкой битовой глубиной цвета.

Для нас, людей, важнее детализация и чёткость изображения, чем его разрешение. Высокое разрешение является синонимом сохранения деталей и чёткости, но большое количество пикселей не всегда означает высокое разрешение. "Когда вы пытаетесь увеличить количество информации на экране, — объясняет Коуэн, контрастность, которую вы получаете от элемента с малым разрешением до следующего элемента с наименьшим разрешением, снижается. Точка, где мы больше не можем видеть [разницу в контрасте], называется пределом остроты зрения". (Это закон убывающей отдачи, а способность системы сохранять контраст при различных разрешениях описывается функцией передачи модуляции (MTF). Глаз настроен на информацию среднего разрешения, где он ищет чёткость и контраст. Более высокая MTF обеспечивает больше информации в среднем диапазоне разрешения. Вы должны быть уверены, что разрешение не упадет настолько низко, что на экране появится пикселизация, то есть изображение будет выглядеть так, как будто вы смотрите на него через экран (см. схему).

Все закодированные значения должны содержаться в структуре хранения или файле. Существует целый ряд форматов файлов, которые можно использовать для обработки изображений движения, но наиболее распространенными из них, передаваемыми через производственный процесс DI, являются Cineon и его 16-битное ответвление DPX (Digital Motion-Picture eXchange в линейном или логарифмическом формате), OpenEXR (линейный) и TIFF (Tagged Image File Format в линейном или логарифмическом формате). Все эти форматы содержат так называемый заголовок файла. В заголовке вы и любое электронное устройство, использующее файл, найдете крайне малоиспользуемые метаданные, описывающие размеры изображения, количество каналов, пикселей и соответствующее количество необходимых для них разрядов, порядок байтов, код ключа, тайм-код... и так далее. Форматы с фиксированными заголовками, такие как Cineon и DPX, наиболее распространенные на данный момент, позволяют получить прямой доступ к метаданным без необходимости их интерпретации. Однако вся информация в фиксированных заголовках является именно такой - фиксированной. Правда, её можно изменить, но с большими усилиями. В этих двух форматах есть "область, определяемая пользователем", расположенная между заголовком и собственно данными изображения, что позволяет расширить метаданные по своему усмотрению.

TIFF имеет переменный заголовок, или каталог файлов изображений (IFD), который может быть расположен в любом месте файла. Мини-заголовок в передней части файла TIFF определяет местоположение IFD. " Метки" определяют метаданные в заголовке, который может быть расширен. Open EXR, популярный формат визуальных эффектов, который изначально был разработан компанией Industrial Light & Magic для внутреннего использования, также является форматом с переменным заголовком.

"Вы можете конвертировать из одного формата в другой", — говорит директор по развитию технологии DLP Cinema Гленн Кеннел из Texas Instruments. Кеннел возглавляет подкомитет по цифровым дисплеям Комитета по технологиям и работал над оригинальной системой Cineon в компании Kodak. "Однако важно то, что вы должны знать достаточно информации об источнике изображения и его предназначении для отображения на дисплее, чтобы быть в состоянии выполнить такое преобразование. Сложность заключается в том, плавает ли цветовой баланс или творческие решения относятся к исходному изображению. Если цветообработка уже был произведена, то вам необходимо знать калибровку используемого устройства обработки и отображения".

Компания Pacific Title & Art Studio в итоге выбрала формат TIFF при разработке производственного процесса DI для тестового фильма для цифровой проекции StEM. StEM (AC Jan. '04) был задуман ASC и студийной коалицией DCI как высококачественное оценочное изображение, которое предлагалось разработчикам продуктов для цифрового кино: серверов, цифровых проекторов и т. д. (см. схему) Pacific Title отсканировала отснятый материал с разрешением 6K в 16-битном DPX-разрешении на сканере Northlight — 164 МБ на кадр. Когда данные были помещены в 16-разрядный DPX-контейнер, компания столкнулась с проблемами, поскольку лишь немногие программные реализации корректно поддерживали все спецификации формата.

"После поисков решения, — вспоминает Денис Леконт, руководитель отдела разработки программного обеспечения Pacific Title, — мы остановились на 16-разрядном TIFF как на достаточно хорошо поддерживаемом стандарте обмена данными. Сначала предполагалось преобразовать его до поставки с поддержкой Lustre. Но поскольку всё больше программ испытывали проблемы с 16-разрядными DPX, мы перенесли преобразование TIFF выше по технологической цепочке, и в итоге оно стало выполняться во время первого изменения размера с 6K на 4K прямо со сканера".

"Одно важное замечание относительно использования TIFF, — продолжает он, — заключается в том, что этот формат файла использовался как контейнер для значений плотности отпечатков, которые хранились как 16-разрядные значения плотности отпечатков в диапазоне плотности 2,048 (или 2048, я не понял в чём прикол) [диапазон значений, которые может хранить формат]. Спецификация TIFF не допускает такого формата данных как такового, поэтому метка фотометрической интерпретации была оставлена как цвет RGB, а дальнейшая обработка производилась в предположении, что пиксельные данные представляют плотность отпечатка". Таким образом, возникает одна из проблем форматов файлов: вы можете использовать любой формат для хранения битов, но если вы не знаете точно, что представляют собой исходные данные, ваше изображение может выглядеть не так, как было задумано.

Продюсер Pacific Title Джим Хьюстон добавляет: "Научно-технический совет академии берет на себя пилотные проекты по решению некоторых общеотраслевых проблем. Один из них — работа над проблемой формата файлов, чтобы придумать упрощенный формат для мастер-файла цифрового источника, который будет удовлетворять требованиям пользователей к файлам с более высокой разрядностью и более высоким разрешением. Мы находимся только на начальной стадии. Если мы сможем создать формат цифровых файлов, который будет так же широко распространен и совместим с 35-мм негативами, цифровой производственный процесс значительно улучшится".

Если бы кадры StEM попали в другое постпроизводственное учреждение, общие этапы работы — сканирование и конвертация в формат файла, очистка от пыли и повышение чёткости, цветокоррекция, создание цифрового кино-мастера и, возможно, DI filmout — были бы теми же самыми, как и многие инструменты, но обработка и передача были бы другими. Каждый объект разрабатывает (или собирает) систему для достижения своих целей. Однако если на коробке стоит логотип "Lustre", это не значит, что два высококлассных DI-комплекса Discreet Lustres будут работать одинаково, так же как Camaro Z28 1979 года с нагнетателем, портированными и полированными головками и прямыми трубами не будет работать так же, как и стандартный Z28 79-го года. DI-компании дорабатывают свое оборудование, оптимизируя его производительность в соответствии с индивидуальными технологическими процессами. Старший колорист EFilm Стив Скотт и Роджер Дикинс ASC, BSC выполнили цветообработку фильма "Деревня" (AC Aug. '04) по собственной системе, в основе которой лежит технология Colorfront (см. схему). Она постоянно обновляется за счет собственных модификаций EFilm. (Вероятнее всего, все киностудии хотя бы немного подправили каждый элемент оборудования, от сканеров до цветокорректоров и рекордеров, чтобы заставить свои технологические процессы работать так, как им удобно).

См. изображения вначале.

Диаграмма для релиза 2004 года Noel, снятого Расселом Карпентером, ASC (AC "Post Process", Jan. '05), раскрывает специфику DI этого проекта, выполненного в родном 10-разрядном лог-пространстве в FotoKem.
Диаграмма рабочего процесса Noel, составленная Биллом Шульцем, любезно предоставлена FotoKem.

Стандартный оценочный материал DCI и ASC, созданный для тестирования цифровых проекторов, был отсканирован с разрешением 6K в 16-разрядные файлы DPX компанией Pacific Title & Art Studio. Шестнадцатиразрядный DPX ещё не получил широкой поддержки в отрасли, поэтому PacificTitle пришлось конвертировать его в 16-разрядный TIFF для хранения. Передача файлов осуществлялась в 10 и 12 разрядах на разных этапах рабочего процесса, а при окончательном выводе на экран использовались все 12 разрядов.
Диаграмма рабочего процесса StEM, составленная Гленом Кеннелом, любезно предоставлена Pacific Title & Art Studio.

У полковника есть свой рецепт, у Coca-Cola — своя формула, а у DI-компаний — свой "секретный соус", в который, несомненно, входят фирменные таблицы поиска (LUT). Большинство проектов, проходящих через DI, стремятся сохранить киношный вид и качество CMY, но вы не увидите этого на экране в цветовом пространстве RGB. Это не работает, когда кинематографист и колорист красят фильм на мониторе и цифровом проекторе, а фильм будет показан на киноплёнке в кинотеатрах по всему миру. Именно здесь на помощь приходят LUT.
LUT — это инструмент для перехода из одного цветового пространства в другое: для правильного отображения скана на мониторе требуется определенный LUT, а для отображения на цифровом проекторе - другой LUT.
LUT сдвигают входное значение к определенному выходному значению; например, они сдвигают определенный жёлтый цвет к более глубокому оттенку, чтобы имитировать, как этот жёлтый цвет будет создан на плёнке для печати Kodak Vision. Однако такое смещение имеет свои пределы. В качестве примера можно привести 10-разрядный лог-файл, которому присвоены значения от 0 до 1023 (210-1=1023), соответствующие плотности на негативе. Если записать LUT для эмуляции увеличения на +1 ступень (что будет равно примерно +90 кодовых значений), то 0 станет 90, 1 - 91 и так далее. Однако 934 + 90 = 1023, а не 1024. 935 + 90 = 1023, а не 1025, и т. д. 1023 — это предел, и все числа за его пределами обрезаются до 1023, потому что они выпадают из цветового охвата воспроизводимых цветов. Это означает, что это артефакт, но такой, который может быть неощутим. "Если рассматривать пространство RGB как куб, — говорит Джошуа Пайнс, вице-президент по исследованиям и разработкам в области обработки изображений компании Technicolor Digital Intermediates (TDI), — то его можно деформировать, что и происходит с плотностью при переходе от негатива к копии. Некоторые из них могут выпасть из цветового охвата. Это зависит от того, какой цветовой охват вы производите. В TDI мы снимаем показания спектрального радиометра в XYZ [цветовом пространстве] с плёночной проекции каждой из точек фотографической широты, а затем выясняем, какие цифровые значения мы должны передать на цифровой проектор, чтобы получить те же XYZ". Фотографическая широта, или таблица, — это более управляемая сетка точек, по которым можно проводить измерения (см. диаграмму). "Вы не построите таблицу, в которой есть все значения — это будет такая огромная таблица!" восклицает Пайнс. "Но вы можете сделать кучу точек и интерполировать между ними. Допустим, вместо 1000 красных, 1000 зелёных и 1000 синих мы сделаем 20 красных на 20 зелёных на 20 синих, или, может быть, 16x16x16, 25x25x25, 65x65x65 и т. д. Точки равномерно распределены от белого к чёрному, и это более разумная таблица для измерения. Мы получаем входные данные, и если нам повезет попасть в одну из этих точек, мы уже будем знать, что получится на выходе при цифровой эмуляции этой принт-плёнки. Чаще всего мы не попадаем ни в одну из этих точек. В пространстве RGB мы окажемся между ними, в середине куба. Это означает, что нам придется взять среднее значение известных величин в зависимости от того, где мы должны будем интерполировать между известными величинами в углах куба, и именно так работает трёхмерный LUT. Я предпочитаю называть их "интерполированными деформациями решетки", потому что решетка деформируется, когда мы интерполируем между реальными точками решетки".

Таким образом, LUT могут эмулировать характеристики реальных негативных и киноплёнок. У компаний Kodak и Fuji есть свои собственные LUT для своих плёнок. LUT от Kodak доступны с продуктами Kodak Display Manager и Look Management System. LUT для негативных плёнок для печати Fuji предоставляются по запросу. DI-лаборатория, например TDI, также может создать свою собственную LUT, проанализировав и измерив пленку, написав код LUT и затем усовершенствовав его методом проб и ошибок. LUT также могут смещать цвета и создавать уникальные образы, а также преобразовывать цветовые пространства. Ключевая роль LUT в технологическом процессе DI заставила ряд компаний, таких как Filmlight (Truelight), Kodak (TCS), Thomson (Luther), Imagica (Galette) и другие, выпустить конвертеры цветовых пространств, которые поставляются с LUT, разработанными производителями. Многие предприятия также загружают в эти конвертеры свои собственные LUT. Производители сканеров, такие как Arri со своим Arrilaser и Celco со своим Fury, также включились в цветовой микс, представив встроенные системы управления цветом, которые не требуют подключения LUT — они работают с предустановленными цветовыми профилями.

Существует простой LUT, это 1-D LUT, о котором вы можете и не подозревать во время базовой цветокоррекции. Если вы говорите колористу сделать сцену более холодной, а он добавляет немного синего, то к цифровому файлу для отображения только что был применён 1-D LUT для синего канала. По словам Пайнса, "LUT — это таблица чисел: одно число входит, другое выходит. Синий цвет входит, синий выходит и так далее. То, что вы никогда не сможете сделать с помощью 1D LUT: это насыщенность, получить другой цвет и превратить его в значения серого, потому что конечный красный цвет, например, зависит не только от красного, но и от входных значений зелёного и синего".

Для цифрового проектора DLP, используемого при цветообработке, Пайнс написал двух- и трехполосные LUT-ы для фильма "Авиатор" (AC Jan. '05), снятого Робертом Ричардсоном, ASC, на основе эмулированных изображений, созданных супервайзером визуальных эффектов Робом Легато в Adobe After Effects и Photoshop (см. изображение a, изображение b, изображение c и изображение d). "У Марти Скорсезе есть коллекция старых двухполосных фильмов", - говорит Пайнс. "Мы взяли целую катушку копии, отсканировали её, пропустили через наш откалиброванный цифровой проектор и настроили его бок о бок с плёночным проектором так, чтобы они выглядели идентично. Таким образом, мы получили цифровую копию цветового охвата двухполосной плёнки. То же самое мы проделали с трехполосным фильмом, взяв кадры из "Робин Гуда". Мы получили эту информацию не только для визуального ознакомления, но и для составления карты цветового охвата [с помощью таблиц]. Мы охарактеризовали их, превратив в трёхмерные LUT".

Трёхмерный LUT имеет три входных и три выходных канала. Например, красный цвет может зависеть от всех трёх каналов ввода. То же самое касается синего и зелёного. "На практике полноценный трёхмерный LUT был бы слишком большим для современных компьютеров и электроники", - говорит Пайнс. Вместо этого мы используем " разреженный 3-D LUT" и интерполируем между точками решетки (фотографической широты)". (см. схему)


Производственный процесс фильма "Авиатор".
Диаграмма производственного процесса фильма "Авиатор" любезно предоставлена компанией TDI.

Двумерные решётчато-точечные представления трёхмерных LUT 16x16x16, использованных в фильме "Авиатор", в порядке убывания (слева направо): нулевой, который представляет собой вход, содержащий все цвета без какой-либо обработки цвета; с применённым двухполосным LUT эмуляции; и с применённым трёхполосным LUT эмуляции.

Компания Éclair протестировала процесс 4K DI - обычно она работает в 2K - на фильме Le Gant, снятом одновременно на 35 мм и в цифровом формате с помощью новой цифровой камеры Dalsa Origin. Шаблон фильтра Байера камеры Origin был отменён и преобразован в RGB. Цветообработка осуществлялась с использованием 1K-прокси на ЭЛТ-дисплее, поскольку DLP-проекторы Barco использовались в других проектах.
Производственный процесс Le Gant любезно предоставлен Бенджамином Бержери (при содействии Филипа Суайера).

Фильм Collateral, снятый Полом Кэмероном и Дионом Биби, ASC, ACS, был снят на цифровое видео и цифровые камеры, а также на 35 мм. Все эти форматы были преобразованы в файлы DPX с разрешением 1920x1080 4:4:4 10 разрядов в цветовом пространстве Rec 709. "Мы проводили тест за тестом, чтобы убедиться, что то, что мы видим в Company 3, в точности соответствует тому, что мы хотели получить на плёнке", - говорит старший колорист Стефан Зонненфельд из компании Company 3, где проводился процесс DI. "Это было непросто, особенно с теми типами переносов, которые мы делали, но я привык работать с несколькими форматами, придя из рекламы и музыкальных клипов. Часть моей работы как колориста заключается в том, чтобы использовать то, что есть, и сделать из этого то, что люди хотят". Зонненфельд также выполнил цветообработку цифрового кино-мастера в TDI.
Схема сопутствующего производственного процесса любезно предоставлена Компанией 3.

Два вида графического сравнения трёх цветовых охватов. Самый внутренний куб представляет цвета, которые могут быть воспроизведены определенным устройством отображения RGB. Изогнутая поверхность, проиллюстрированная цветными контурными линиями, представляет собой границу цветов, видимых человеком; то, что она лежит за пределами куба RGB, показывает, что многие цвета не могут быть воспроизведены устройством RGB. Крайняя фигура - ромбоэдр в белой рамке - представляет цвета, которые могут быть заданы первичными цветами CIE XYZ; поскольку этот цветовой диапазон охватывает все видимые цвета, XYZ может быть использован для описания любого цвета.
Изображения с преобразованием цветового пространства любезно предоставлены Sony Pictures Imageworks, ©2004.

"Ящик Пандоры открыт", - говорит Дэвид Стамп, ASC, председатель подкомитета по цифровым камерам. Будущее так или иначе будет цифровым и, по крайней мере, будет включать в себя гибрид плёночных и цифровых камер". Однако нет причин отказываться от отличного набора инструментов в пользу того, который делает меньше. Как кинематографист, вы всегда можете поднять бровь, предложив компрессию. Плохие виды сжатия приводят к ошибкам дискретизации, а хорошие сжатия занимают немного меньше места на диске или ленте".

Существует два вида сжатия: с потерями и без потерь, и оба они включают в себя алгоритмы высшей математики для уменьшения размера файла, чтобы сделать его более управляемым и транспортабельным. Нет смысла утомлять вас подробностями алгоритмов. (Правда, в тот день я предпочел играть во флаг-футбол, а не идти на занятия). Потери могут быть с любым коэффициентом сжатия - 10:1, 50:1, 100:1 и т. д.; используемый алгоритм вызывает потери, выбрасывая то, что, по его расчетам, незаметно для зрителя Субдискретизация цветности - одна из форм сжатия с потерями. Чтобы добиться сжатия без потерь, обычно применяется лишь небольшая степень сжатия, но это не сильно уменьшает размер файла (см. диаграмму). Чем раньше сжатие применяется в производственном процессе, тем больше ошибок в нём возникает. Ошибки проявляются в виде квадратиков у цвета, а не деталей изображения.

Модели дискретизации цветности для цветового пространства YCbCr. 4:4:4 - несжатая дискретизация цветности.
Модели дискретизации цветности любезно предоставлены RIT.

Если сжатие необходимо, лучше всего применять его как можно ближе к последнему этапу производственного процесса. Кеннел отмечает: "С точки зрения качества изображения рискованно применять компрессию в самом начале процесса, будь то отснятый камерой материал или изображение, используемое в процессе компоновки визуальных эффектов. Лучше придерживаться всего содержания изображения, пока вы крутите, растягиваете, корректируете цвет и манипулируете изображением. Если вы примените сжатие заранее, а в процессе цветообработки решите растянуть контраст или вытащить детали из чёрного, вы можете увидеть артефакты, которые не были заметны на исходном изображении. Я думаю, что сжатие - это хороший помощник и снижение затрат на стороне распространения, но не очень хорошая вещь на начальном этапе".

Для получения сжатого файла изображения не обязательно применять алгоритм. Сжатие может происходить в силу самой природы технологического процесса. Файлы изображений StEM представляли собой 6K 16-разрядные TIFF-файлы, но были дезаноморфированы с оригинального анаморфотного негатива камеры и преобразованы в 4K для повышения чёткости. Затем они были понижены до 1K 10-разрядных файлов для цветообработки в качестве прокси на Lustre. После покраски файлы снова конвертировались в 12-разрядные файлы в цветовом пространстве XYZ. Во время первого прохождения материала через производственный процесс эти 12-разрядные файлы передавались в цифровой проектор через конвейеры, поддерживающие 10-разрядный формат, что означало потерю 2 бит при обрезании файлов для целей отображения. Однако в конечном выводе на экран и на плёнку использовались все 12 разрядов.

Такие производители, как Arri (D-20), Panavision (Genesis), Dalsa (Origin) и Thomson (Viper), разработали так называемые "камеры данных", которые могут обходиться без цветового пространства видео (см. диаграмму). Они записывают изображение без сжатия на жесткий диск и имеют лучшее качество изображения, чем HD, - дискретизация цветности 4:4:4, то есть без коротких подвыборок, более широкая фотографическая широта, 10-разрядная или более высокая битовая глубина цвета и разрешение, близкое к 2K и выше. Dalsa заявляет о 4K x 2K и по меньшей мере 12 линейных ступеней для Origin и предлагает поддержку производственного процесса на посту. А Viper от Thomson, например, может снимать в режиме raw, что означает, что картинка не будет красивой, но в вашем распоряжении будет максимум информации о картинке для возможных бесконечных манипуляций. В недавнем фильме Майкла Манна Collateral (AC Aug. '04), снятом Полом Камероном и Дионом Биби, ASC, ACS, отлично использовались технологии цифровых видео- и цифровых камер, а также традиционные элементы плёнки Super 35, которые были преобразованы в цветовое пространство Rec 709, чтобы соответствовать преобладающим кадрам высокой чёткости (см. схему). По сути, Rec 709 служил наименьшим общим знаменателем среди форматов.

Оператор-постановщик Шон Фэйрберн считает, что ожидание решения о внешнем виде изображения на этапе постпроизводства — например, при съёмке в формате raw — приведёт к потере контроля над изображением для кинематографиста. "Если мы воспитаем новое поколение операторов, которые не смогут решить, ставить ли фильтр на объектив или на посту, — утверждает он, — то, возможно, колорист или режиссёр выберут другой фильтр. Я тот, кто на съёмочной площадке смотрит на платье актрисы и говорит: "Вот как оно должно выглядеть". Колорист не знает, что на самом деле платье цвета морской волны было именно таким. Если плёнка или электронный носитель немного изменит цвет, он не будет знать, что его нужно вернуть в цвет морской волны. Я — хранитель этого изображения. Если я могу снять изображение, которое выглядит ближе к тому, что я хочу, то мой колорист, продюсер визуальных эффектов и все остальные, кто находится в зоне видимости, уже видят, куда я иду. Давайте отложим очень дорогие решения на потом? Это не та работа".

RAW — буквально Сырой, жаргон Сыромятина, технически это исходный не обработанный материал.

Фэйрберн затронул неизбежную проблему постпроизводства: различия в человеческом восприятии, о которых шла речь в первой части этой статьи. Чем больше людей участвуют в принятии решений, тем больше ваше изображение может отклониться от задуманного вида. Формат raw и вообще цифровой формат предоставляют больше возможностей для манипуляций в постпроизводстве, но создание внешнего вида с нуля требует времени, которого в графике постпроизводства обычно не хватает. К тому же в процессе на посту задействовано много рук.

Каким бы манипуляциям ни подвергалось изображение, файл неизбежно должен пройти преобразование цветового пространства, иногда несколько, в процессе работы. При сканировании цвета на негативе обычно кодируются в той или иной форме плотности RGB. Они могут быть скорректированы либо в системе управления цветом (здесь я не понял о чём идёт речь, то ли о процессе цветокоррекции, то ли об устройстве цветокоррекции), либо при помощи цветового корректора, иногда в пространстве плотности (log), а иногда в видеопространстве. Цвета могут быть преобразованы в пространство сцены для работы с визуальными эффектами. Ещё одно преобразование цвета может произойти при подготовке финальной версии для вывода на киноплёнку или в цифровой кинотеатр. SMPTE DC28 остановился на преобразовании цветового пространства CIE XYZ для мастера цифровой дистрибуции (DCDM), поскольку оно позволяет кодировать гораздо более широкий цветовой охват, чем у мониторов, проекторов и печатной копии плёнки, что даёт возможность использовать более совершенные технологии отображения в будущем (см. диаграмму).

Сравнение цветового охвата различных форматов цветового пространства в рамках CIE XYZ. Обратите внимание, что цветовой охват плёнки указан для одной конкретной плотности. Хроматичность плёнки варьируется в зависимости от плотности.
Диаграмма хроматичности любезно предоставлена Технологическим комитетом ASC.

На этой диаграмме показаны примеры расположения точек белого различных цифровых кинопроекторов вдоль кривой дневного света. D-65 и D-55 относятся к позициям кривой дневного света с соответствующими цветовыми температурами 6500°K и 5500°K.
Диаграмма точки белого любезно предоставлена Мэттом Коуэном и компанией ETC.

Ключевым моментом в гибридном производственном процессе обработки изображений, разработанном Технологическим комитетом ASC, является управление внешним видом - развивающаяся область в киноиндустрии. Сюда же относится предложение по списку цветовых решений (CDL). Разработанный комитетом технологический процесс допускает неизбежное технологическое совершенствование и инновации.
Диаграмма производственного процесса Hybrid Motion Imaging предоставлена Кертисом Кларком, ASC и технологическим комитетом ASC.

"Каждый переход из одного цветового пространства в другое, даже если это такое же цветовое пространство, сопряжен с риском ошибок дискретизации", — говорит Стамп. "При повторной дискретизации в любое другое цветовое пространство, особенно в меньшее, вы можете конкатенировать (связать вместе) ошибки в ваших данных, которые потом невозможно будет исправить. Их нельзя исправить, расширив эти данные обратно в большее цветовое пространство". Некоторые люди будут утверждать, что ошибки можно исправить с помощью больших математических формул, но я не думаю, что это исправление ошибок. Я думаю, что это маскировка ошибок. Это большая работа по исправлению ошибки, которую не нужно было создавать в первую очередь". В списке рассылки для кинематографистов я прочитал одно хорошее высказывание: "Вы должны стремиться к самому качественному приобретению, которое вы можете себе позволить". В работе на посту есть множество скрытых подводных камней".

Дисплеи, будь то мониторы или цифровые проекторы, являются движущей силой преобразования цветового пространства и создания LUT. Они работают в цветовом пространстве RGB, зависящем от устройства. В цифровой проекции в настоящее время используются две технологии - DLP (Digital Light Processing) от Texas Instruments и D-ILA (Digital Direct Drive Image Light Amplifier) от JVC. DLP, используемая, например, в проекторах Barco и Christie, имеет оптический полупроводник, известный как Digital Micromirror Device (DMD), который содержит массив из 2,2 миллиона микроскопических зеркал, закрепленных на шарнирах. Эти зеркала наклоняются либо в сторону источника света (включено), либо в сторону от него (выключено). В системе чипов 3-DMD кинопроектор разделяет белый свет на RGB и имеет три отдельных канала - красный, зелёный и синий. Каждый чип управляется с 16 разрядами линейной точности яркости, что дает 248 = 281 триллион уникальных цветовых возможностей. Разрешение составляет 2048x1080. D-ILA, вариант LCOS (Liquid Crystal on Silicon), использует 1,3-дюймовый КМОП-чип со светомодулирующим жидкокристаллическим слоем. Чип может разрешать до 2048x1536 пикселей - разрешение 2K. DLP чаще всего устанавливается в кинотеатрах и на производстве. Компания JVC первой представила проектор D-ILA с разрешением 4K (3860x2048). Недавно Sony начала демонстрировать свой цифровой проектор 4K 4096x2160, использующий технологию Silicon X-tal Reflective Display (SXRD). Контрастность заявлена как "высокая".

Я, наверное, не ошибусь, если скажу, что качество изображения на ранних 1K-проекторах было ниже идеального - низкая контрастность, явно низкое разрешение, заметный эффект "экранной двери" от фиксированной матрицы и раздражающее ползание фона при панорамировании. Сегодняшние DLP-проекторы с разрешением 2K, по общему мнению, имеют последовательную контрастность примерно 1 800:1 (у D-ILA меньше), которая в обычных условиях просмотра приближается к контрастности релизных копий Kodak Vision. На самом деле коэффициент контрастности плёнки для печати Vision составляет 8 000:1, или 13 ступеней, но стекло проекционной кабины, окружающий свет и рассеяние света, вызванное отражением, снижают его до чуть более 2 000:1. У более дорогой плёнки для печати Vision Premier коэффициент контрастности составляет около 250 000:1, или 18 ступеней в степени 2.

(Человек способен различать 30 ступеней)

В качестве источника света для цифровой проекции выбран ксенон, который имеет слегка зеленоватую точку белого. На этой диаграмме она показана как "поле допуска". "Ксенон дает довольно широкий спектр белого, - объясняет Коуэн, - но в него входят инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Чтобы избежать повреждения оптических элементов системы, необходимо отфильтровать инфракрасное и ультрафиолетовое излучение". Вместе с инфракрасным и ультрафиолетовым излучением вы отфильтровываете немного красного и синего, но оставляете весь зелёный цвет. На зелёный компонент приходится около 70 процентов яркости".

Аналоговые кинопроекторы настроены на вывод 16 фут-ламбертов яркости при открытом затворе. Поместите плёнку в фильмовый затвор, и на экран попадёт только 11-14 фут-ламбертов. Четырнадцать - цель и для цифровых кинопроекторов. (А теперь риторический вопрос: поддерживаются ли эти уровни яркости в кинотеатрах?) Аналоговые проекторы могут быть гораздо ярче, и воспринимаемая красочность увеличится, но появится мерцание, особенно в периферийном зрении. При цифровой проекции мерцание не является такой уж большой проблемой, поскольку отсутствует обтюратор. Однако размер лампы и управление тепловыделением являются препятствиями на пути к увеличению яркости.

"С ксеноновым источником света, - добавляет Кеннел, - вы можете расширить цветовой охват за пределы ТВ, за пределы Rec 709 и за пределы большинства цветов в кино, за исключением очень глубоких, темных циановых цветов". Интересный пример такого ограничения можно увидеть в фильме The Ring (AC Apr. '02). При проецировании на пленку кинематографист Bojan Bazelli передал общий голубоватый оттенок изображения, но при просмотре на мониторе Rec 709 или Rec 601 RGB, лишенном большинства возможностей передачи голубого цвета, этот голубой оттенок переходит в голубовато-серый, поскольку оттенки голубого плохо воспроизводятся, если вообще воспроизводятся, в этих цветовых гаммах RGB (см. диаграмму).

DLP-проекция также предлагает встроенную коррекцию цвета, но загрузить LUT для конкретного фильма в проектор каждого кинотеатра не представляется возможным. Вместо этого DLP-проекторы работают в рамках предварительно загруженных цветовых профилей. Типичный RGB имеет три основных цвета, и соответствующий ему цветовой профиль для цифрового проектора DLP известен как P3. В анимационном фильме Pixar "История игрушек 2" (1999) использовался цветовой профиль P3. Но другие цвета могут быть назначены первичными, чтобы расширить палитру смешения и совмещения, как это сделала компания Texas Instruments в системе P7 — красный, зелёный, синий, пурпурный, голубой, жёлтый и белый. "Мы пытались скорректировать цвет сцены с красной геранью, зелёной травой и тёплыми тонами кожи", — вспоминает Коуэн. "Когда мы сбалансировали зелёную траву и красную герань, чтобы они выглядели естественно, тон кожи стал мёртвенным. Когда мы сбалансировали тона кожи, зелёная трава и красная герань выглядели флуоресцентными, так что у нас возникла фундаментальная проблема с цветовым балансом. Тона кожи часто оказываются в жёлтой области. Жёлтый цвет должен быть комбинацией красного и зелёного, но чтобы получить достаточно яркий жёлтый, нам приходилось слишком сильно повышать яркость красного и зелёного. В мире P7 мы уменьшили целевую яркость красного и зелёного, но оставили целевую яркость жёлтого высокой. На самом деле в P7 мы можем получить очень яркие жёлтые цвета без очень ярких зелёных или красных, связанных с ними".

Добавьте немного инверсной гаммы 2.6, чтобы получить хорошее квантование в сочетании с профилем P7 (теперь это P7v2), и вы готовы к цифровой проекции. Ну, не совсем. Целью создания DCI было установление параметров распространения цифрового кино, и в результате появился DCDM, Digital Cinema Distribution Master, который предусматривает преобразование материалов в цветовое пространство с широким охватом CIE XYZ, а также использование файловой системы MXF (Material eXchange Format) и кодека JPEG 2000. JPEG 2000 использует сжатие с помощью вейвлет-преобразования и позволяет сжимать 4K-файл и извлекать из него только 2K-изображение.

Будущее проекции может быть за лазерами. Левинсон следит за разработкой лазерного проектора компанией из Канзас-Сити. Он заключил соглашение о неразглашении и не может рассказать о проекторе, но то, как загорается его лицо при упоминании о нем, говорит само за себя. Лазеры могут создавать истинно чёрный цвет (потому что, когда они выключены, они выключены без медленного затухания света) и позволят расширить цветовой охват за пределы всех существующих технологий отображения. "Если эти лазеры удастся заставить работать, мы вступим в неизведанную область", — признается Кларк. "Это переместит цветовое пространство в другое измерение". Пока что вопросы о технологии остаются: Возможно ли её коммерческое использование? Что произойдет с вашими волосами, когда вы встанете под лазерный луч?

Технологический комитет ASC прекрасно понимает, что любые стандарты, которые появятся в результате нынешних производственных процессов, могут скорее подорвать, чем улучшить качество изображения, и маргинализировать тех, кто лучше всего приспособлен для работы с изображением — кинематографистов. По этой причине он выступает в роли своего рода пионера на цифровом фронтире. При этом Кларк создал идеальное руководство по организации рабочего процесса, включающее все инструменты, необходимые для поддержания целостности изображения на протяжении всего гибридного плёночно-цифрового процесса (см. схему). Вместо того чтобы ориентироваться на оборудование и быть негибким, производственный процесс содержит рекомендации по передовому опыту, позволяя учитывать неизбежные технологические инновации. "Мы вносим предложение о том, что должно произойти", — говорит он. "Мы не только оцениваем существующие инструменты и приложения для управления производственным процессом, но и определяем набор функций, которые должны быть неотъемлемой частью этих решений, чтобы максимально использовать творческий потенциал и экономическую эффективность".

Ключевым моментом в этом производственном процессе является интеграция "управления внешним видом", которая начинается еще на съёмочной площадке. "Оптимизированный производственный процесс включает в себя функцию управления внешним видом, которая может быть использована на всех этапах съёмочного процесса, от предварительной визуализации до окончательной цветообработки материала, с набором инструментов, предназначенных для кинематографистов", — говорит он. Это подчеркивает важность традиционной роли кинематографиста в творческом процессе, который включает в себя не только создание образа с точки зрения захвата изображения, но и управление этим образом на всех этапах — от финальной цветообработки и цифрового мастеринга до распространения кинотеатрального релиза на пленке, DCDM, DVD, HDTV, SDTV и т. д.".

"К сожалению, — продолжает он, — большинство используемых в настоящее время наборов инструментов для коррекции цвета разработаны без учета интересов кинематографистов. Гибридный производственный процесс цифровой/плёночный развивался как случайный набор инструментов, исправлений и обходных путей, которые люди придумывают, чтобы завершить работу в рамках устаревшего производственного процесса, который отделяет постпроизводство от основной съёмки. Только недавно люди начали думать о гибридном производственном процессе цифровой и плёночной обработки изображений как о целостном интегрированном проекте, который стирает прежние чёткие территориальные границы между производством и постпроизводством. Этот новый "нелинейный" производственный процесс может и должен предоставить кинематографисту гибкий доступ к изображениям по всей цепочке обработки изображений, позволяя ему или ей в большей степени контролировать внешний вид, чтобы окончательная коррекция цвета была местом нанесения последних штрихов, а не местом, где "обнаруживается/открывается" внешний вид".

На данный момент "этот новый компонент управления внешним видом в лучшем случае находится в зачаточном состоянии", — говорит он, — "но он должен быть в центре внимания производственного сообщества, чтобы они поняли, что это очень важно. Они должны разрабатывать свои решения с учетом нового нелинейного рабочего процесса и создавать продукты, обеспечивающие соответствующую функциональность".

Такие системы, как Kodak's Look Management System, Filmlight's Truelight system, 3CP's Gamma & Density и Iridas's SpeedGrade, обеспечивают функции компьютерной коррекции цвета и управления внешним видом на съёмочной площадке, которые в зависимости от продукта по-разному обрабатываются в лаборатории ежедневники. Некоторые из них создают метаданные, а некоторые — нет. Как только будет достигнут определенный консенсус, метаданные будут включать важные цветовые решения в файлы изображений. Sony Pictures проводит тесты, чтобы проверить, сможет ли Gamma & Density, инструмент для коррекции цвета на съемочной площадке HD dailies, пронести метаданные через конвейер DI на ремейке фильма "Веселье с Диком и Джейн", снятого Ежи Зелинским, ASC.

При использовании инструментов управления внешним видом на съёмочной площадке необходимо соблюдать определённый баланс, чтобы не замедлить производственный процесс ради выгоды на стороне поста. Как говорится в старой пословице, это всё равно что грабить Петра, чтобы заплатить Павлу. (это фраза, означает взять у одного человека или вещь для передачи другому, особенно когда это приводит к погашению одного долга за счёт привлечения другого) Чтобы избежать подобной ситуации во время производства фильма Closer (AC Dec. '04), Стивен Голдблатт, ASC, BSC использовал LMS от Kodak только выборочно.

Но, используя LMS в отдельных сценах, Голдблатт смог донести до режиссера Майка Николса, каким должен быть задуманный вид, даже на HD dailies. В будущем можно будет обойтись вообще без HD dailies и проецировать 2K dailies, избегая преобразования в цветовое пространство видео. Такая возможность позволит кинематографисту оценить больше того, что находится на негативе, а при разрешении 2K файлы изображений можно будет использовать не только для черновых съемок.

Еще одной возможностью для данных от ежедневников может стать тип " digital match clip" для работы над визуальными эффектами, другими словами, предварительная обработка материала. По словам руководителя отдела визуальных эффектов Ричарда Эдлунда, ASC, "в наш цифровой век, особенно если у кинематографиста есть возможность использовать DI, для мастеров визуальных эффектов важно получить цифровую версию фотохимического клипа любых фоновых пластин, чтобы можно было сбалансировать любые добавленные элементы блюра или другие CG-элементы, чтобы они выглядели естественно в последовательности. Поскольку мы наблюдаем отход от традиции делать копии с плёнки для предварительных показов ежедневников, получить фотохимические клипы используемые для сопряжения плёнки стало сложнее или невозможно".

Для того, чтобы пронести выбор цвета через весь производственный процесс от производства до поста, подкомитет Digital Intermediate разработал Color Decision List (CDL), который функционирует как редакторский Edit Decision List, или EDL, но предназначен для выбора художественной цветообработки. Проект CDL, возглавляемый Левинсоном и Пайнсом (который вместе с Дэвидом Рейснером из Synthesis написал технический документ CDL), поддержали производители. Кинематографисты должны получать оплату за своё время, затраченное на постпроизводство, и они с большей вероятностью получат её, если продюсеры осознают ценность их вклада. Но подумайте об этом: CDL позволит пронести выбор кинематографиста через весь производственный процесс и повысит эффективность. И кинематографисту больше не придется всё время висеть над мониторами или плечами колориста, что сократит его время и расходы.

(👆 choices это не только выбор, но и также имеет значение альтернатива, поэтому когда читаете в тексте про выбор, имейте в виду, что американцы подразумевают под этим и альтернативный путь)

К слову о EDL, ASC и Американский союз редакторов кино (ACE) начали сотрудничать в попытке внедрить в системы нелинейного монтажа изображения с коррекцией цвета более высокого качества, такие как готовые матрицы 2K. Традиционно монтажёры собирают черновики с низким разрешением, без коррекции или с ограниченной коррекцией, и часто делают монтаж, пытаясь совместить или замаскировать несбалансированные изображения, просматриваемые на некалиброванных мониторах. Когда кинематографист делает окончательную коррекцию цвета, некоторые из правок уже не работают. Кроме того, просматривая эти некачественные изображения месяцами, режиссёры, как правило, влюбляются в них, хотя они могут быть неверными.

К чему всё это приведёт? К Центру технологий и образования ASC, который планируется заложить рядом с Клубным домом ASC этим летом. В 1937 году, когда Общество переехало в этот легендарный клубный дом, ASC располагался посреди апельсиновых рощ. Шестьдесят семь лет спустя он находится в центре эволюции цифровой визуализации. "Центр даст нам возможность проводить собственные эксперименты, оценивать и анализировать технологии цифрового производственного процесса гораздо более эффективным способом", - говорит Кларк. "Центр также поможет нам более эффективно сотрудничать с Научно-техническим советом AMPAS и Центром развлекательных технологий Университета Южной Калифорнии в рамках важных проектов. Мы станем единственной отраслевой организацией профессиональных кинематографистов, обладающей необходимыми ресурсами для оценки всех аспектов цепочки гибридного воспроизведения движения". В центре будет располагаться единственный полностью откалиброванный, основанный на стандартах, эталонный просмотровый зал. Наша работа усилит ценностное предложение роли кинематографиста в управлении внешним видом в рамках нового гибридного производственного процесса визуализации. В результате мы добьемся большей осведомленности и уважения к работе кинематографистов и укрепим важность ведущей роли ASC. Мы — нейтральная площадка, которая является связующим звеном с пользователями".

Там, где раньше был фронтир, вскоре появится технологический полигон ASC. Производителям будет предложено использовать этот объект для исследований и разработки новых инструментов и технологий, добавляет он.

Целью технологического комитета ASC является полное понимание конвергенции плёночных и цифровых технологий обработки изображений в рамках нового гибридного производственного процесса движущихся изображений. Эта исторически беспрецедентная конвергенция требует более эффективных методов работы, и цель ASC - повлиять на развитие технологий в рамках этого рабочего процесса, которые позволят кинематографистам и их коллегам использовать творческий потенциал для улучшения контроля над изображением с помощью нового поколения эффективных и экономичных инструментов управления внешним видом. Эти новые инструменты, если они будут разработаны должным образом, усилят роль кинематографиста как создателя и хранителя художественности кинематографического изображения - роль, которая была творческим краеугольным камнем совместного процесса создания фильмов с момента его зарождения.


Interviewees:
Al Barton (Sony Pictures)
Curtis Clark, ASC
Matt Cowan (ETC)
Peter Doyle
Richard Edlund, ASC
Rand Gladden (FotoKem)
Jim Houston (Pacific Title & Art Studio)
George Joblove (Sony Pictures Imageworks)
Glenn Kennel (Texas Instruments)
Denis Leconte (Pacific Title & Art Studio)
Lou Levinson (Post Logic)
Howard Lukk (Walt Disney Pictures)
Roger Morton (Eastman Kodak, retired)
Joshua Pines (TDI)
Peter Postma (Eastman Kodak)
David Reisner (Synthesis)
Eric Rogers (Company 3)
Stefan Sonnenfeld (Company 3)
David Stump, ASC
Douglas Walker (Eastman Kodak)

The works of:
Matt Cowan (ETC)
Glenn Kennel (Texas Instruments)
Richard Kirk (FilmLight Ltd.)
Roger Morton (Eastman Kodak, retired)
Joshua Pines (TDI)
Charles Poynton (color scientist)
David Reisner (Synthesis)
David Stroud (FilmLight Ltd.)
David Wiswell (Panasonic Broadcast)

Publications:
American Cinematographer
SMPTE Motion Imaging Journal
Understanding Digital Cinema: A Professional Handbook (C. Swartz, editor)

Web sites:
DCImovies.com (Digital Cinema Initiative)
Molecularexpressions.com
SMPTE.org (Society of Motion Picture and Television Engineers)


Для того чтобы Роберт Ричардсон, ASC, создал двух- и трёхполосные Technicolor-изображения для фильма "Авиатор", Джош Пайнс из TDI написал Look-Up Tables (LUT), которые были применены к изображениям. Выше показано изображение до цветокоррекции, а следующее изображение - после применения двухполосной LUT. Усилия TDI помогли Ричардсону добиться ностальгического вида, и Ричардсон получил "Оскар" за лучшую операторскую работу. (Изображение 1 из 2)
Изображения фильма "Авиатор" предоставлены компаниями Miramax и TDI.

Для того чтобы Роберт Ричардсон, ASC, создал двух- и трёхполосные Technicolor-изображения для фильма "Авиатор", Джош Пайнс из TDI написал Look-Up Tables (LUT), которые были применены к изображениям. Предыдущее изображение - до цветокоррекции, а изображение выше - после применения двухполосной LUT. Усилия TDI помогли Ричардсону добиться ностальгического вида, и Ричардсон получил "Оскар" за лучшую операторскую работу. (Изображение 2 из 2)
Изображения фильма "Авиатор" предоставлены компаниями Miramax и TDI.

Эта сцена с участием главы Pan Am Хуана Триппе (Алек Болдуин) знаменует переход на трёхполосную технологию Technicolor. Следующее изображение: Результат после применения трехполосного LUT. (Изображение 1 из 2)
Изображения фильма "Авиатор" предоставлены компаниями Miramax и TDI.

Эта сцена с участием главы Pan Am Хуана Триппе (Алек Болдуин) знаменует переход на трёхполосную технологию Technicolor. Это изображение: Результат после применения трёхполосного LUT. (Изображение 2 из 2)
Изображения фильма "Авиатор" предоставлены компаниями Miramax и TDI.

Производственный процесс фильма "Авиатор".
Диаграмма производственного процесса фильма "Авиатор" любезно предоставлена компанией TDI.

Вот и всё))))