Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Бархатная эволюция

Архив
автор : Александр Филонов   17.10.2003

Революция, на скорое наступление которой вкрадчиво намекала компания Canon, свершилась, и ее провозвестником выступила камера 300D, отличающаяся от солидных, профессиональных цифровых зеркалок со сменной оптикой только одним — доступной ценой.

Революция, на скорое наступление которой вкрадчиво намекала компания Canon, свершилась, и ее провозвестником выступила камера 300D, отличающаяся от солидных, профессиональных цифровых зеркалок со сменной оптикой только одним — доступной ценой. Отряды фотолюбителей скоро ринутся на штурм… ну, не Зимнего, а магазинов, чтобы экспроприировать новинку (к слову, камера действительно чудо как хороша — за свою цену1). И вроде бы можно трубить об окончательной победе цифровой фотографии над галогенсеребряной. Ан нет, дело обстоит сложнее.

И сама Canon, торжественно объявившая, что большинство мировых новостных агентств уже вооружили своих фотографов камерой 10D (старшей сестрой трехсотки), скромно умолчала о том, что даже самые продвинутые цифровики используются по большей части в фотожурналистике. А, скажем, в рекламу проникают очень робко — используются прежде всего для съемки пробных превьюшек, отбив хлеб у полароидов. В чем же причина?

Конечно, с одной стороны, сказывается косность человеческого мышления: испокон века люди встречали все новое в штыки (когда-то с подозрением относились и к традиционной фотографии). Но прогресс не остановить, и новое приживается, становится «старым и добрым». Поэтому подобный фактор отбросим как несущественный и интересующий более всего социопсихологов. А сосредоточимся на факторах объективных (хотя не всегда выражающихся в цифрах и мерах, как будет видно чуть ниже).

Остановись, мгновенье!

Итак, почему и кто из профессиональных фотографов переходит — или не переходит — на цифру? Как показал блиц-опрос представителей разных цехов этой гильдии, первыми хватаются за цифру те, кому нужна оперативность, низкие трудозатраты и четкий контроль за результатами уже на этапе съемки. То бишь в основном журналисты и любители съемок «для дома, для семьи». А упорно воздерживаются от нее две категории фотографов: те, кто любит все делать своими руками (оно и понятно, нажимать на клавиши далеко не столь интересно, как возиться с растворами), и те, кому нужен очень тонкий контроль над процессом и результатом.

С первыми все ясно, а вот вторые заставляют задуматься: а им-то что неймется? Вроде бы чего проще — возьми да отрегулируй все в Фотошопе. Не тут-то было. Вспоминается торгово-промышленная выставка «Фотокинотехника», проходившая в далеком 1985 году, на которой французская компания (ныне уже ушедшая с рынка) представляла графическую станцию в комплекте с планшетом и сканером.

В общем-то, сие чудо техники вызвало восторги публики, но кто-то, сравнивая обычную цветную фотографию с ее отображением на экране, все-таки поинтересовался, почему цветовая гамма выглядит обедненной, на что ему резонно ответили: экран передает всего 65 тысяч цветов, а для реалистичной картинки нужен как минимум миллион. Глубину цвета можно увеличить на этапе обработки, но цвета получатся не истинными, а интерполяционными, то есть чуточку упрощенными. Даже знаменитый 12-битный формат RAW, сохраняющий информацию без потерь, пока не способен извлечь ее при съемке с такими же нюансами, как человеческий глаз. Но разрядность цвета потихоньку растет.

От сих до сих

Эта проблема тесно связана еще с одной: малым динамическим диапазоном цифровой техники, то есть разницей в яркости между достоверно воспроизводимыми высокими светами и глубокими тенями (все, что выходит за эти границы, называется очень любопытно: «чернее черного» и, соответственно, «белее белого»). В современных пленках эта проблема решается за счет одновременного применения зерен галоидного серебра разных размеров: крупные высокочувствительны и «вытягивают» тени, а мелкие низкочувствительны и не переэкспонируются светами. Налицо аналог компрессии, применяемой в стандарте шумоподавления Dolby. Сходное решение сейчас применяет фирма Fujifilm в матрицах SuperCCD четвертого поколения: в каждом пикселе свет принимают два сенсора — большой и маленький. Вроде бы полный аналог. Вроде бы. Но разница все же есть. В эмульсии размер зерен все же колеблется, подчиняясь нормальному распределению, да вдобавок зерна рассеяны стохастически. В матрице же пиксел пребывает строго на своем месте в решетке — прямоугольной (традиционные матрицы) или гексагональной (SuperCCD). А глазу как-то милее ненавязчивый хаос крупнозернистого снимка, чем упорядоченный растр газетного фото. Однако констатируем, что динамический диапазон тоже понемногу расширяется.


1 (назад) Порядка тысячи долларов. — Прим. ред.

Все, что разрешено, — можно

Вот мы и дошли до разрешения. Будь оно бесконечно большим, стохастические эффекты можно было бы добавить при обработке (так лучшие нотные редакторы случайным образом вносят едва уловимые погрешности в положение нот, чтобы электронное исполнение не казалось механистически-правильным; однако человек, исполняющий музыку, вносит эти самые погрешности более интересно и намеренно, создавая ими определенное настроение), но в том-то и дело, что разрешение ограничено сверху огромным множеством факторов — от технологических вплоть до размеров итогового файла. Тем не менее, в этом направлении тоже есть определенный прогресс.

Констатируем наличие эволюции в сторону приближения цифровых картинок к пленочным — как по цвету, так и по разрешению и динамическому диапазону. Хотя, как утверждают тонкие ценители, пленочная картинка все-таки более «живая»2.

Живые и мертвые

Все это верно как в отношении неподвижных картинок (still images), так и картинок подвижных, то есть moving pictures. Однако, поглядите-ка, какая штука: большинство моих знакомых с первого взгляда отличит по телевизору фильм, снятый на видео, от киноматериала. И вовсе не потому, что в целях экономии звук пишут на микрофон-«пушку» со всеми жуткими искажениями, возникающими оттого, что акустические свойства помещения, мягко говоря, оставляют желать лучшего. В «настоящем» кинопроизводстве звук на съемке тоже записывают, но чаще всего в качестве чернового материала, а игровые сцены потом переозвучивают в студийных условиях3.

Нет, на звук обращать внимания не будем, можем его просто выключить и сравнить «картинки». Видеоматериал обычно удостаивается таких определений, как «более жесткий», «более холодный», «неживой», «плоский» и так далее. То есть опять пленка по всем статьям бьет цифру! Подчеркну, что аналоговое видео (например, до сих пор популярный у нас в стране стандарт VHS) страдает теми же недостатками, а значит, дело не столько в цифре, сколько в типе светоприемника. При этом, заметьте, мы уже «включили фильтр» (те самые ограничения по числу цветов и качеству картинки, о которых упоминалось выше), просматривая оба фильма по телевизору, так что принципиальные преимущества пленки сведены на нет!

Откуда же разница?

Прежде всего — мелкие небрежности постановщиков: свет выстроен косо-криво, чтобы по всему помещению камера работала более или менее одинаково (в хорошем кино свет выстраивается для каждого кадра). Дальше, более яркая картинка (даже по техническим условиям телефильм должен быть более светлым, чем кинофильм, что объясняется в первую очередь разницей между условиями просмотра в кинотеатре и по телевизору и, опять-таки, суженным динамическим диапазоном телевизора; в идеале, чтобы просматривать кинофильм по телевизору, надо сжимать динамический диапазон и «подтягивать» самые темные кадры). Но разница видна и на сценах, снятых при естественном освещении — скажем, где-то в поле — ярким днем, когда вышеупомянутая разница просто не может проявиться. Здесь мы вступаем в иную епархию, больше связанную с оптикой (и в техническом смысле, то есть объективами, и с научной дисциплиной, то есть разделом физики).

Тонкость в том, что размеры матриц, как правило, меньше, чем размер кадра на пленке (тот же недостаток присущ и 16-миллиметровым фильмам), за счет чего обеспечивается большая глубина резкости, а фон, изобилующий четкими, но ненужными деталями, портит впечатление, создавая ощущение чересчур жесткой, то есть избыточно резкой картинки. Именно поэтому в кино часто снимают с максимально открытой диафрагмой, выделяя сюжетно важные детали резкостью. Мягкорисующая оптика (слегка размывающая изображение) спасает положение далеко не всегда, поскольку одинаково размывает и передний, и задний план — что очень хорошо при съемке, скажем, женского портрета, когда морщинки и поры на коже только портят объект. Но вот еще беда: изрядная часть видеокамер просто не способна работать со сменной оптикой, то есть все творческие возможности ограничены имеющимся объективом с трансфокатором, или, по-простонародному, зумом. Есть и еще один недостаток оптики в сочетании с электронными матрицами, далеко не столь очевидный: пленке все равно, под каким углом на нее падает свет, а вот на матрице свет, падающий по углом, передается не так, как упавший перпендикулярно, отчего возникают краевые эффекты, особенно на периферии кадра. Эффекты эти устраняются электроникой, но тем самым в сигнал вносятся дополнительные искажения. Впрочем, опять констатируем: матрицы мало-помалу растут, а в продвинутых объективах применяется так называемая цилиндрооптика, обеспечивающая перпендикулярность падения света по всей площади матрицы.


2 (назад) Лично я отношу это на предмет стохастических эффектов, пока неведомых цифре, но это дело наживное; если у кого-то имеются иные гипотезы, с удовольствием ознакомлюсь с ними и, быть может, изменю свое мнение. — А.Ф.
3 (назад) Хоть это и не по теме, но не могу удержаться и не упомянуть, что сейчас в титрах то и дело встречается фраза «Фильм озвучен на русский язык» — то есть подразумевается, что фильм переведен на русский язык и уже потом озвучен. В нынешнем же виде она смахивает на «Я хорошо говорить на русский язык».

О, sancta statistica!

И опять вспомним о стохастическом распределении зерен в пленке. Суммируясь при просмотре, они создают «дышащее» бархатистое изображение, имеющее неуловимо более привлекательную структуру, а строго упорядоченные пикселы матрицы остаются на своих местах.

Есть еще одна особенность кино, по-разному передаваемая всеми тремя разновидностями съемочной техники (пленочной, аналогового видео и цифрового видео) — движущиеся объекты. На пленке они смазаны, а вот в аналоговом видео, имеющем более короткие выдержки, медленно движущиеся объекты оказываются более резкими. Обычно глаз таких вещей не замечает, но ощущение «что-то здесь не то» остается: смазка почему-то кажется более естественной. В цифровом же видео (прежде всего в сжатых форматах, классическим представителем которых выступает MPEG4 по-видимому, прообраз любого цифрового видео лет через десять) прописываются не все объекты и не во всех кадрах, а только опорные кадры и меняющаяся часть картинки, остальное рассчитывается уже при воспроизведении. Не будем вдаваться в частности, а просто отметим, что впечатление зрителя от такого фильма опять-таки другое. Разумеется, есть форматы и несжатые, но в них приходится прописывать всю информацию о каждом кадре, что значительно увеличивает объемы результирующих файлов, хотя очевидно, что подобная информация обладает чудовищной избыточностью. И приходится выбирать, что нам дороже: место на носителе (или пропускная способность канала) или простота алгоритма.

Зато цифра совершенно избавлена от так называемых подрывов, когда происходит срыв синхронизации. (Самый яркий пример подобного я видел в программе новостей в 1993 году, когда показывали коммунистическую демонстрацию на Ленинском проспекте в Москве — после монтажной склейки все красные знамена вдруг на долю секунды стали зелеными. Исламские происки, а?) Однако алгоритмы сжатия в цифре совершенствуются, и недалек тот день, когда эти самые transitional effects можно будет воспроизводить программно — к примеру, те же смазки быстро движущихся объектов. Вот тогда цифровое видео обставит аналоговое по всем статьям, вплотную подобравшись к традиционному кино.

Чем еще кино привлекательнее видео (любого)? Да способом монтажа! Когда режиссер сидит за монтажным столом с пленкой, он может свесить хвостики всех планов (а полки с монтажными кусками сзади подсвечиваются) и охватывать их все одним взором. Разумеется, при цифровом монтаже можно добиться аналогичной картины, сведя на экране компьютера (или экранах монтажной студии) миниатюрки всех монтажных кусков, но положить два монтажных куска рядом, чтобы сравнить их покадрово, уже невозможно (прокрутка по кадру за раз на двух экранах лично для меня не так удобна, как два отрезка пленки, лежащие бок о бок на просветном столе; впрочем, тут я чистой воды ретроград, и вполне вероятно, что мое мнение разделяют немногие). Однако и это неудобство можно со временем преодолеть за счет более тонкого и изящного софта — если найдется достаточное число сторонников моей точки зрения.

Вы, наверное, давно поняли, куда я клоню: да, пока цифровые визуальные технологии по всем параметрам уступают традиционным. Но преграды на их пути — сугубо технические и вполне преодолимы даже при нынешнем уровне развития науки и техники, только ценой больших затрат. И если темпы их развития сохранятся, уже через несколько лет цифровые технологии смогут обеспечить достоверное и даже сверхдостоверное воспроизведение любых визуальных образов. И цифра потеснит галогенсеребряные технологии, как те в свое время потеснили живопись (в области still images) и театр (в области moving pictures), — но не вытеснили совсем. Просто каждый занял свою нишу.

В третьем измерении

Осталось последнее: внедрить цифровые технологии в кино. Разумеется, некоторые спецэффекты осуществить посредством цифровых технологий гораздо проще — вспомним тот же «Парк юрского периода». И хотя фильм превозносили до небес за «естественность» пластики динозавров, признаем честно: они смотрятся естественно, только когда пролетают через кадр пулей*. В остальных случаях остается ощущение условности происходящего. Причины, разумеется, просты: для адекватной передачи движений нужно реализовать сложнейшие алгоритмы, описывающие физику скелета, мышц, текстур и т. п. — чудовищного количества факторов. А для этого нужно разработать специальное программное обеспечение и присовокупить к нему чудовищные вычислительные мощности.
Более показателен второй эпизод «Звездных войн», где цифровые технологии использовались уже на всю катушку, причем не только по части встраивания «трехмерки», но и в самой съемочной технике: в распоряжении киношников был профессиональный камкордер Sony HDW-F900 с расширенным динамическим диапазоном (помните, мы говорили, что он расширяется!) за счет использования 12-битного АЦП и улучшенного процессора сигнала и разрешением 2,2 мегапиксела. Опять же, оператор, знающий возможности камеры, намеренно строил картинку так, чтобы весь диапазон яркостей укладывался в отведенные рамки (заметим, при работе с пленкой делается то же самое, только рамки пока несколько шире). Зато преимущества такого подхода очевидны: для дополнительной обработки картинки уже не надо оцифровывать пленочный оригинал, внося тем самым дополнительные искажения. К тому же просмотреть материал можно прямо на площадке, не опасаясь, что после проявки и обнаружения брака пленки придется все переснимать заново (а организовать крупномасштабную съемку даже в павильоне влетает в о-о-очень кругленькую сумму).
А уж адекватно воспроизвести цифровую картинку на пленке (не только на видео, но и на кинопленке) как раз труда не составляет: уже созданы лазерные системы записи, в реальном времени прописывающие на пленку картинку с разрешением, превышающим оптическое. А вот с пластикой пока не складывается. Именно потому цифровые технологии куда лучше срабатывают в тех случаях, когда зритель изначально настроен на некоторую условность происходящего — прежде всего, в мультфильмах (к примеру, «Корпорация монстров»), которые условны по определению, или фантастических фильмах. Кстати, уместно упомянуть и «Видок», где преимущества цифры дают себя знать именно в том, что позволяют «лепить» мир, как того хочется режиссеру; с пленкой такие номера тоже проходят, но с большей кровью.
Оглянемся еще раз на далекий 1985 год, когда только-только начали появляться интерактивные программы, в реальном времени воспроизводящие движение в реальных средах. Но задача передачи воздушной перспективы (постепенного затуманивания объектов по мере удаления от зрителя) казалась почти неразрешимой, оттого-то первые цифровые картинки относились к космосу, где существует только прозрачная перспектива. А что мы имеем теперь? Фрактальные технологии и невероятно возросшая мощь «железа» и софта уже дают возможность довольно похоже воспроизводить такие стохастические явления, как прибой и пламя. Исчезновение из этой фразы словечка «довольно» — лишь вопрос времени.

* (назад)Именно поэтому во время съемок ближних планов использовались вполне реальные управляемые модели.

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2021
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.