Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

EE E E

RY I Q

BY I Q

-= +

-=- +

0956 0621

1106 1703

EEEE

EEE

RIYQ

GIY

=++

=- + -

0 956 1000 0 621

0 272 1000 0 64

.. .

.. .7

1106 1000 1 703

EEEE

BIYQ

=- + +.. .

10 0 956 0 272 1106

10 1000

.( ) . ( ) . () . ( )

.( ) . ( )

CRGB

º--

º++

º-+

1000 1 000

10 0621 0647 1703

.().()

.( ) . ( ) . ( ) . (

CRG

EEEE

EEE

IRGB

YRG

=--

=++

0596 0274 0322

0299 0587 0114

...

...E

EEEE

QRGB

=-+0211 0523 0312...

10 0596 0299 0211

10 0274

.( ) . ( ) . ( ) . ( )

.( ) . (

RC S C

ICQ

º+ +

º- CSC

BCS

ICQ

). (). ()

.( ) . ( ) . ( )

º- +

0587 0523

10 0 322 0 114 +0 312.()C

561

ГЛАВА 22 NTSC, PAL И SECAM

0.10.20.30.4

Рис. 22.14 Линии постоянной

, использованные при создании равномерных шкал E

. Предназначены для отыскания значений на линии постоянного отношения E

, выхо

дящей из C

, и на линии постоянного отношения E

, выходящей из C

Уравнения перехода от I, L, Q к XYZ и обратно:

10 0 312 0 000 1 247

10 0981

.( ) . ( ) . ( ) . ( )

.( ) . ( )

CXYZ

º+-

º++

1000 1 777

10 0 605 0 000 1 849

.().()

.( ) . ( ) . ( ) . (

CXY

X =++

=- + +

0312 0981 0605

1000

1247 1177 1 8

...

ILQ

ZIL49Q

10 1389 0 000 0 936

10 0 826

.(). (). (). ()

.( ) . (

XC S C

ICQ

º+ +

º- CSC

ZCS

ICQ

). (). ( )

.( ) . ( ) . ( )

º- +

1000 1193

10 0 454 0 000 +0235.()C

IXYZ

QXY

=--

=-+

1389 0 826 0 454

1000

0936 1193 023

...

...5Z

Уравнения перехода из XYZсистемы к системе

¢¢ ¢

UVW

и обратно:

10 10

.( ) ( (

.( ) .( (

.( )

XU)–W)

YV)+W)

¢¢

º (

=- + +

WXYZ

10 10

10 3

.( ) ( (

.( ) .( (

.( ) (

º-

UX)+Z)

VY)2Z)

WZ)

ZUVW

Уравнения перехода от I, L, Q к

¢¢ ¢

UVW

и обратно:

10 0139 0 000 0 520

10 0436

.( ) . ( ) . ( ) . ( )

.( ) .

CUVW

º (). (). ( )

.( ) . ( ) . (

UV W

CUV

1000 0 732

10 0269 0000 ) . ( )+

0414 W

562

ГЛАВА 22 NTSC, PAL И SECAM

=++

=- + +

UILQ

WIL

0139 0 436 0 269

1000

0520 0732

.. .

..0414. Q

10 2 096 0 000 2 635

10 0083

.( ) . ( ) . ( ) . ( )

.( ) .

º+ +

UC S C

ICQ

(). ( ). ( )

.( ) . ( ) . (

CS C

WCS

ICQ

º- +

1000 1664

10 1 362 0 000

C). ()+0 704

LU V W

QU V

2096 0083 1362

2 635 1664 0 7

...

.. .04

ПРЕДМЕТНЫЕ ССЫЛКИ

Hacking, K., Acta Electronica, 2, 87 (1957).

Loughren, A.V., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 60, 321 and 596 (1953).

Middleton, W.E.K., and Holmes, M.C., J. Opt. Soc. Amer., 39, 582 (1949).

Roizen, J., and Lipkin, R., Electronics, 38, 97 (March 22nd, 1965).

Sproson, W.N., Colour Science in Television Display Systems, p.62, Adam Hilger, (Bristol

(1983).

Thomson, L.C., and Wright, W.D., J. Physiol., 105, 316 (1947).

Thomson, L.C., and Wright, W.D., J. Opt. Soc. Amer., 43, 890 (1953).

Townsend, G.B., J. Roy. Television Soc., 17, 63 (1978).

Willmer, E.N., Nature, 153, 774 (1944).

Willmer, E.N., and Wright, W.D., Nature, 156, 119 (1945).

Wright, W.D., J. Opt. Soc. Amer., 42, 509 (1952).

ЛИТЕРАТУРА

Carnt, P.S., and Townsend, G.B., Colour Television: N.T.S.C., Principles and Practice,

Iliffe, London (1961),

and Colour Television, VOL. 2, P.A.L., S.E.C.A.M. and Other Systems, Iliffe, London

(1969).

Fink, D.G., Color Television Standards, McGraw Hill, New York (1955).

Kaufman, M., and Thomas, H., Introduction to Color T.V., John F. Rider, New York (1954).

Proc. Inst. Radio Engnrs., 39, 1124–1331 (1951).

Proc. Inst. Radio Engnrs., 41, 838–858 (1953).

Proc. Inst. Radio Engnrs., 42, 5–344 (1954).

Proc. Inst. Radio Engnrs., 43, 742–748 (1955).

Theile, R., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 72, 860 (1963).

Townsend, G.B., P.A.L. Colour Television, Cambridge University Press (1970).

Wentworth, J.W., Color Television Engineering, McGraw Hill, New York (1955).

563

ГЛАВА 22 NTSC, PAL И SECAM

23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

23.1 ВВЕДЕНИЕ

ольшое число потенциальных телепрограмм — это традиционные кинофиль

мы. Еще в эпоху раннего монохромного телевидения для их теледемонстрации

требовалось соответствующее оборудование, позволявшее получать телевизионные

сигналы с кинопленок. Такое оборудование относят к классу кинотелепроекционной

аппаратуры

, которая делится на три основных типа:

— аппараты на базе передающих трубок телекамер;

— аппараты на базе кинотеледатчиков бегущего луча;

— аппараты на матрицах линейных твердотельных датчиков.

В отношении новых программ, которые чаще всего не предназначены к прямому

эфиру, имеющаяся аппаратура дает телепродюсерам выбор между телесъемкой с за

писью на магнитную ленту и киносъемкой, фиксирующей изображение на обычную

цветную кинопленку.

Преимущество магнитных пленок состоит в том, что изображение может быть вос

произведено сразу после съемки, тогда как кинопленка требует предварительной хи

мической обработки. Однако же последняя применяется повсеместно и как минимум

по шести причинам:

— вопервых, кинокамеры гораздо дешевле и намного практичнее при натурных

съемках, нежели телекамеры и видеокамеры;

— вовторых, кинопленка проще в монтаже;

— втретьих, кинопленка дольше хранится;

— вчетвертых, кинопленка позволяет получать сигналы, подходящие любой теле

системе (к примеру, 525строчной NTSC, 625строчной PAL и т.д.), то есть, как гово

рят «сигналы, свободно преобразуемые в любой стандарт», что крайне важно, когда

одна и та же программа транслируется на разные страны;

— впятых, получение дублей обходится дешевле (Hayer и Verbrugghe, 1972);

— вшестых, качество изображения, полученное с кинопленки, чаще всего намно

го выше качества телевизионных изображений.

Из перечисленных соображений телепередачу, исходно снятую телекамерой, ино

гда копируют на кинопленку. Такое копирование именуется телезаписью на кино

пленку (телекинозаписью).

23.2 КИНОI И ТЕЛЕМЕТОДЫ

При съемке телефильмов могут применяться обычные кинометоды, задействую

щие одну кинокамеру, единожды и определенным образом поставленный свет и один

565

Во избежание путаницы здесь и далее термин «telecines» будет переводиться контекстно и в

зависимости от направления действия, т.е. либо «кинотелепроекция», либо «телекинопроек



ция». — Прим. пер.

Безусловно, вполне осуществимо и электронное преобразование сигналов из одного стан



дарта в другой, но только при помощи дорогостоящего оборудования.

мизанкадр. Такая практика хлопотна и трудоемка, но позволяет при этом добиваться

результатов очень высоко качества.

Телевизионная тактика традиционно задействует три телекамеры и освещение

компромиссное для всех трех; при этом мизанкадр оперативно выбирается с трех мо

ниторов по ходу программы. Такая практика много проще, но, вместе с тем, неизбеж

но дает результаты меньшего качества (см. рис. 23.1).

Как уже было сказано выше, некоторые программы снимают телекамерами (и с ис

пользованием сугубо телевизионных методов), причем даже тогда, тогда на выходе

требуется кинофильм: сюжет записывается на магнитную ленту, а затем тем или

иным способом переносится на кинопленку. Преимущество такого подхода состоит в

том, что результат можно получить быстро и сравнительно дешево, а также, в случае

необходимости, монтировать в программу разного рода спецэффекты. Однако описан

ный прием используется редко (Wayne, 1973), и, если и применяется, то в системах те

левидения высокой четкости (см. раздел 19.16).

23.3 КОМБИНИРОВАННЫЕ ТЕЛЕКИНОКАМЕРЫ

Еще одним методом, позволяющим получить запись телепрограммы на киноплен

ке является применение специальных камер, которые одновременно экспонируют ки

нопленку и выдают телесигналы. Телевизионные сигналы в дальнейшем используют

ся при монтаже и редактировании отснятой программы, тогда как пленка обеспечива

ет основную запись. В свое время для этих целей были разработаны камеры систем

Electronicam (Caddigan и Goldsmith, 1956; Spooner, Pryke и Gardiner, 1968), Gemini и

Addavision.

В перечисленных системах во избежание параллаксов теле и киноизображения об

разуемых одним и тем же объективом, применялся специальный светоделитель (пред

ставлявший собой вращающиеся зеркальные лопасти), направлявший световой поток

то в один, то в другой отделы камеры. В целях экономии пленка начинала движение

только тогда, когда телекамера вела фактическую съемку. Однако поскольку у кино

блока камеры для обеспечения адекватной рабочей скорости было пять кадровых

окон, киносъемка по отношению к телесъемке запаздывала на одну пятую секунды по

каждому кадру. Впрочем, такая задержка была вполне приемлемой. Монтаж киноза

писи проводился либо при помощи специальной маркировки, позволявшей иденти

фицировать длину пленки, соответствующую тому или иному сюжету, либо за счет од

новременной вспомогательной кинозаписи с телемонитора.

Отметим, что несмотря на потенциальные преимущества описанной системы боль

шинство телефильмов по сей день снимаются обычными кинокамерами и с помощью

традиционных кинометодик.

23.4 ВЫБОР ПЛЕНКИ

Предпочтительно, чтобы кинопленка, применяемая в фактическом телевещании,

была копировальной, но не оригинальной: дело в том, что всегда остается высокой веро

ятность повреждения оригинала, монтажные стыки нетехнологичны, плюс к тому, час

то возникает необходимость в получении запаса идентичных друг другу копий. Следо

вательно, оптимальными оказываются негативнопозитивные системы. При этом

обращаемообращаемые и позитивнопозитивные системы тоже находят себе примене



ние в решении некоторых задач (см. раздел 12.11), в частности, когда позитивное изо



566

ГЛАВА 23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

567

ГЛАВА 23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

Рис. 23.1 Для передачи фактур требуется высокое разрешение мелких деталей, особенно в вы



соких светах. Поскольку в телевидении, с его ограниченным разрешением, для общих планов

предпочтительны короткофокусные объективы, а для передачи фактур — длиннофокусные,

особую популярность приобрели зумобъективы.

бражение, полученное на оригинальной пленке, используется в оперативном редакти



ровании отснятого материала. Наконец отметим, что оригинальный позитив и негатив

ная пленка тоже находят свое применение в кинотелепроекции (см. раздел 23.14)

23.4.1 Формат пленки

Можно предположить, что при весьма ограниченной четкости телевизионных

изображений нет необходимости в использовании 35 мм кинопленки и что 16 мм

пленка даст вполне резкое изображение. Стоит напомнить, однако, что в любой сис

теме потери резкости возникают на пространственных частотах много меньших пре

дельной, и потери эти, как говорят, мультипликативны: к примеру, 16 мм система,

состоящая из объектива, негативной пленки и копировальной пленки, на выходе

дает 25% потери контраста между деталями пространственной частоты в 200 линий

на ширину изображения, а телевизионные системы вносят еще примерно столько

же. В результате, общие потери MTF при телетрансляции 16 мм фильма составляют

порядка 44% (

34 34 056´=.

). Таким образом, хотя 25% потерь могут оказаться неза

меченными (то есть, либо в изображении на пленке, либо в телеизображении), сум

марный эффект порой бросается в глаза. Поэтому для получения наилучших резуль

татов желательно применять 35 мм кинопленку.

23.5 ПОЛУЧЕНИЕ ТЕЛЕСИГНАЛОВ С ЦВЕТНОЙ КИНОПЛЕНКИ

В норме профессиональная кинопленка фиксирует 24 кадра в секунду, но посколь

ку свет прерывается и возникает весьма заметное мелькание изображения, кинопро

екторы вместо одного обычно задействуют два (иногда три) темновых периода на изо

бражение (благодаря чему частота растет до 48 [или до 72] кадров в секунду, то есть до

величин, при которых мелькание почти незаметно [см. раздел 12.12]).

Первый темновой период уходит на продергивание пленки в фильмовом канале от

одного кадра к следующему, в результате чего последовательность событий становит

ся таковой, как показана на рис. 23.2 (а): изображение проектируется в виде отдель

ной вспышки в течение примерно 1/96 секунды, после чего наступает темновой пери

од, который длится также примерно 1/96 секунды.

Однако же в телевизионном изображении ситуация иная (что показано на

рис. 23.2 [b]), и телевизионный эквивалент периоду смещения кинопленки от одного

кадра к другому (последний именуется временем продергивания) — это время, которое

электронный пучок движется от конца нижней строки изображения в начало верхней

строки (именуется как время обратного хода пучка).

Время обратного хода может быть очень коротким, и интервал между окончанием

сканирования одного кадра и началом сканирования следующего оказывается обычно

меньше 10% от одного цикла частоты кадров, что составляет примерно 1/500 секунды

в 50 герцовых системах и 1/600 секунды — в 60 герцовых. Таким образом, когда свет

от обычного кинопроектора идет в телекамеру, он воздействует на передающие трубки

лишь половину времени, уходящего на сканирование одного кадра. Следовательно, в

производстве телефильмов требуются специальные методы и специальная конструк

ция кинотелепроекционной аппаратуры.

568

ГЛАВА 23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

В этом случае инверсия изображение и вычитание маски выполняются электронным пу



тем — Прим. пер.

23.6 СИСТЕМА СКОРОСТНОГО ПРОДЕРГИВАНИЯ КИНОПЛЕНКИ

В свое время было показано, что только в 16 мм кинотелепроекционное оборудова

ние (но не 35 мм) можно вмонтировать механизм особо быстрого (скоростного) продер

гивания кинопленки, позволяющий сдвигать пленку на один кадр за 1/750 секунды

(Wheeler, 1969), в результате чего время продергивания оказывается сопоставимым с

временем обратного хода электронного пучка. Альтернативный вариант: пленка дви

жется плавно, но при этом для представления серии статичных изображений (с очень

короткими интервалами между этими изображениями) используются специальные

оптические устройства, в частности, барабанные зеркала. Если такие проекторы рабо

тают со скоростью 25 кадр/с (а не 24 кадр/с), то для 50 кадровой телевизионной систе

мы ситуация будет таковой как показана на рис. 23.2 (с).

Если время продергивания пленки у проектора синхронизировано с временем об

ратного хода телевизионного электронного пучка, на экране можно получить изобра

жения вполне удовлетворительного качества. При этом легкое отклонение частоты

569

ГЛАВА 23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

ñåê.

0 20406080100

Îáû÷íûé

êèíîïðîåêòîð

Òåëåâèçèîííîå

èçîáðàæåíèå

Ïðîåêòîð

ñêîðîñòíîãî

ïðîäåðãèâàíèÿ

ïëåíêè

Ïðîåêòîð

èìïóëüñíîãî

ñâåòà

Àñèíõðîííûé

ïðîåêòîð

Èçîáðàæåíèå

Òåìíîòà

Ïðîäåðãèâàíèå

Èçîáðàæåíèå

Òåìíîòà

Ïðîäåðãèâàíèå

Èçîáðàæåíèå

Òåìíîòà

Ïðîäåðãèâàíèå

Èçîáðàæåíèå

Òåìíîòà

Ïðîäåðãèâàíèå

Èçîáðàæåíèå

Îáðàòíûé õîä

ïó÷êà

ÂÐÅÌß (ìèëëèñåêóíäû)

(à)

(b)

(c)

(d)

(e)

Рис. 23.2 Схематичное представление отношения кинопроекции при 24 кадр/с к телевидион

ному показу при 50 полукадр/с.

кадров от 24 кадр/c до 25 кадр/с обычно остается визуально незамеченным, но если

пленка экспонируется специально в телевизионных целях, кинокамера может рабо

тать и на больших скоростях.

23.7 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ НА ПЕРЕДАЮЩИЕ ТРУБКИ

Кинотелепроекция, задействующая связку «кинопроектортелекамера», — это

технологически самый простой вариант, поскольку некоторые трубки, такие, в част

ности, как видикон, способны в промежутках между проходами электронного пучка

сохранять изображение в виде электрических зарядов (вследствие чего отпадает необ

ходимость в том, чтобы оптическое изображение держалось в течение всего периода

сканирования изображения электронного). Фактически период оптического изобра

жения сцены можно ограничить единичной вспышкой, появляющейся в момент об

ратного хода пучка (см. рис. 23.2(d)). Продолжительность вспышки составляет при

мерно 1/1000 с, что достигается с помощью вращающихся секторов, либо импульсных

световых источников.

С регистрирующими трубками, способными устойчиво держать электронное изо

бражение, можно работать без точной синхронизации системы продергивания пленки

в кинокамере с обратным ходом пучка телекамеры, однако в этом случае желательно,

чтобы время экспозиции трубки составляло минимум 60% от общего времени (в про

тивном случае те участки изображения, по которым будет идти электронный пучок в

период экспозиции будут заметно отличаться от остальных).

Конструкция обсуждаемого типа показана на рис 23.2 (е): легкое смещение фазы ме

жду продергиванием пленки и обратным ходом пучка телекамеры не имеет значения.

Наконец отметим, что следствием повсеместного использования видиконов и

плюмбиконов было то, что в большинстве случаев применялся последний вариант ра

боты кинотелесистемы, в частности с четырьмя трубками (см. раздел 20.9).

23.8 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ ПРИ 60 ПОЛУКАДРАХ В СЕКУНДУ

Когда телесистема работает со скоростью 60 полукадров в секунду, ситуация суще

ственно усложняется тем, что скорость движения пленки в фильмовом канале не мо

жет быть поднята с 24 до 30 кадр/с без заметных искажений при визуализации движу

щихся объектов. Однако при 24 кадр/с кинопленка не может проектироваться на пе

редающие трубки, сохраняющие электронные изображения, поскольку разнос между

кинематографическими 24 кадр/с и 30 кадр/с (60 полукадр/с) телесъемки приведет к

паразитной пульсации телевизионного сигнала. Последнее вызвано тем фактом, что

интервал между последовательными телевизионными кадрами будет частично попа

дать на темновой период кинопоказа (продергивание), частично на световой (рис. 23.2

(а) и (b)). Следовательно, остается принять один из тех вариантов конструкции киноте

лепроекционной системы, что показаны на рис. 23.3 (с), (d) и (e).

В предлагаемых вариантах каждая пара изображений с кинопленки дает пять те

левизионных кадров: то есть, первое изображение на пленке дает два телекадра, зани

мая при этом 2/60 = 1/30 с, а второе — три, занимая 3/60 = 1/20 с.

Таким образом, два

изображения вместе займут 5/60 = 1/12 с, что необходимо для удержания приблизи

570

ГЛАВА 23 КИНОТЕЛЕПРОЕКЦИЯ

Система 2:3 — Прим. пер.