Сканер киноплёнки
Ска́нер киноплёнки — устройство для преобразования изображения на киноплёнке в цифровые видеофайлы высокого разрешения. Главное отличие от телекинопроектора — возможность получения вместо видеосигнала цифрового массива данных, пригодного для использования в кинопроизводстве по цифровой технологии Digital Intermediate[1][2]. При сканировании может быть оцифрован как оригинальный негатив, так и фильмокопия или контратип.
Кроме перевода изображения, некоторые сканеры позволяют оцифровывать оптическую или магнитную совмещённые фонограммы фильмокопий для получения полной цифровой копии фильма и мастеринга оптических видеодисков или последующей телетрансляции. При сканировании негатива или рабочего позитива для последующего монтажа, сканер считывает штриховой код футажных номеров, пропечатанных на краю киноплёнки[3]. Ещё одна область применения сканеров киноплёнки — архивирование киноматериалов и реставрация фильмов[4].
Технология
Наиболее распространённые сканеры рассчитаны на киноплёнку шириной 16-мм и 35-мм, и обеспечивают очень высокую разрешающую способность, обозначаемую в цифровом кинематографе, как 2К, 3К и 4К. Это соответствует примерно 2000, 3000 и 4000 пикселей по длинной стороне кадра. Существуют сканеры с разрешением до 8К, достигаемым с 65-мм широкоформатного негатива[5]. Большинство моделей сканеров пригодны для оцифровки сразу нескольких форматов плёнки, а некоторые пригодны для любых существующих[6].
Сканеры могут использовать как прерывистое, так и непрерывное движение киноплёнки, в зависимости от применяемой технологии сканирования. На сегодняшний день таких технологий три: «бегущий луч» с электронно-лучевыми трубками, линейные однострочные ПЗС-матрицы и кадровые прямоугольные ПЗС- или КМОП-матрицы, аналогичные применяемым в цифровых фотоаппаратах и видеокамерах[7]. В качестве источника света в различных типах сканеров применяются специальные кинескопы, галогеновые и ксеноновые лампы или светодиоды.
- Сканеры с «бегущим лучом», как правило, являются высококачественными телекинопроекторами и легко перенастраиваются на любой формат киноплёнки от 8-мм до 70-мм[7]. Они позволяют подстраивать кадровую частоту вплоть до стоп-кадра и редактировать изображение непосредственно во время процесса. Движение киноплёнки в таких сканерах — непрерывное. Недостатком таких сканеров является невысокое качество оцифровки, обычно соответствующее параметрам телевидения стандартной чёткости.
- Сканеры, оснащённые линейными однострочными матрицами, так же используют непрерывное движение киноплёнки что особенно предпочтительно при работе со старыми кинокартинами, когда использование грейфера недопустимо[8]. В фильмовом канале таких сканеров устанавливаются три светочувствительных линейки, каждая из которых освещается светом, прошедшим через красный, зелёный или синий светофильтры[7]. В результате, каждая из линеек, мимо которых с постоянной скоростью движется плёнка, формирует своё цветоделённое изображение, которое затем преобразуется в кадровой памяти сканера в полноцветное. Большинство таких сканеров кроме трёх основных линеек оснащается четвёртой, чувствительной к инфракрасному излучению, беспрепятственно пропускаемого красителями киноплёнки, но задерживаемому её дефектами. Это позволяет осуществлять программную очистку изображения от механических повреждений. Недостатками такой технологии сканирования являются возможность редактирования изображения только в полученных файлах[7].
- Использование кадровых светочувствительных сенсоров предусматривает прерывистое движение киноплёнки при помощи скачкового механизма. Цветоделение в таких сканерах может осуществляться при помощи оптического разделения света, как в видеокамерах 3CCD, цветоделительной решёткой Байера, встроенной непосредственно в матрицу, или последовательным считыванием каждого кадрика при его освещении светодиодами красного, зелёного и синего цвета. Технология последнего типа применяется в сканерах «Аррискан» (англ. Arriscan) фирмы Arri и основана на использовании матрицы без массива цветных фильтров, что повышает качество сканирования, но существенно замедляет процесс[9]. В сканерах этой фирмы, как и в некоторых других, существует режим двухпроходного сканирования каждого кадрика для получения расширенного динамического диапазона при последующем суммировании двух полученных с разной экспозицией изображений[5]. Эта технология сходна с HDRI и позволяет получать качественные изображения контрастных сюжетов, полностью используя фотографическую широту негатива.
В отличие от телекинопроектора, выдающего аналоговый видеосигнал или сжатый видеопоток, сканер преобразует изображение с киноплёнки в последовательность цифровых файлов, каждый из которых содержит несжатый скан отдельного кадрика. Полученные данные сохраняются на жестком диске или твёрдотельных накопителях. Наиболее часто при этом используются специальные форматы файлов Cineon, DPX и TIFF, пригодные для хранения несжатого изображения по технологии RAW[10]. Это позволяет переводить информацию с киноплёнки практически без потерь, но требует больших объёмов дискового пространства. Стандарт Cineon специально разработан для сканирования киноплёнок с максимальным динамическим диапазоном. В отличие от телекинопроекции, осуществляемой со стандартными частотами 23,976 или 25 кадров в секунду, сканирование происходит при пониженной частоте смены кадров для обеспечения максимального качества. Как правило, это частота в 4-8 кадров в секунду, однако для достижения высокого качества, сканирование каждого кадрика может занимать несколько секунд, понижая частоту до 0,1—0,25 кадров в секунду[5]. Средняя скорость сканирования для современных сканеров составляет 2 кадра с секунду, и на оцифровку негатива полнометражного фильма уходит от нескольких недель до месяца[11].
Современная технология предусматривает высококачественное сканирование только тех участков оригинального негатива, которые будут использованы в фильме. При этом первоначальное сканирование со стандартной чёткостью выполняется для всего рулона, а после завершения чернового монтажа составляется лист монтажных решений, с записью координат участков негатива, которые войдут в готовый фильм. После ультразвуковой очистки рулоны заряжаются в сканер, который выполняет сканирование нужных отрезков, сокращая временные затраты[12].
Обработка изображения
Полученные с кинонегатива данные называются Digital Intermediate[13] и в дальнейшем редактируются при помощи компьютера, позволяя производить большинство стадий фильмопроизводства в цифровом виде[14]. Нелинейный монтаж фильма и цветокоррекция изображения производится специальным программным обеспечением. Монтаж и синхронизация фонограммы также проходят на цифровом оборудовании с использованием временного кода. Полученный фильм может быть вновь отпечатан на киноплёнке фильм-рекордером или показан в кинотеатре цифровым кинопроектором непосредственно с цифрового носителя. Оцифровка киноплёнки также необходима при мастеринге оптических видеодисков с копиями фильма и при цифровой реставрации. При этом, наилучшие результаты получаются при сканировании оригинального негатива фильма и оцифровке оригинальной фонограммы, полученной при перезаписи во время монтажно-тонировочного периода на киностудии.
Производители
Ключевыми производителями сканеров для киноплёнки являются Kodak, Arri, Kinoton[15], P+S Technik, Lasergraphics, FilmLight Limited, Cintel[16], Spirit DataCine, IMAGICA Corporation и другие. Разработки отечественных сканеров для 70-мм киноплёнки ведутся специалистами НИКФИ[17]. Разрабатываемые устройства предназначаются, главным образом, для оцифровки архивов российского Госфильмофонда.
Примечания
- Мир техники кино № 5, 2007, с. 27.
- Цифровое постпроизводство, с. 173.
- Технология Kodak Keycode и её применение . Kodak. Дата обращения: 13 сентября 2014.
- Худеев Р. П. Метод реставрации видеоизображений после оцифровки старых киноплёнок // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. — 2006. — Т. 309, № 6. — С. 164—167.
- Мир техники кино № 6, 2007, с. 34.
- Golden Eye Archiver (англ.) (недоступная ссылка — история ). www.imagesystems.se. Дата обращения: 9 мая 2012.
- Мир техники кино № 5, 2007, с. 30.
- The Optimal Scanning Solution for DI and Restoration (англ.) (недоступная ссылка). www.imagesystems.se. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 13 января 2012 года.
- Arriscan technology (англ.). Arri. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 7 сентября 2012 года.
- Цифровое постпроизводство, с. 176.
- MediaVision, 2015, с. 49.
- MediaVision, 2015, с. 48.
- Эдуард Гимпель. Digital intermediate: технологии на службе у творчества . Журнал «Broadcasting» (2008). Дата обращения: 9 мая 2012.
- DI systems (англ.). Arri group. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 7 сентября 2012 года.
- Kinoton - 4KCineScan . Фильм-сканеры. DTCinema. Дата обращения: 15 июля 2012. Архивировано 7 сентября 2012 года.
- Cintel - diTTo, dataMill, Millennium ll . Фильм-сканеры. DTCinema. Дата обращения: 15 июля 2012. Архивировано 7 сентября 2012 года.
- В. В. Чаадаев, А. Е. Белостоцкий. Сканирующее устройство для широкоформатных киноплёнок «ФИЛЬМ-СКАНЕР-70» // «Мир техники кино» : журнал. — 2008. — № 7. — С. 27. — ISSN 1991-3400.
Литература
- Евгений Верлочев. Сканирование киноплёнки — как это делается // «MediaVision» : журнал. — 2015. — № 5/55. — С. 48—49.
- А. Кириллов, Л. Коновалов. Киноплёнки и их обработка (недоступная ссылка). Техника и технологии кино (2007). Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 16 октября 2012 года.
- Д. Г. Чекалин. Телекинопреобразователи и технологии сканирования // «Мир техники кино» : журнал. — 2007. — № 5. — С. 27—34. — ISSN 1991-3400.
- Д. Г. Чекалин. Телекинопреобразователи и технологии сканирования // «Мир техники кино» : журнал. — 2007. — № 6. — С. 34—36. — ISSN 1991-3400.
- Цифровое постпроизводство // Kodak motion picture theory : справочник. — С. 167—185.
Ссылки
- Сканеры киноплёнки Cintel (недоступная ссылка). www.redmaster.ru. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 5 мая 2012 года.
- Первая в мире инсталляция нового архивного фильм-сканера «Scanity» (недоступная ссылка). Техника и технологии кино (4 августа 2010). Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 16 октября 2012 года.
- Film scanning & image enhancement (англ.). Cintel international. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 10 мая 2012 года.
- Dr. Hans Kiening. 4K+ Systems. Theory Basics for Motion Picture Imaging (англ.) (недоступная ссылка). ARRI. Дата обращения: 1 апреля 2008. Архивировано 24 сентября 2016 года.