Научная работа по теме: «Телесъемочный процесс» (стр. 7 )

9.9 Цифровая кинокамера

Цифрова́я кинока́мера — видеокамера высокого разрешения, предназначенная для съёмки кинофильмов по бесплёночной цифровой технологии. Для преобразования света в цифровые видеоданные такие кинокамеры используют ПЗС- или КМОП-матрицы. Цифровая технология фильмопроизводства позволяет обходиться полностью без киноплёнки, от съёмки исходного материала до демонстрации на экране при помощи цифровых кинопроекторов. Кроме того, с полученного такой кинокамерой цифрового фильма возможна печать фильмокопий на киноплёнке при помощи фильм-рекордера и их демонстрация обычным кинопроектором в обычных кинотеатрах, не оснащённых цифровым оборудованием.

9.10 Конструкция

Большинство цифровых кинокамер используют киносъёмочные объективы, рассчитанные на работу скиноплёнкой. Поэтому физический размер матриц подбирается таким же, как размеры кадра существующих форматов киноплёнки. Это существующих часто отражается в названии таких кинокамер — например, Phantom 65, что говорит о размере сенсора, соответствующего широкоформатной негативной киноплёнке шириной 65-мм. За редким исключением, цифровая кинокамера не имеет движущихся механизмов, что делает её бесшумной, в отличие от традиционного киносъёмочного аппарата. Это избавляет от необходимости применения специальной шумоизоляции для проведения синхронных киносъёмок. Запись полученного с матрицы изображения производится на внешний рекордер или съёмную твердотельную память большой ёмкости, например, карточки SxS. Визирование и наводка на резкость производятся оператором при помощи электронного видоискателя. Звук с выносных микрофонов или микшера записывается на тот же носитель, что и изображение. Для этого предусматриваются несколько звуковых входов профессиональных стандартов. Камера обязательно оснащается функцией записи временного кода вместе с изображением для последующей синхронизации со звуком, если он записан внешним рекордером, или с изображением других камер при многокамерной съёмке.

9.11 Отличия от видеокамер

В отличие от традиционных видеокамер, предназначенных для тележурналистики или внестудийного видеопроизводства, цифровые кинокамеры, использующие стандартную киносъёмочную оптику, дают изображение, повторяющее по своему характеру (глубина резкости, угол поля зрения) изображение, получаемое на киноплёнке. Кроме того, они функционально построены таким образом, чтобы технология обслуживания и управления камерой не отличались от традиционного киносъёмочного аппарата. Съёмочный процесс с цифровой камерой почти ничем не отличается от привычного для операторской группы, за исключением дополнительных возможностей контроля за изображением. В таких кинокамерах не применяется чересстрочная развёртка и стандартная частота смены кадров выбирается равной частоте киносъемки — 24 кадра в секунду. Поэтому временна́я дискретность изображения соответствует плёночной, что придает ему кинематографический характер. Еще одно принципиальное отличие цифровой кинокамеры от видеокамер — минимальная глубина цвета не должна быть ниже 10 бит для получения изображения без эффекта «пикселизации». Это приближает качество получаемого изображения к кинематографическому, расширяя динамический диапазон. Все цифровые кинокамеры имеют возможность получения видеоданных в несжатом формате RAW, например ARRIRAW или REDCODE RAW. Некоторые цифровые кинокамеры, кроме электронного видоискателя дополнительно оснащаются оптическим сопряжённым визиром и механическим обтюратором. Последний исключает артефакты движения, свойственные КМОП-матрицам, и обеспечивает работу сопряжённого визира.

9.12 Технические параметры

Наибольшее распространение в цифровых кинокамерах получило использование одного сенсора «Супер-35». Он соответствует по физическим размерам кадру киноплёнки производственного формата «Супер-35» и превосходит кадр обычного формата. Большинство кинокамер с таким сенсором рассчитаны на использование как сферических объективов, так и анаморфотной оптики для съёмки фильмов с широким экраном и последующим цифровым дезанаморфированием. Встречаются цифровые кинокамеры с одним сенсором формата «Супер-16», а также с тремя матрицами 2/3 дюйма высокого разрешения. Основной тип присоединения объективов, применяемый в одноматричных цифровых кинокамерах — PL, соответствующий стандартному киносъемочному байонету Arri. Разрешающая способность в цифровом кино имеет своё обозначение. На сегодняшний день существуют два основных стандарта разрешения цифрового кино — 2К и 4К. Первый соответствует количеству пикселей 2048×1080. Второй — в зависимости от соотношения сторон кадра до 4096×2304. Так, цифровая кинокамера Arriflex D-21 обладает сенсором «Супер-35» с максимальным разрешением 2880×2160 пикселей. Однако, существуют цифровые камеры с разрешением 8К и выше, например, Sony F65 CineAlta с широкоформатной матрицей 8768×2324 пикселей. Цифровая технология позволяет получать высококачественное изображение 3D (стереокино) и кинокамеры оснащаются специальными насадками для съемки стереопары или создаются комбинации из двух идентичных камер. Полученный стереофильм также можно демонстрировать в обычном формате 2D, поэтому многие фильмы снимаются сразу в 3D для показа в различных вариантах.

9.13 Размеры изображений, формируемых цифровыми кинокамерами.

Разрешение/ формат	Ширина, пикселей	Высота, пикселей	Соотношение сторон кадра
4.5K	4480	1920	2.33:1
4K	4096	2304	1.85:1
4K / стандарт	4096	2048	2:1
4K / 16:9	3840	2160	1.78:1
4K / анаморф	2816	2304	2.44:1
3K / 16:9	3072	1728	1.78:1
3K / стандарт	3072	1536	2:1
3K / анаморф	2112	1778	2.44:1
2K / 16:9	2048	1152	1.78:1
2K / стандарт	2048	1024	2:1
2K / анаморф	1408	1152	2.44:1

Разрешение свыше 4К избыточно, так как большинство существующих цифровых кинотеатров оборудовано проекторами с разрешением 2К. Кинотеатров с оборудованием 4К пока очень немного. Избыточное разрешение кинокамер используется для расширения возможностей обработки и создания спецэффектов или фильмов высокого разрешения, предназначенных для демонстрации в специальных кинотеатрах по системе IMAX Digital Theatre System. Главный недостаток цифровых кинокамер по сравнению с плёночными — меньший динамический диапазон. Также цифровое кино пока уступает по своей разрешающей способности формату IMAX, теоретическое разрешение которого достигает 70 мегапикселей. Однако цифровые технологии развиваются настолько быстро, что современные светочувствительные матрицы обеспечивают близкий к кинопленке диапазон передаваемых яркостей до 11 ступеней и большую разрешающую способность. Производители цифровых кинокамер RED в модели Epic добавили функцию HDRx, позволяющую делать не одну, а две экспозиции за время съёмки каждого кадра. Вторая экспозиция существенно меньше первой, что дает возможность при дальнейшей обработке отснятого материала получать изображение с динамическим диапазоном до 18 экспозиционных ступеней. Полное отсутствие механических повреждений фильма и стабильность цифрового кинопоказа позволили цифровым кинокамерам превзойти по качеству изображения большинство пленочных форматов.

Наиболее известные цифровые кинокамеры различных производителей

Производитель

Модель

Тип

Формат и тип сенсора

Разрешение, мегапиксели

Получаемое изображение

Частота съемки к/сек

Крепление объектива

Тип видоискателя

Глубина цвета, формат данных

Масса, кг

Размеры, мм

год

Panavision / Sony

Genesis / F35

Камера с внешним рекордером

16:9 Super-35 одна ПЗС

~ 4600 x 2500, 12.4 Мп

1080p 1920x1080, 16:9

1-50

Panaflex / Arri PL

Электронный

10 бит RGB444

>8

2005

ARRI

Alexa

Камера со сменным накопителемSxS

16:9 Super-35 одна КМОП

3392 x 2200

2880 x 1620 1920 x 1080 (HD 16:9)

0,75-60; 0,75-30 в режиме ARRIRAW

Arri PL

Электронный (оптический визир при неработающей камере)

12 bit RGB444 10 бит YCbCr422

6,3

330x160x160

2010

P+S Technik

PS-Cam X35

Камера со встроенным буфером и внешним рекордером

16:9 одна КМОП

1920 x 1080

1920 x 1080 (HD 16:9)

1-450

Сменная система крепления: B4 2/3, C, Arri PL, Canon EF и FD, Nikon F, Leica R и M, Panavision

Электронный

10 бит 12 бит RAW

7,5

340x160x180

2011

P+S Technik / Silicon Imaging

SI-2K

Камерная головка

16:9 одна КМОП 2/3"

2048 x 1152, 2.4 Мп

2K 2048 x 1152 1920 x 1080

25-150

Сменная система крепления: B4 2/3, C, Arri PL, Canon EF и FD, Nikon F, Leica R и M, Panavision

Электронный и оптический

10 бит log RAW 12 бит lin RAW

7,25 0,6 (головка)

290x210x160 105x70x45 (головка)

2007

Red

One

Камера с внешним рекордером

16:9 Super-35 одна КМОП

4900 x 2580, 12,6 Мп

2540p, 4K 4520 x 2540 16:9

<1-120

Arri PL, Canon Nikon, B4 2/3

Электронный и оптический

10 бит RGB444 12 бит RAW

>4.5

300x130x160

2007

Dalsa

Origin

Камера с внешним рекордером

16:9 Super-35 одна ПЗС

4096 x 2048, 8.2 Мп

4K 4096 x 2048 16:9

24-30

Arri PL

Оптический

16 бит lin RAW

>10

2006

Sony

F23

Камера с внешним рекордером

16:9 3CCD2/3

3 * 2,2=6,6 Мп

1080p 1920x1080 16:9

1-60

B4 2/3

Электронный

<30 10 бит RGB444 >30p 10 бит YUV422

>5

2007

Thomson

Viper

Камера с внешним рекордером

16:9 3CCD2/3

3 * 9,2=27,6 Мп

1080p 1920x1080 16:9

24,25,30 - 1080 50,60 - 720

B4 2/3

Электронный черно-белый

10 бит RGB444 10 бит YUV422

>4.2

210x130x240

2003

Canon

C300 PL

Камера с накопителемCF

Super-35 одна КМОП

3840х2160 8,3 Мп

1080p 1920x1080 16:9

1-60

Arri PL

Электронный

8 бит MPEG 422

1,5

133x179x177 (головка)

2011

Kinor

DC4K

Камера с внешним рекордером

22-мм одна КМОП

4608×1920 8,8 Мп

2,35:1

1-150

Arri PL

Электронный

10 бит RAW

2,4

210×132×124

2010