Материал: Ответы ГОС экзамена

Глаз легко различает отдельные одноцветные элементы, если раз­ница в их яркости велика, и, наоборот, они становятся малоразли­чимыми или граница между ними совсем пропадает при малом отличии их яркостей. Вместе с тем даже одинаковые по яркости детали разного цвета легко различаются глазом.

Величина самой небольшой однотонной детали яркости, еще раз­личимой человеческим глазом, называется порогом различимости.

Порог различимости — величина непостоянная, он зависит от многих причин. Чем ниже порог различимости, тем меньшие детали яркости способен различать глаз.

яркость отдельных элементов объекта в направлении съемочного аппарата зависит от уровня их освещенности, харак­тера и коэффициента отражения света. Следовательно, при одина­ковом уровне освещенности всех участков объекта съемки их отно­сительная яркость будет зависеть только от величин коэффициентов отражения. Это условие выполняется при равномерном осве­щении всего объекта, и в этом случае интервал яркости в основном определяется наибольшим и наименьшим коэффициентом отраже­ния входящих в него материалов или фактур.

Разница в величинах коэффициентов диффузного отражения материалов, находящих применение в различных естественных и искусственных объектах съемки, не так уж велика. Коэффициент отражения самого темного из практически встречающихся мате­риалов— черного бархата — около 0,01, а самого светлого — окиси магния — 0,96. Таким образом, в условиях равномерного освещения наибольший возможный интервал яркости объекта со­ставит 1:96

Светотехнические свойства объекта съемки или экранного кине­матографического изображения определяются показателями ярко­сти его отдельных участков и общим интервалом, так как именно яркости воспринимаются глазом и определяют зрительное впечат­ление. Оптическое же изображение, построенное съемочным объ­ективом в плоскости пленки, правильнее характеризовать уровнями его освещенности, определяющими условия экспонирования.

Общий контраст или интервал освещенности оптического изобра­жения всегда меньше контраста самого снимаемого объекта;

Детали освещенности в изображении всегда меньше соответ­ствующих им деталей яркости объекта; Потеря контраста в различных частях оптического изображения объекта неодинакова. Наибольшей величины потери контраста достигают в тенях: так, многие детали, видимые в объекте, в изобра­жении могут оказаться ниже порога различимости;

потери контраста тем заметнее, чем больше общий интервал яркости объекта съемки.

Очевидно, что если в снимаемом объекте большую площадь занимают ярко освещенные участки, то увеличивается общий све­товой поток, проходящий через объектив, и пропорционально воз­растает количество рассеянного света. Следовательно, чем большую площадь в поле зрения объектива и в кадре занимают светлые участки и чем выше их яркость, т. е. чем больше средняя яркость объекта съемки, тем больше возникает рассеянного света и заметнее его влияние на передачу тональной градации объекта в его изобра­жении. Одновременно с этим и контрастность самого объекта съемки играет важную роль.

«Оптическое изображение объекта съемки всегда пере­дает детали яркости и интервал яркости объекта в существенно искаженном виде. Интервал яркости оптического изображения всегда значительно меньше интервала яркости объекта и независи­мо от величины интервала яркости объекта интервал яркости опти-ческого изображения почти никогда не-бывает больше 2,0—2,3 при среднем значении 1,3—1,5. Детали яркости в оптическом изобра­жении также дают искаженную картину деталей яркости объекта, будучи всегда уменьшенными по сравнению с ними. Уменьшение деталей освещенности, небольшое в светах, делается огромным в тенях

4.Формат Betacam sx. Достоинства. Недостатки. Применение.

Сфера формата Betacam SX - производство программ новостей, а также спортивных передач, документальных фильмов и других подобных программ. Новости - одна из основных телевизионных программ. Именно программы новостей в значительной степени определяют "лицо" телевизионного канала и служат важным фактором борьбы за лидерство и зрительские симпатии. Состязательность диктует свои требования: новости из любых точек земного шара должны выходить в эфир с минимальными задержками, производство программ должно не должно быть связано с крупными капитальными затратами и эксплуатационными расходами. Уже давно признано, что для удовлетворения этих требований значительная часть программ новостей должна монтироваться там, где эти новости рождаются, т.е. во внестудийных условиях. Следовательно, комплект телевизионной аппаратуры для съемки и внестудийного монтажа программ новостей должен быть компактным, легким и включать небольшое число единиц оборудования. Аппаратура должна быть надежной и допускать эксплуатацию в широком диапазоне климатических и погодных условий.

Итак, Betacam SX - это не просто формат видеозаписи, а цифровая система, объединяющая разные носители и технологии: ленту - для съемки и линейного монтажа в полевых условиях, диск - для нелинейного монтажа в студии, цифровые интерфейсы - для подключения к сетям передачи данных и линиям телекоммуникаций, компрессию - для повышения эффективности обмена данными. Один из важнейших видов обработки - видеокомпрессия, позволяющая сократить скорость потока записываемых данных за счет устранения избыточности, присущей типичных телевизионным изображениям. Видеокомпрессия используется в большинстве современных систем видеозаписи, поэтому соперничество форматов видеозаписи - это и соревнование алгоритмов компрессии.

Итак, применение видеокомпрессии данных представляет собой эффективный фактор проектирования аппаратов видеозаписи. Компрессия, применяемая в Betacam SX, позволяет довести поток данных компонентного видеосигнала стандарта 4:2:2 до 18 Мбит/с, т.е. сжать его почти в 10 раз. Такая скорость потока данных является самой маленькой в мире современной цифровой видеозаписи. Ближайшие соседи - это формат бытовой видеозаписи DV и форматы на базе DV - DVCAM и DVCPRO, в которых скорость потока компрессированных данных почти на 40% больше - 25 Мбит/с, причем при стандарте дискретизации 4:2:0 или 4:1:1. Поэтому именно формат Betacam SX позволил разработчикам в наибольшей степени использовать преимущества, обеспечиваемые компрессией как фактором проектирования.

При межкадровом кодировании (примером является MPEG-2) устраняется и пространственная, и временная избыточность изображения. При компрессии до заданной скорости потока данных такая система позволяет получить более высокое качество изображения, чем в случае только внутрикадрового кодирования. Эффективность межкадрового кодирования зависит от количества кадров в группе изображений - чем больше длина группы, тем выше степень компрессии.

Компрессия MPEG-2 уже применяется на ряде этапов телевизионного производства и вещания: при выдаче цифровых телевизионных программ в эфир, при передаче программных материалов по сетям и линиям коммуникаций. Поэтому использование MPEG-2 в процессе производства телевизионных программ - это стратегический выбор, стимулирующий решение проблемы монтажа на уровне компрессированных потоков видеоданных. Betacam SX стал первым форматом цифровой видеозаписи, предусматривающим применение системы компрессии MPEG-2.

Параметры формата Betacam SX

Параметры кодирования цифровых сигналов и общие параметры формата приведены в табл.1 и 2. Благодаря структуре дискретизации 4:2:2 цветовая информация сохраняется с детальностью, необходимой для выполнения монтажа и введения специальных эффектов на уровне, соответствующем требованиям производства программ. Квантование соответствует расходу 8 бит на отсчет. Записи подлежат 608 строк каждого кадра при стандарте разложения изображения 625/50 (576 строк соответствуют активной части кадра, а 32 - интервалу гашения, в котором может передаваться важная дополнительная информация). В 608 строках содержится 8x(720+360x2)x608=7004160 битов данных сигнала яркости и цветоразностных сигналов (в активной части каждой строки записывается 720 отсчетов яркостного сигнала и по 360 - каждого цветоразностного). При частоте кадров 25 Гц это