Оптическое анаморфирование

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Опти́ческое анаморфи́рование (греч. anamorphoo — преобразовываю) — преднамеренное изменение изображения оптическим способом, подразумевающее различный масштаб преобразования в двух взаимно перпендикулярных направлениях[1]. В результате анаморфирования изменяются пропорции изображения: из квадрата получается прямоугольник или ромб, а из круга — эллипс[2]. Коэффициент анаморфирования (коэффициент анаморфозы, анаморфотный фактор) — отношение масштабов по двум взаимно перпендикулярным направлениям.





Технология

Применяется в фотографии, полиграфии, а также при печати аэрофотоснимков для устранения перспективных искажений. Известны три основных способа оптического анаморфирования.

  1. Перекрещивающиеся призмы (использовались в формате «Ультра Панавижн» англ. Ultra Panavision);
  2. Цилиндрические зеркала на элементах с полным внутренним отражением (формат «Технирама» англ. Technirama);
  3. Цилиндрические анаморфотные объективы или насадки на объектив (формат «Синемаскоп» и его разновидности)

Первая анаморфотная оптическая система была разработана в 1897 году Эрнстом Аббе[3][4]. Анаморфотный объектив может содержать цилиндрические линзы непосредственно в оптической системе, а может также состоять из обычного аксиально-симметричного («сферического») объектива и афокальной насадки[2]. Такие насадки содержат цилиндрические линзы или зеркала и являются афокальной системой, не строящей действительного изображения, а изменяющей угловое увеличение. Анаморфирование также может быть осуществлено наклоном плоскостей изображения и предмета друг относительно друга, но в этом случае привносятся дополнительные искажения.

Анаморфирование в кинематографе

Большое распространение оптическое анаморфирование получило в широкоэкранном кинематографе, где применяется при съёмке и проекции изображения. Анаморфотный киносъёмочный объектив изменяет пропорции снимаемого изображения, записывая его на кадре стандартной киноплёнки, где оно выглядит вытянутым в высоту. Анаморфотный объектив кинопроектора возвращает предметам нормальные пропорции, «растягивая» изображение на широкий экран.

Коэффициент анаморфирования для широкоэкранного кино на 35-мм киноплёнке равен 0,5 и 2,0 соответственно. Самая первая кинематографическая система, использующая горизонтальное анаморфирование, появилась в 1953 году и носила название «Синемаскоп». Формат обеспечивал соотношение сторон широкого экрана 2,35:1 с кадрика киноплёнки с соотношением 1,175:1. Отечественная система «Широкий экран», как и большинство других клонов «Синемаскоп» (например, «Панавижн»), обладала аналогичными параметрами. Анаморфирование в вертикальном направлении использовалось во второй версии киноаттракциона «Круговая кинопанорама». Каждый из 11 киносъемочных аппаратов оснащался анаморфотной насадкой на объектив, сжимающей изображение по вертикали. При проекции на все 11 кинопроекторов надеваются насадки, растягивающие изображение, увеличивая таким образом, вертикальный размер изображения.

Достоинства и недостатки

Использование анаморфирования позволило снимать и показывать широкоэкранные фильмы стандартным оборудованием, используя дешёвые насадки на объективы[4]. В отличие от широкоформатного кинематографа, использующего сферическую оптику и широкую киноплёнку, анаморфированные киносистемы использовали стандартную киноплёнку, кинопроекторы для которой можно найти в любом кинотеатре. В то же время, по сравнению с кашетированными форматами, также использующими сферические объективы, анаморфирование даёт возможность наиболее рационально использовать площадь киноплёнки, что повышает вертикальную устойчивость кадра и уменьшает зернистость изображения. В то же время, анаморфирование имеет ряд недостатков, уступая по качеству изображения широкоформатным системам из-за меньшей площади кадра и разной разрешающей способности по вертикали и горизонтали. Основными недостатками анаморфотных объективов принято считать следующие:

  1. Непостоянство коэффициента анаморфирования, связанное с зависимостью от угла падения боковых пучков на анаморфот[5]. В результате, коэффициент отличается в центре кадра и на его краях, приводя к искажениям формы предметов. В первых фильмах, снятых анаморфотной оптикой, избегали перемещения актёров вдоль кадра, поскольку в этом случае пропорции тела менялись[6];
  2. Зависимость коэффициента анаморфирования в центре кадра от расстояния до объекта съёмки[5]. В результате этого явления предметы, расположенные близко к киносъёмочному аппарату, отображаются более широкими, чем на самом деле: этот артефакт получил у кинематографистов название «гримасы» (англ. Anamorphic mumps). Искажение лиц актёров были так заметны, что большинство кинооператоров избегали крупных планов в первые годы использования системы «Синемаскоп»;
  3. Глубина резко изображаемого пространства отличается в горизонтальном и вертикальном направлениях[5]. Это проявляется на экране, как «размазанность» нерезкого фона по вертикали и в виде других недостатков изображения;
  4. Разрешающая способность анаморфотных объективов на 10—15 % ниже, чем сферических[7];
  5. Возрастание световых потерь и светорассеяния на 15—20 %[7].

В настоящее время анаморфирование применяется, главным образом, при проекции готового фильма, снимаемого по технологии «Супер-35» сферической оптикой. Анаморфотная киносъёмочная оптика применяется операторами-постановщиками в редких фильмах, как изобразительный приём[8].

Анаморфот — оптическая система, создающая изображение объекта, масштаб которого различен по двум взаимно перпендикулярным направлениям (обычно вертикальном и горизонтальном)[1]. Выпускаются:

  • афокальные анаморфотные насадки на обычный объектив. Их применение связано с трудностями расчёта аберраций и дальнейшей юстировки оптической системы. Применяются как линзовые насадки, содержащие цилиндрические линзы, так и зеркальные, содержащие зеркала с цилиндрическими поверхностями;
  • анаморфотные блоки — анаморфотные объективы с цилиндрическими компонентами, выполненные как единое целое. Расчёт и юстировка таких объективов существенно проще;
  • анаморфотные объективы для кинокопировальных аппаратов оптической печати. Такой объектив позволяет трансформировать обычное изображение в анаморфированное при печати с производственных форматов негатива в прокатный формат фильмокопии или промежуточного позитива. Анаморфирование при оптической печати необходимо, например, при печати прокатных фильмокопий с негатива форматов «Технископ» или «Супер-35».

Анаморфотная насадка — афокальная оптическая система, используемая совместно с обычным фото- или кинообъективом, устанавливается обычно перед его передней линзой[1]. Использование анаморфотной насадки позволяет снимать широкоэкранные фильмы стандартной аппаратурой классического формата. Однако, при этом артефакты анаморфирования проявляются в наибольшей степени. Поэтому, для киносъёмки используются анаморфотные объективы, изготовленные как одно целое с цилиндрическими элементами. Насадки используются, главным образом, при кинопроекции.

Цифровое анаморфирование

При сжатии видео с потерями анаморфирование — снижение горизонтальной чёткости. Коэффициент анаморфирования может достигать 2×.

См. также

Напишите отзыв о статье "Оптическое анаморфирование"

Примечания

  1. 1 2 3 Фотокинотехника, 1981, с. 25.
  2. 1 2 Основы кинотехники, 1965, с. 69.
  3. Гордийчук, 1979, с. 12.
  4. 1 2 Владимир Родионов. [www.ixbt.com/digimage/anamorf.shtml Анаморфотные насадки и цифровая техника] (рус.). Изображение в числах. iXBT.com (29 июня 2006). Проверено 26 июня 2015.
  5. 1 2 3 От немого кино к панорамному, 1961, с. 81.
  6. От немого кино к панорамному, 1961, с. 84.
  7. 1 2 От немого кино к панорамному, 1961, с. 82.
  8. MediaVision, 2012, с. 83.

Литература

  • Е. М. Голдовский. Основы кинотехники / Л. О. Эйсымонт. — М.: «Искусство», 1965. — 636 с.
  • Голдовский Е. М. От немого кино к панорамному / Н. Б. Прокофьева. — М.: Издательство Академии наук СССР, 1961. — 149 с.
  • И. Б. Гордийчук, В. Г. Пелль. Раздел I. Системы кинематографа // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — С. 7-67. — 440 с.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 25. — 447 с.
  • Дмитрий Масуренков [mediavision-mag.ru/uploads/09%202012/80-83%2009_2012.pdf Оптика и изобразительное решение фильма] (рус.) // «MediaVision» : журнал. — 2012. — № 9. — С. 80—83.

Ссылки

  • Алекс Мастер [www.mediavision-mag.ru/uploads/02%202015/64-67%2302_2015.pdf Анаморфотный ренессанс] (рус.) // «MediaVision» : журнал. — 2015. — № 2/52. — С. 64—67.
  • [www.rentacam.ru/anamorphic.html Анаморфотная оптика в эпоху цифрового кинопроизводства] (рус.). RentaCam. Проверено 14 июля 2015.

Отрывок, характеризующий Оптическое анаморфирование

Несвицкий, отдуваясь, поднялся и, улыбаясь, подошел к генералу.
– Не угодно ли закусить вашему превосходительству? – сказал он.
– Нехорошо дело, – сказал генерал, не отвечая ему, – замешкались наши.
– Не съездить ли, ваше превосходительство? – сказал Несвицкий.
– Да, съездите, пожалуйста, – сказал генерал, повторяя то, что уже раз подробно было приказано, – и скажите гусарам, чтобы они последние перешли и зажгли мост, как я приказывал, да чтобы горючие материалы на мосту еще осмотреть.
– Очень хорошо, – отвечал Несвицкий.
Он кликнул казака с лошадью, велел убрать сумочку и фляжку и легко перекинул свое тяжелое тело на седло.
– Право, заеду к монашенкам, – сказал он офицерам, с улыбкою глядевшим на него, и поехал по вьющейся тропинке под гору.
– Нут ка, куда донесет, капитан, хватите ка! – сказал генерал, обращаясь к артиллеристу. – Позабавьтесь от скуки.
– Прислуга к орудиям! – скомандовал офицер.
И через минуту весело выбежали от костров артиллеристы и зарядили.
– Первое! – послышалась команда.
Бойко отскочил 1 й номер. Металлически, оглушая, зазвенело орудие, и через головы всех наших под горой, свистя, пролетела граната и, далеко не долетев до неприятеля, дымком показала место своего падения и лопнула.
Лица солдат и офицеров повеселели при этом звуке; все поднялись и занялись наблюдениями над видными, как на ладони, движениями внизу наших войск и впереди – движениями приближавшегося неприятеля. Солнце в ту же минуту совсем вышло из за туч, и этот красивый звук одинокого выстрела и блеск яркого солнца слились в одно бодрое и веселое впечатление.


Над мостом уже пролетели два неприятельские ядра, и на мосту была давка. В средине моста, слезши с лошади, прижатый своим толстым телом к перилам, стоял князь Несвицкий.
Он, смеючись, оглядывался назад на своего казака, который с двумя лошадьми в поводу стоял несколько шагов позади его.
Только что князь Несвицкий хотел двинуться вперед, как опять солдаты и повозки напирали на него и опять прижимали его к перилам, и ему ничего не оставалось, как улыбаться.
– Экой ты, братец, мой! – говорил казак фурштатскому солдату с повозкой, напиравшему на толпившуюся v самых колес и лошадей пехоту, – экой ты! Нет, чтобы подождать: видишь, генералу проехать.
Но фурштат, не обращая внимания на наименование генерала, кричал на солдат, запружавших ему дорогу: – Эй! землячки! держись влево, постой! – Но землячки, теснясь плечо с плечом, цепляясь штыками и не прерываясь, двигались по мосту одною сплошною массой. Поглядев за перила вниз, князь Несвицкий видел быстрые, шумные, невысокие волны Энса, которые, сливаясь, рябея и загибаясь около свай моста, перегоняли одна другую. Поглядев на мост, он видел столь же однообразные живые волны солдат, кутасы, кивера с чехлами, ранцы, штыки, длинные ружья и из под киверов лица с широкими скулами, ввалившимися щеками и беззаботно усталыми выражениями и движущиеся ноги по натасканной на доски моста липкой грязи. Иногда между однообразными волнами солдат, как взбрызг белой пены в волнах Энса, протискивался между солдатами офицер в плаще, с своею отличною от солдат физиономией; иногда, как щепка, вьющаяся по реке, уносился по мосту волнами пехоты пеший гусар, денщик или житель; иногда, как бревно, плывущее по реке, окруженная со всех сторон, проплывала по мосту ротная или офицерская, наложенная доверху и прикрытая кожами, повозка.
– Вишь, их, как плотину, прорвало, – безнадежно останавливаясь, говорил казак. – Много ль вас еще там?
– Мелион без одного! – подмигивая говорил близко проходивший в прорванной шинели веселый солдат и скрывался; за ним проходил другой, старый солдат.
– Как он (он – неприятель) таперича по мосту примется зажаривать, – говорил мрачно старый солдат, обращаясь к товарищу, – забудешь чесаться.
И солдат проходил. За ним другой солдат ехал на повозке.
– Куда, чорт, подвертки запихал? – говорил денщик, бегом следуя за повозкой и шаря в задке.
И этот проходил с повозкой. За этим шли веселые и, видимо, выпившие солдаты.
– Как он его, милый человек, полыхнет прикладом то в самые зубы… – радостно говорил один солдат в высоко подоткнутой шинели, широко размахивая рукой.
– То то оно, сладкая ветчина то. – отвечал другой с хохотом.
И они прошли, так что Несвицкий не узнал, кого ударили в зубы и к чему относилась ветчина.
– Эк торопятся, что он холодную пустил, так и думаешь, всех перебьют. – говорил унтер офицер сердито и укоризненно.
– Как оно пролетит мимо меня, дяденька, ядро то, – говорил, едва удерживаясь от смеха, с огромным ртом молодой солдат, – я так и обмер. Право, ей Богу, так испужался, беда! – говорил этот солдат, как будто хвастаясь тем, что он испугался. И этот проходил. За ним следовала повозка, непохожая на все проезжавшие до сих пор. Это был немецкий форшпан на паре, нагруженный, казалось, целым домом; за форшпаном, который вез немец, привязана была красивая, пестрая, с огромным вымем, корова. На перинах сидела женщина с грудным ребенком, старуха и молодая, багроворумяная, здоровая девушка немка. Видно, по особому разрешению были пропущены эти выселявшиеся жители. Глаза всех солдат обратились на женщин, и, пока проезжала повозка, двигаясь шаг за шагом, и, все замечания солдат относились только к двум женщинам. На всех лицах была почти одна и та же улыбка непристойных мыслей об этой женщине.
– Ишь, колбаса то, тоже убирается!
– Продай матушку, – ударяя на последнем слоге, говорил другой солдат, обращаясь к немцу, который, опустив глаза, сердито и испуганно шел широким шагом.
– Эк убралась как! То то черти!
– Вот бы тебе к ним стоять, Федотов.
– Видали, брат!
– Куда вы? – спрашивал пехотный офицер, евший яблоко, тоже полуулыбаясь и глядя на красивую девушку.
Немец, закрыв глаза, показывал, что не понимает.
– Хочешь, возьми себе, – говорил офицер, подавая девушке яблоко. Девушка улыбнулась и взяла. Несвицкий, как и все, бывшие на мосту, не спускал глаз с женщин, пока они не проехали. Когда они проехали, опять шли такие же солдаты, с такими же разговорами, и, наконец, все остановились. Как это часто бывает, на выезде моста замялись лошади в ротной повозке, и вся толпа должна была ждать.
– И что становятся? Порядку то нет! – говорили солдаты. – Куда прешь? Чорт! Нет того, чтобы подождать. Хуже того будет, как он мост подожжет. Вишь, и офицера то приперли, – говорили с разных сторон остановившиеся толпы, оглядывая друг друга, и всё жались вперед к выходу.
Оглянувшись под мост на воды Энса, Несвицкий вдруг услышал еще новый для него звук, быстро приближающегося… чего то большого и чего то шлепнувшегося в воду.
– Ишь ты, куда фатает! – строго сказал близко стоявший солдат, оглядываясь на звук.
– Подбадривает, чтобы скорей проходили, – сказал другой неспокойно.
Толпа опять тронулась. Несвицкий понял, что это было ядро.
– Эй, казак, подавай лошадь! – сказал он. – Ну, вы! сторонись! посторонись! дорогу!
Он с большим усилием добрался до лошади. Не переставая кричать, он тронулся вперед. Солдаты пожались, чтобы дать ему дорогу, но снова опять нажали на него так, что отдавили ему ногу, и ближайшие не были виноваты, потому что их давили еще сильнее.
– Несвицкий! Несвицкий! Ты, г'ожа! – послышался в это время сзади хриплый голос.
Несвицкий оглянулся и увидал в пятнадцати шагах отделенного от него живою массой двигающейся пехоты красного, черного, лохматого, в фуражке на затылке и в молодецки накинутом на плече ментике Ваську Денисова.
– Вели ты им, чег'тям, дьяволам, дать дог'огу, – кричал. Денисов, видимо находясь в припадке горячности, блестя и поводя своими черными, как уголь, глазами в воспаленных белках и махая невынутою из ножен саблей, которую он держал такою же красною, как и лицо, голою маленькою рукой.
– Э! Вася! – отвечал радостно Несвицкий. – Да ты что?
– Эскадг'ону пг'ойти нельзя, – кричал Васька Денисов, злобно открывая белые зубы, шпоря своего красивого вороного, кровного Бедуина, который, мигая ушами от штыков, на которые он натыкался, фыркая, брызгая вокруг себя пеной с мундштука, звеня, бил копытами по доскам моста и, казалось, готов был перепрыгнуть через перила моста, ежели бы ему позволил седок. – Что это? как баг'аны! точь в точь баг'аны! Пг'очь… дай дог'огу!… Стой там! ты повозка, чог'т! Саблей изг'ублю! – кричал он, действительно вынимая наголо саблю и начиная махать ею.
Солдаты с испуганными лицами нажались друг на друга, и Денисов присоединился к Несвицкому.
– Что же ты не пьян нынче? – сказал Несвицкий Денисову, когда он подъехал к нему.
– И напиться то вг'емени не дадут! – отвечал Васька Денисов. – Целый день то туда, то сюда таскают полк. Дг'аться – так дг'аться. А то чог'т знает что такое!
– Каким ты щеголем нынче! – оглядывая его новый ментик и вальтрап, сказал Несвицкий.
Денисов улыбнулся, достал из ташки платок, распространявший запах духов, и сунул в нос Несвицкому.
– Нельзя, в дело иду! выбг'ился, зубы вычистил и надушился.
Осанистая фигура Несвицкого, сопровождаемая казаком, и решительность Денисова, махавшего саблей и отчаянно кричавшего, подействовали так, что они протискались на ту сторону моста и остановили пехоту. Несвицкий нашел у выезда полковника, которому ему надо было передать приказание, и, исполнив свое поручение, поехал назад.
Расчистив дорогу, Денисов остановился у входа на мост. Небрежно сдерживая рвавшегося к своим и бившего ногой жеребца, он смотрел на двигавшийся ему навстречу эскадрон.
По доскам моста раздались прозрачные звуки копыт, как будто скакало несколько лошадей, и эскадрон, с офицерами впереди по четыре человека в ряд, растянулся по мосту и стал выходить на ту сторону.
Остановленные пехотные солдаты, толпясь в растоптанной у моста грязи, с тем особенным недоброжелательным чувством отчужденности и насмешки, с каким встречаются обыкновенно различные роды войск, смотрели на чистых, щеголеватых гусар, стройно проходивших мимо их.