Презентация лекций по учебному курсу «Основы видеосъёмки и видеомонтажа» , главы 1 -3. Автор - Пушкарев С. В. , преподаватель кафедры информационных технологий РГУФКСи. Т.
Учебный курс ОСНОВЫ ВИДЕОСЪЁМКИ И ВИДЕОМОНТАЖА Глава 1. Цифровая видеокамера: назначение, устройство, основные характеристики.
1. 1 Назначение, устройство, основные характеристики цифровых видеокамер
Ø Видеокамера - это сложное электронно- оптическое устройство, преобразующее изображение и звук в электрический видео и аудиосигнал, который записывает на устройство хранения информации: магнитную ленту, оптический диск, жесткий диск, электронную карту памяти. Ø Камкордер - видеокамера, которая сохраня- ет данные в цифровом формате и умеет передавать записанную информацию.
Основные устройства видеокамеры ØОбъектив — оптико-механическое устройство, создающее изображение тельной матрице. на светочувстви- Объектив должен обеспечить попадание на матрицу как можно большего количества света от снимаемого объекта, чтобы получить достаточную яркость изображения.
Характеристики объектива Фокусное расстояние – это расстояние от плоскости на которую фокусируется изображение до тонкой линзы объектива. Записывается, например , f=3, 6~36 mm. Оптическое увеличение, или способность камеры "приближать" удаленные объекты (ZOOM). Легко вычисляется, делением большего значения фокусного расстояния на меньшее. Записывается, например 12 х. Светосила - отношение яркостей объекта и изображения объекта, полученного с помощью объектива. Записывается на объективе как дробь, например 1: 1. 8 или проще 1. 8. Чем меньше знаменатель дроби, тем объектив более светосильный.
Оптическое увеличение (optical zoom) намного важнее, чем цифровое (digital zoom). Оно достигается механическим перемещением линз объектива и практически не влияет на качество изображения. Обычно его величина изменяется в диапазоне от 10 до 25. Цифровое приближение может иметь очень высокие значения (до 200 -250), бесшумно, быстро и относительно дешево, но приводит к потере четкости. Принцип его прост: в центральной части матрицы выделяется определенное количество активных элементов, а полученное с них изображение "растягивается" на весь кадр Невысокое качество изображения делает применение цифрового увеличения для практических целей неприемлемым. Его лучше сразу отключить, так камера при съемке сама переходит на цифровое увеличение по исчерпании возможностей оптического и результат после этого уже не исправить.
Ø Матрица видеокамеры – это полупроводни- ковый прибор (микросхема) на электронной плате, состоящий из большого количества фотоэлементов (пикселов) и преобразующий падающий на неё свет в электрические сигналы. Наиболее распространены матрицы типа CCD, или ПЗС (прибор с зарядовой связью), однако на сегодняшний день всё больше используются CMOS-матрицы, или КМОП (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник)
Основные характеристики матриц 1. Количество матриц в видеокамере и их тип. 2. Геометрический размер матрицы по диагонали, выражаемый в долях дюйма. Основные значе-ния : 1/6", 1/4", 1/3", 1/2", 2/3" и 1". 3. Количество светочувствительных ячеек (фотоэлементов), преобразующих свет в электрические заряды. Такие ячейки проще называются пикселями.
4. Световая (пороговая) чувствительность характеризует минимальную освещенность объекта, при которой возможна съемка (камера все еще «видит» изображение). Освещенность измеряется в люксах (лк) на матрице. Обычной чувствительностью считается 0, 1 -0, 5 лк для черно-белых и 1 -3 лк для цветных камер.
Ø Стабилизатор изображения предназначен для компенсации случайных незначительных перемещений камеры или дрожания, обусловленных естественным тремором рук. Стабилизаторы бывают оптические и электронные. Электронная стабилизация основана на избыточности матрицы, несколько большем размере матрицы, чем физический размер падающего на неё изображения. Кадр изображения может в некоторых пределах двигаться по избыточной матрице, что отслеживается камерой. Оптический стабилизатор представляет собой электронно-оптическую систему, состоящую из датчиков положения камеры и оптического блока с подвижным элементом (призма), который отклоняет оптическую ось объектива для компенсации дрожания камеры. В результате кадр изображения на матрице неподвижен.
Понятие электронной стабилизации изображения: 1 - матрица; 2 - центральная часть матрицы, формирующая изображение при отсутствии дрожания камеры; 3 - смещение области формирования изображения из-за дрожании камеры.
Ø Микрофон предназначен для записи звука. Встроенные микрофоны, используемые в любительских камерах, как правило неспособны писать звук хорошего качества. Они фиксируют посторонние шумы да и сами обычно не отличаются высоким качеством. Для качественной записи звука необходимо использовать внешний микрофон, закрепляемый на камере или отдельной стойке.
Ø Блок обработки сигналов (БОС) принимает сигналы с матрицы (матриц), с микрофона, также с входных разъемов видео и звука для записи на носитель видео и выдачи сигналов на выходные разъёмы. Выходные сигналы БОС. § Сигнал для записи видео. § Видеосигнал для подачи на входные разъёмы телевизора или для перезаписи на другой носитель. § Видеосигнал для видоискателя и/или жидкокристаллического монитора. § Аудиосигнал воспроизведения, используемый также для записи и подачи в наушники. § Сигнал для записи на носитель фотоизображений (иногда фото записывается на тот же носитель, что и видео).
Ø Выходные и входные разъёмы предназна- чены для соединения камеры с внешними устройствами с целью приёма или подачи на них соответствующих сигналов. § Самый простой разъем, RCA-выход или "тюльпаны", предназначен для подключения к любой телевидеотехнике, обеспечивает передачу аналогового видео. § S-video-разъем. § DV-разъёмом (вход/выход i. LINK, или IEEE 1394 или Fire. Wire), для быстрой передачи цифрового аудиовидеосигнала без потерь качества. § USB-интерфейс. § Микрофонный вход и также выход на наушники. § Разъём для присоединения устройств внешнего управления. § Разъём электропитания.
Ø Видоискатель и дисплей - устройства видео- камеры, позволяющие определять границы изображаемого в кадре пространства, выбирать необходимые ракурс и настройки, осуществлять наводку камеры на объект съемки и фокусировку изображения. Видоискатели бывают цветные и черно-белые, должны иметь диоптрийную подстройку и особенно необходимы при ярком солнце, когда дисплей «слепнет» . Важно, чтобы дисплей имел большую диагональ и высокое разрешение. Диагональ обычно варьируется от 2, 5" до 3, 5", разрешение 200 -300 тыс. пикселов. Чем выше разрешение и больше экран, тем более качественно и детально изображение. Однако большой размер экрана приводит к повышенному потреблению энергии, что снижает время автономной работы видеокамеры.
Ø Время работы камеры напрямую зависит от ее энергопотребления и ёмкости аккумуляторов. Аккумуляторные батареи бывают нескольких видов: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni. MH) и литий-ионные (Li-Ion). Первые два типа почти исчезли с рынка видеокамер. Li-Ion аккумуляторы во всех отношениях превосходят предшествующие технологии. Ёмкость аккумуляторов обычно измеряют в миллиамперчасах (m. Ah). Высокое значение ёмкости - 6700 m. Ah (хватит на несколько часов съёмки), небольшое – 1400 m. Ah. Обычно производители комплектуют видеокамеры аккумуляторами небольшой ёмкости. Поэтому сразу надо приобретать аккумулятор высокой ёмкости, зарядки которого хватит на многочасовую съёмку, и который будет работать во время зарядки штатного аккумулятора.
Ø Ручные регулировки необходимы для обеспе- чения качественной съемки в тех условиях, когда современная электроника не справляется с этой задачей Ручная регулировка фокуса. Условия применения: объект съемки не в центре кадра, а занимает малую часть его площади или находится за сеткой, решеткой или стеклом; в кадре находится предмет, намного лучше освещённый объекта съемки; съемка в сумерках и темноте. Ручная настройка баланса белого - функция видеокамеры, обеспечивающая правильную цветопередачу. Применяется при недостаточном или искусственном освещении. Ручная настройка выдержки и диафрагмы. Применяется при съёмках в плохо освещённом месте или при ярком солнце. Ручная регулировка уровня звукозаписи.
1. 2 Устройства хранения видео Наиболее известные устройства хранения видеозаписи: кассеты mini. DV; диски DVD-видео; жесткие диски (HDD); электронные карты памяти.
Кассеты формата VHS (Video Home System) для записи аналогового видео на пленку шириной 12, 6 мм. Созданы фирмой JVS в 1976 г. Кассеты и камеры формата VHS громоздки, не обеспечивают высокого качества видео и сегодня окончательно устарели. Кассеты формата Video 8 разработаны фирмой Sony. Видеозапись идентична формату VHS, только видео пишется на небольшую кассету с пленкой шириной 8 мм. Камеры формата Video 8 значительно компактней, чем камеры формата VHS. Кассеты Digital 8 (допустимо Hi 8) размером (94 х62 х15 мм) для записи цифрового видео в формате Digital 8 (вариант формата DV). В режиме записи SP на кассете помещается 60 минут видео.
Кассеты Mini. DV. Отличаются небольшими размерами (66 х48 х12 мм) и узкой лентой (всего 6, 35 мм). Видео пишется обычно в формате DV. Запись на mini. DV-кассете пригодна для архивного хранения. Длительность записи 60 минут в режиме SP (помещается 14, 7 Гб информации) и 90 минут в LP. Кассета до сих пор - бесспорный лидер по соотношению емкость/цена, стоит 120 -200 руб. Кассеты формата DVCAM - для профессиональной цифровой видеозаписи. Лента кассеты DVCAM немного шире, чем mini. DV. Видео в формате DVCAM можно записывать и на обычные mini. DV кассеты, но длительность записи будет на 1/3 меньше указанной на кассете.
DVD-видео диск – оптическое устройство хранения видео. Имеет свою собственную структуру и стандарт. В корневом каталоге находятся директории AUDIO_TS и VIDEO_TS. (TS – Title set или разделы). AUDIO_TS – для DVD Audio (обычно пустая), в директории VIDEO_TS в одном или нескольких разделах хранится видеоинформация, включая меню и звук. Каждый раздел может состоять из нескольких видеообъектов (VOB). Субтитры и аудиопотоки также содержатся в VOB-файле. Видео пишется в формате MPEG-2 и качество его ниже, чем в формате DV. Технология DVD позволяет записывать многоканальный звук разных форматов.
Компании производят цифровые видеокамеры с записью на маленькие восьмисантиметровые DVD-диски, ёмкостью 1. 4/2. 6 ГБ (последняя цифра — для двухслойных дисков), что позволяет записывать около 20 -35 минут видео в формате MPEG-2 стандартного разрешения с максимальным качеством (или до часа менее качественной видеозаписи). Диски перезаписываемые. Количество циклов перезаписи - около ста тысяч. Преимущества DVD-видео диска : моментальный обзор содержимого диска и быстрый доступ к любому фрагменту съемки, компактность, удобство пользования. Недостатки DVD-видео диска : нестойкость к механическим повреждениям (царапина, деформация, удар могут погубить всю запись полностью), сложность редактирования записанного материала.
Кассеты формата Betacam созданы фирмой Sony для профессиональной видеозаписи на 1/2 дюймовую ленту. Видокамеры Betacam очень дороги, обычно используются в профессио-нальных телестудиях.
Современные носители видео. Жесткие диски. Объем от 20 до 120 ГБ, что позволяет записывать много часов видео в максимальном качестве. Видео пишется в форматах DV, MPEG-2 или MPEG-4. Но для удобного просмотра его необходимо обрабатывать (обычно на компьютере) и записывать на другие носители, например DVD. Электронная карта памяти. Основное преимущество отсутствие движущихся механических элементов в конструкции. Карты памяти отличаются низким энергопотреблением и компактностью. Ёмкость этих устройств постоянно увеличивается и измеряется десятками (сотнями) ГБ. Видео пишется в форматах MPEG 2, MPEG-4. Но для удобного просмотра его необходимо обрабатывать. Недорогие карты памяти обычно имеют небольшой срок службы (количество циклов перезаписи).
Глава 2. Съёмочное и вспомогательное оборудование. Классификация, назначение, подбор, подготовка.
2. 1 Классификация и назначение съёмочного, вспомогательного оборудования и дополнительного инвентаря Для видеосъёмки требуется специальная техника и оснастка. Есть много такого оборудования, отличающегося назначением и стоимостью, но для производства малобюджетных фильмов как правило необходимы и достаточны следующие его виды: - видеокамеры, в том числе и специального назначения; - штативы, краны, стедикамы; - аудиооборудование; - осветительное оборудование; чехлы, боксы и принадлежности к ним для съёмок в специальных (нестандартных) условиях.
Для малобюджетного видеопроизводства подходят видеокамеры формата DV и HDV с записью на кассеты mini. DV. Sony HDR-FX 7 E, компактный камкордер HDV/DV: 3 Clear. Vid CMOS 1/4", запись в форматах HDV 1080/50 i, DV. Sony HVR-V 1 E, камкордер HDV/mini. DVCAM/DV: 3 Clear. Vid CMOS Sensor, запись в форматах HDV 1080 i, DVCAM/DV с частотой 60, 50, 30, 25 или 24 к/с.
Высокоскоростная видеокамера Fastec Troubleshooter
Штативы, краны, стедикамы предназначены для стабилизации видеокамеры по горизонтали и вертикали, подъёма, а также гашения тряски и вибраций, действующих на камеру при съёмке «с рук» . Стедикам демпфирующее устройство для стабилизации положения камеры и компенсации подрагиваний и колебаний, передаваемых камере телом человека. Операторские краны предназначены для плавного перемещения видеокамеры по вертикали и горизонтали на нескольких метров.
Стедикам Glidecam V-16 для стабилизации камер весом до 9 кг и телескопический операторский кран Супертехно 50, вылет стрелы 14, 75 м, вес 2800 кг
Аудиооборудование предназначено для качественной записи звукового сопровождения отснятого видеоматериала. Профессиональная цифровая видеокамера позволяет записать отличный стереозвук, которого вполне достаточно для монтажа малобюджетных фильмов. Используйте стереонаушники для контроля качества звука, а для записи – выносной микрофон.
Важная соствляющая успеха видеосъёмки - правильно построенное освещение в соответствии с замыслом режиссера. Освещение очень значимо для любых видов съемки. И первое требование к свету – его должно быть достаточно. Универсальный комплект постановочного света Logocam 3600
Действие на съёмочной площадке может проходить не только в помещении, но и на открытом воздухе, в дождь, мороз, на воде и под водой. Чехлы, боксы, обогреватели и принадлежности к ним предназначены для обеспечения работы съёмочного оборудования в нестандартных условиях съемок. Подводный бокс Phenom FXZ 1 с фонарями и зимний чехол Белый медведь (ALMI) для профессиональных видеокамер.
2. 2 Подбор и подготовка съёмочного оборудования Для подбора съёмочного оборудования необходимы: - сценарий, в котором описаны съёмочная площадка и действие, которое будет происходить в кадре; - осмотр мест съёмок для оценки площадки, выбора точек съёмок; внимание обращается на расположение (в помещении или на открытом воздухе), на размеры и геометрию площадки (какие нужны камеры, объективы и насадки, штативы), время суток (сильно меняется освещение), погодно-климатические условия (дополнительное оборудование).
Основные работы, выполняемые оборудования к съёмкам: при подготовке - проверка функционирования устройств видеокамеры, чистка оптики; - осмотр оборудования, проверка исправности и работоспособности электрических и механических устройств, систем управления, освещения; - установка нужных настроек и режимов работы всей аппаратуры; - зарядка всех аккумуляторов; - подготовка оборудования для подводных съёмок (если таковые будут); - подготовка оборудования к транспортировке. - составление (в нескольких экземплярах) перечня всего съёмочного оборудования и описи содержимого ящиков, чехлов, сумок.
Глава 3. Конвертирование и сжатие видеоинформации. Форматы цифрового видео. Телевидение высокой четкости. Программное обеспечение для обработки видеоинформации.
3. 1 Конвертирование и сжатие видео. Форматы цифрового видео. Телевидение высокой четкости. Основные форматы видеозаписи цифровых видеокамер В формате DV поток видео составляет примерно 25 Мбит/сек, а часовая запись занимает 12 -14 ГБ памяти. Цифровое сжатие заключается в удалении избыточной видеоинформации из потока данных, объем которых уменьшается в десятки раз. При воспроизведении сжатое видео декодируется с помощью специального устройства или программы. Кодек - специальная программа для преобразования видео и аудио данных в сжатый формат и последующего воспроизведения. Конвертирование видео или аудио – это изменение их формата представления или преобразование из одного формата в другой.
В 1988 году была создана Группа экспертов по движущимся изображениям (Motion Pictures Experts Group, MPEG). Основная задача - разработка стандартов «сжатия» видео и аудио информации. Принятые стандарты MPEG-1 и MPEG-2 получили чрезвычайно широкое распространение и стали основными способами преобразования изображения и звука в потоки сжатых цифровых данных. В 1992 -93 годах разработан формат MPEG-1 (видео с разрешением 352 х240 пикселов при 30 кадрах в секунду). Максимальная скорость потока данных у MPEG-1 - 150 кбит/с. Эта скорость, обеспечиваемая стандартными дисководами CD-ROM, не позволяет получить изображение, сравнимое по качеству с телевизионным.
В 1994 году появился формат MPEG-2 , в котором по сравнению с MPEG-1 изменились алгоритмы оцифровки сигнала и степень сжатия, битрейт увеличился до 9 Мбит/с, разрешение кадра 720 х576 пикселов в формате PAL. MPEG-3 разрабатывался для телевидения высокой четкости (HDTV, High Definition Television). Но сейчас не применяется, иногда его путают со способом кодирования аудио – mp 3 (сокращение от формата аудио MPEG Layer 3). Новый шаг в развитии алгоритмов сжатия изображения стандарт MPEG-4, объектно-ориентированное представление мультимедиа данных. Главное его преимущество – способность обеспечить видео почти DVD качества на одном-двух дисках CD. На DVD диск можно поместить фильм формата MPEG-4 с разрешением 1024 х768 и больше. Стандарт MPEG-4 part 10, известный как AVC H. 264, - формат сжатия видео для Blu-ray дисков.
Формат DV - бытовой цифровой стандарт видеозаписи на ленту шириной 6, 35 мм (1/4"), создан в 1994 г. консорциумом DIGITAL VIDEO CASSETTE. Разрешение кадра 720 х576. Сжатие видео – покадровое. Формат обеспечивает высокое качество изображения. Видеофайлы с расширением WMV (Windows Media Video) – это видео, записанное в формате Windows Media. WMV является общим названием для видео, сжатого с помощью кодеков фирмы Microsoft. Фактически это собственная версия стандарта MPEG-4 от фирмы Microsoft. AVI-файлы. Формат AVI (Audio-Video Interleaved) разработан Microsoft для хранения и воспроизведения видеороликов, представляет собой контейнер, в котором может быть что угодно, начиная от MPEG 1 и заканчивая MPEG 4. Сам формат AVI не накладывает совершенно никаких ограничений на тип используемого кодека: и для видео, и для аудио он может быть любым.
Телеви дение высо кой чёткости (англ. High-Definition Television, сокр. HDTV), или телевидение повы шенной чёткости, телевидение в высо ком разреше нии — набор стандартов телевизионного вещания повышенного качества посредством цифровых каналов связи (кабельные, спутниковые сети, цифровые носители). Наиболее популярные форматы стандартов ТВЧ: 720 p: 1280× 720, прогрессивная развёртка, отношение сторон 16: 9, частота — 24, 25, 30, 50 или 60 кадр/сек; 1080 i: 1920× 1080, чересстрочная развёртка, отношение сторон 16: 9, частота — 50 или 60 полей в секунду; 1080 p: 1920× 1080, прогрессивная развёртка, отношение сторон 16: 9, частота — 24, 25 или 30 кадр/сек. Общепринятый стандарт кодирования телевидения высокой четкости - формат MPEG-4 кодек AVC H. 264.
HDV (High Definition Video) — это стандарт записи видео высокой чёткости на магнитную ленту шириной 0, 25 дюйма. Разработан в 2003 году для нового класса видеокамер, работающих в стандарте HDTV. Видео записывается на обычную mini. DV кассету или на жесткие диски в адаптированном формате MPEG-2 с битрейтом 25 Мбит/c при разрешении 1080 i и 19 Мбит/с при 720 p. Степень сжатия такого видео ниже, чем у формата AVC H. 264. Некоторые характеристики формата HDV: - HDV 1 720 p: 1280 x 720 пикселей с 25 p или 50 p в странах с системой PAL (30 p или 60 p в "NTSC-странах"); - HDV 2 1080 i: 1440 x 1080 пикселей с 50 i в странах с системой PAL (60 i в "NTSC-странах").
Соотношение размеров кадров разных видеоформатов Видеомагнитофон формата HDV Sony HVR-M 25 AE
3. 1. 1 Основные форматы видеозаписи цифровых камер (DV, Digital 8, DVCAM, MPEG-2, MPEG-4, Betacam) Устаревшие аналоговые форматы VHS (англ. Video Home System) и Video 8. Недостатки: низкая четкость изображения (240 строк), неудобство монтажа (требуется дополнительная аппаратура), размагничивание, потеря качества видео при перезаписи фильма на другой носитель. Формат DV. Сегодня это самый удобный и распространенный формат любительских и полупрофессиональных видеокамер. Видео в формате DV обычно записывается на кассеты мini. DV или жесткие диски. Формат Digital 8. Это вариант формата DV с записью на кассету Digital 8 (допустимо Hi 8).
Формат DVCAM. Создан в 1996 г. компанией Sony цифровой профессиональный видеоформат, близкий к потребительскому DV. Любительские камеры не работают в этом формате. Лента кассеты DVCAM немножко шире mini. DV-шной. MPEG-2 – общепринятый формат записи видео на DVDвидео диски, жесткие диски, электронные карты памяти. Формат MPEG-4 кодек AVC H. 264 применяется для записи HDV. Betacam — семейство форматов профессиональной видеозаписи от фирмы Sony. Запись магнитная наклоннострочная на 1/2 дюймовую ленту в кассете. Широко применяется в телекомпаниях, многие годы фактически является стандартом профессиональной телевизионной видеозаписи.
3. 2 Программное обеспечение для обработки видеоинформации Видеоредакторы основные программы для видеомонтажа. Они позволяют собрать фильм из отдельных видеофрагментов, накладывать звук, добавлять переходы и различные эффекты, получать окончательную запись фильма в нужном формате. Программы видеокомпозинга похожи на видеоредакторы функции, но их основное назначение - создание коротких, сложных композиций (заставки, реклама) с большим количеством видеоэффектов. Программы записи, обработки и редактирования звука. Программы создания DVD-видео дисков, или программы DVD авторинга.
Видеоредакторы для начинающих условно можно разделить на три группы: - начального уровня - Windows Movie Maker и MPEG Video Wizard DVD (эти программы можно вообще не осваивать, хотя при желании с них можно начинать) ; - среднего уровня - Ulead Video Studio и Pinnacle Studio (сильно ограничен функционал программ); - верхнего уровня - Adobe Premiere Elements и Vegas Movie Studio - упрощенная версия профессионального видеоредактора Sony Vegas.
Наиболее известные профессиональные видеоредакторы: - Adobe Premiere Pro — профессиональный видеоредактор для Windows и Mac OS, дополняют её возможности программа видеокомпозинга Adobe After Effects, программа для записи и обработки звуковых файлов Adobe Audition, программа для создания DVD-видео дисков Adobe Encore DVD; - Avid Liquid — профессиональный видеоредактор для Windows; - Apple Final Cut — профессиональный видеоредактор для Mac OS; - Sony Vegas — профессиональный видеоредактор для Windows; - Edius – почти профессиональный видеоредактор для Windows.
Литература 1. Мой первый видеофильм от А до Я. Гамалей В. А. СПб. : Питер, 2006. 268 с. 2. Твой первый фильм. Фомин Владимир, Могучев Игорь, www. digitalvideo. ru 3. Реальный мир. Цифровое видео. Пит Шейнер, Джеральд Эверетт Джонс. Москва: Вильямс, 2005. 505 с. 4. http: //www. ixbt. com/divideo 5. http: //www. premium-video. ru/info-s. htm 6. http: //samseberegisser. narod. ru 7. http: //video-lighting-notes. blogspot. com 8. http: //www. studio-videoton. ru/Theory
Скачать презентацию лекций по учебному курсу Основы видеосъёмки и
Видео Лек-1 Гл 1-3 шифр.ppt