eng
Содержание
Содержание
Интерактивный CD-RОМ ...................................................................... 6
Предисловие к русскому изданию ........................................................................... 7
Предисловие редактора ....................................................................................... 9
Предисловие к французскому изданию .......................................................................11
Введение ............................................................................................13
Глава 1. Что такое цвет? ...............................................................................................15
1.1.
Теоретический подход ...........................................................................................15
1.2.
Практический подход .............................................................................................18
Глава 2. Исследование света в физике .................................................................................. 22
2.1.
Цветовая температура источника света ........................................................................ 22
2.2.
Основные понятия фотометрии ........................................................................... 37
2.3.
Практический подход .............................................................................................41
Глава 3. Понятие об оптике с точки зрения физиологии ........................................................ 45
3.1.
Строение глаза .............................................................................................. 45
3.2.
Строение сетчатки ................................................................................................. 46
3.3.
Колбочки и палочки .............................................................................................. 48
3.4.
Спектральная чувствительность колбочек ........................................................... 50
3.5.
Физико-химические механизмы ...........................................................................51
3.6.
Кодирование цветовой информации .................................................................... 52
3.7.
Спектральная чувствительность глаза .................................................................. 55
3.8.
Чувствительность глаза к яркости ........................................................................ 58
3.9.
Адаптация чувствительности глаза ....................................................................... 58
3.10.
Аномалии восприятия цветов ......................................................................................60
3.11.
Орган зрения и его эволюция ...............................................................................61
3.12.
Практический подход .......................................................................................... 64
Глава 4. Аддитивное и субтрактивное смешение цветов ........................................................ 66
4.1.
Практический подход ............................................................................................ 66
4.2.
Спектральные и неспектральные цвета ................................................................ 67
4.3.
Цвета-метамеры......................................................................................................68
4.4.
Понятие о базе ........................................................................................................68
4.5.
Аддитивное смешение ............................................................................................69
4.6.
Субтрактивное смешение .......................................................................................71
Дополнительные цвета .......................................................................................... 73
4.8.
Законы Грассмана .................................................................................................. 74
4.9.
Основы трихромии ................................................................................................ 75
Глава 5. Отображение колориметрического пространства .................................................... 77
5.1.
Колориметрический куб ....................................................................................... 77
5.2.
Треугольник Максвелла ........................................................................................ 80
5.3.
Изображение по стандартам МКО (Международная комиссия
по освещенности) 1931 года .................................................................... 84
5.4.
Изображение по стандартам МКО L, u, v и L, u’, v’ ....................................106
5.5.
Параметры: цветовой тон, насыщенность, яркость ...........................................109
5.6.
Пространство по стандартам МКО L*, a*, b* ......................................................111
5.7.
Пространство по стандартам МКО L*, u*, v* ......................................................116
5.8.
Проблема двухмерных пространств .....................................................................117
5.9.
Критическое заключение о колориметрических пространствах ...............118
Глава 6. Анализ видеосигналов основных цветов ..................................................................120
6.1.
Обработка сигнала в видеокамере .......................................................................120
6.2.
Разделение первичных сигналов ..........................................................................121
6.3.
Баланс белого ........................................................................................................126
6.4.
Коррекция цветовой развертки RGB ..................................................................131
6.5.
Цветовое замещение .............................................................................................140
6.6.
Гамма-кривая .......................................................................................................141
6.7.
Методология наладки камеры .............................................................................152
Глава 7. Кодирование цветовой информации в видеосъемке ................................................155
7.1.
Основные принципы цветного телевещания ......................................................155
7.2.
Различные виды цветового кодирования ............................................................161
7.3.
Различные аналоговые и цифровые конфигурации ...........................................175
7.4.
Цифровое представление сигнала .......................................................................177
7.5.
Проблемы кодирования компонентов ................................................................186
7.6.
Различные виды сжатия в видеосъемке ...............................................................194
7.7.
Другие методы использования осциллоскопа .....................................................197
Глава 8. Системы отображения ............................................................................................201
8.1.
Основные настройки монитора ...........................................................................201
8.2.
Электронно-лучевые трубки ................................................................................205
8.3.
LCD- экраны ................................................................................................208
8.4.
Плазменные экраны .............................................................................................212
8.5.
Экраны Plasmotron .........................................................................................215
8.6.
Дисплеи с электронной эмиссией .......................................................................215
8.7.
Системы светодиодного изображения ................................................................217
8.8.
Дисплеи iMOD .....................................................................................................221
Матрицы EVL .......................................................................................................222
8.10.
Видеопроекторы .................................................................................222
Глава 9. Колориметрические корректоры .............................................................................230
9.1.
Основные принципы ............................................................................................230
9.2.
Первичные корректоры ........................................................................................231
9.3.
Вторичные корректоры ........................................................................................233
9.4.
Окна ..............................................................................................233
9.5.
Практический подход ...........................................................................................233
Глава 10. Понятие управления цветом ..................................................................................236
10.1.
Основные принципы ..........................................................................................236
10.2.
Профиль ICC ......................................................................................................238
10.3.
Система Alice™ ...................................................................................................239
10.4.
Система Kodak Look Manager™ .........................................................................239
10.5.
Система TrueLight ...............................................................................................240
Заключение ..............................................................................................241
Приложения ...............................................................................................244
П.1 Минимальные системные требования для использования CD-RОМ ...............244
П.2 Матричные уравнения и обратная матрица ........................................................244
П.3 Вычисление обратной матрицы на Delphi ..........................................................246
П.4 Вычисление обратной матрицы в Excel ...............................................................247
П.5 Коррекция белой точки .......................................................................................248
Библиография ...............................................................................250
Руководство по использованию компакт-диска ...............................................................251
Предисловие к русскому изданию
Более полувека назад мне как профессиональному оператору-постановщику
киностудии «Ленфильм» пришлось столкнуться с цветным кино. Рекомендации
и инструкции, прилагавшиеся к каждой партии цветных пленок, настоятельно
требовали исключения ряда насыщенных цветов и сокращения цветовой палитры.
Несовершенство пленок и отсутствие опыта не давали возможности получить жела-
емый результат. Методом проб и ошибок, постепенным освоением и пониманием
основ колориметрии шло освоение процессов цветного кинематографа. Вопреки
рекомендациям оператор А.Н. Москвин и С.М. Эйзенштейн в кинокартине «Иван
Грозный» решили финальный эпизод «Пир» в черно-красных и зеленых тонах. Из-
вестный оператор М.П. Магидсон создал установочный ролик триады «Лицо, небо,
зелень», добившись отличной цветопередачи, что явилось поводом для детального
рассмотрения всеми кинооператорами СССР. Кинолаборатория «Мосфильма»
под руководством Е.А. Иоффиса и лаборатория А.М. Вала на «Ленфильме» вели
жесточайший спор, утверждая право лучшей лаборатории по качеству обработки
цветных кинофотоматериалов.
Сенситометрия и колориметрия начали занимать свое достойное место.
Появление и издание книги Жака Годена «Колориметрия при видеообработке»,
с нашей точки зрения, является не только учебным пособием, но и инструментом,
позволяющим профессионалам и студентам совершенствовать свои знания в
области цветового воспроизведения, моделирования видеосигнала и результатов
обработки изображения.
Прилагаемый к книге интерактивный CD-RОМ в наглядной форме показывает
результаты опытов и экспериментов, где каждый опыт описан и проанализирован,
что делает CD-RОМ весьма полезным для изучения цифровых систем нового
поколения.
Возникающие дискуссии на тему «Пленка или цифра» не могут мешать изу-
чению новой цифровой техники с высокой четкостью изображения, тем более
что сегодня мы имеем дело с широким спектром кинопродукции выпускаемых
картин на цветной кинопленке и видеофильмов, снятых с помощью цифровых
технологий.
Книга Жака Годена в отличном переводе на русский язык дает возможность
последовательно пройти от «определения понятия цвета и его восприятия до раз-
деления первичных сигналов в обработке видеоматериалов и отображения колори-
метрических пространств, от кодирования и сжатия до мониторов, LCD-экранов
и видеопроекторов».
С каждым годом мы сталкиваемся с новыми сложностями, вызванными появ-
лением разнообразных режимов записи, стандартов обработки сигналов, проблемой
совместимости существующих систем. Стандарты, которые были установлены с
появлением цветного телевидения, не могут отвечать современным требованиям.
Кинооператоры, видеоинженеры, цветоустановщики, все, кто имеет отноше-
ние к цветному процессу съемки и воспроизведения, а также профессорско-препо-
давательский состав Санкт-Петербургского государственного университета кино
и телевидения и студенты, изучающие курс киновидеосъемки, с изданием «Коло-
риметрия при видеообработке» получили уникальный материал для понимания
основ программного обеспечения колориметрической обработки, позволяющий
лучше разобраться в цифровых системах и их возможностях, преобразований одной
системы в другую для достижения наилучшего качества изображения.
Остается только поблагодарить Жака Годена, проделавшего колоссальную
работу по сбору необходимого материала и опытов для написания своей книги, а
также издателей во Франции и России, позволивших нам получить крайне необ-
ходимое пособие для практической и научной деятельности.
Народный артист России,
зав.кафедрой операторского искусства
СПбГУКиТ,
профессор Э.А. Розовский
Предисловие редактора
Вы держите в руках уникальное издание. Это не просто учебник или справочник,
это целый учебный курс, включающий в себя не только текст, но и практикум
– продуманный, цикл опытов и упражнений по работе с цветом. И, что очень
ценно, составлен он оператором и адресован всем, кто профессионально связан
с видеопроизводством, но не имеет специального технического образования:
монтажерам, цветоустановщикам, создателям спецэффектов и, конечно же, опе-
раторам. К сожалению, хороших учебных пособий по цветоведению для кино- и
видеооператоров у нас в стране не существует. До сих пор студентам операторского
факультетата ВГИК по курсу «Цветоведение» мы не могли практически ничего
рекомендовать кроме изданной более тридцати лет назад брошюры Ф.С. Пятниц-
кого «Цветоведение и цветовоспроизведение». Не то чтобы книг по цветоведению
совсем не издавалось, но все они либо поверхностны и ориентированы на создание
общих представлений о цвете, либо, напротив, очень сложны, написаны для узких
специалистов и большинству кинооператоров просто непонятны, а потому и не
актуальны. И вот появилась книга, которая реально полезна.
Конечно, заголовок адресует эту книгу видеооператорам и всем, кто связан с
видеопроизводством. Но, во-первых, основные понятия о цвете и цветовых изме-
рениях, изложенные в главах 1–5, едины для любых технологий воспроизведения
цвета, и эту часть книги можно порекомендовать всем, кто каким-то образом
связан с колориметрией. Во-вторых, в настоящее время технологии кино и виде-
опроизводства смыкаются и становятся неразделимыми. Все чаще изображение,
снятое на кинопленку, сразу же сканируется и дальнейшее общение оператора,
режиссера и монтажера с материалом, происходит через монитор или видеоопро-
ектор, а у этих устройств свои особенности воспроизведения цвета. Кстати, целая
глава этой книги посвящена принципу действия и особенностям практически
всех современных мониторов (Глава 8. Системы отображения). Здесь подробно
и очень доступно описано устройство электоронно-лучевых трубок, LCD, TFT,
NED, SED, LED-экранов, iMOD, плазменных экранов, а также видеопроекторов
различных систем.
С другой стороны, распространение цифровых форматов и камер с высо-
ким разрешением (HD, HDV, RED ONE) приводит к тому, что видеосъемка с
последующей обработкой изображения все чаще применяется в «пленочном»
кинематографе. Конечно, эта книга не касается особенностей цветопередачи
негативных кинопленок, но большой заслугой автора является создание общего
представления о процессе цветовоспроизведении, о цветовом пространстве и о
причинах цветоискажений (а они есть всегда!).
colometriya 003-014.indd 9 27.03.2008 7:55:46
Большое внимание уделено описанию – причем в доступной, максимально
популярной форме – систем измерения цвета: RGB, XYZ, Lab и др. Причем автор
хоть и приводит точные значения матриц перехода от одной системы к другой, но
при этом объяснения сути и обусловленности той или иной системы достаточно
просты и изложены доступным языком. Так, что все детали, цифры и коэффици-
енты можно попросту пропустить, ухватывая главное.
Отдельно хочется сказать о главном достоинстве этого издания – приложенном
к тексту CD c циклом опытов и упражнений, помогающими понять суть той или
иной колориметрической системы, позволяющим освоить на практике работу с
цветом. Конечно, некоторым усложнением работы с диском может стать то, что
он изготовлен на французском языке. Но суть и ценность упражнений от этого не
меняется, а в данном издании приведен перевод и подробное пояснение к француз-
скому диску. К тому же (из всего можно извлечь пользу) это может стать хорошим
началом изучения французского языка.
Так что всем, чья профессиональная деятельность связана с изображением,
а особенно студентам киноинститутов – операторам, монтажерам, фотографам,
а также видеоинженерам – это издание может быть рекомендовано в качестве
справочного и учебного пособия и, я уверен, станет настольной книгой на многие
годы.
Всероссийский государственный
институт кинематографии
имени С.А. Герасимова,
доцент Д. Г. Кабаков
10 Предисловие редактора
colometriya 003-014.indd 1colometriya 10 27.03.2008 7:55:46
Предисловие к французскому изданию
Цели данного издания в основном педагогические. Оно предназначено для студен-
тов аудиовизуальных специальностей, например, для студентов отделений высшего
технического аудиовизуального образования, а также для профессионалов, стол-
кнувшихся с новыми методами получения и обработки изображения, такими как
цифровое изображение высокой четкости.
Помимо самого издания, в комплект входит CD-RОМ, содержащий большое
количество опытов, которые может провести читатель. Издание представляет собой
вводный курс в мир колориметрии и видеосигналов.
Этот курс построен последовательно: от определения понятия цвета и его
восприятия до разделения первичных сигналов в обработке видеоматериалов и
отображения колориметрических пространств, от кодирования и сжатия до мони-
торов, LCD-экранов и видеопроекторов. В этом великолепно иллюстрированном
издании охватываются все теоретические аспекты колориметрии, к тому же оно
написано легким, но строгим языком.
Данный курс включает в себя ряд опытов на прилагаемом компакт-диске,
которые подкрепляют теорию в игровой интерактивной форме. Эти опыты поз-
воляют осознать границы собственного цветового восприятия, форму и структуру
колориметрических пространств, а также моделировать видеосигнал и результа-
ты обработки изображения, другими словами, они вводят необходимые основы
программного оборудования колориметрической обработки. Для каждого опыта
предлагается полный методический комплект с подробными инструкциями и
«ключами» в форме выводов.
Педагогическое содержание пособия было успешно протестировано в рамках
моей работы в учреждениях профессионального образования и на младших курсах
университетов. Приложения на компакт-диске могут быть запущены самостоя-
тельно программой для отображения презентаций, например, PowerPoint. Они
разработаны с особой тщательностью и стабильно запускаются на персональном
компьютере и в Сети, вне зависимости от используемой 32-битной платформы
Windows, от 98 до XP.
Я получил образование кинооператора в 70-е годы, когда использовались плен-
ки на серебряной эмульсии, но революция, произведенная появлением цифровой
техники, не застала меня врасплох, а, напротив, привнесла новаторский дух в мою
профессиональную практику. Другой аспект технической революции, а именно
открытия в сфере информатики, и особенно потрясающие – в области програм-
мирования, открыли мне мое второе призвание, которому я посвятил уже около
десяти лет: разработка графических интерактивных программ. Поэтому совершенно
очевидно, что я применил эти новые методы к разработке приложений, которые
colometriya 003-014.indd 1colometriya 11 27.03.2008 7:55:47
касаются колориметрических аспектов в обработке видеоматериалов. Совсем недав-
но появилась цифровая техника с высокой четкостью изображения, и проблемы,
вызванные ее появлением, выявили необходимость проведения экспериментов
и педагогических разработок для ее правильного использования. Данное пособие
отражает мой собственный опыт в этой области. Я постарался проиллюстрировать
это издание, разработанное мной полностью, в соответствии с моим личным увле-
чением изображением и компьютерной графикой.
Благодарности
Я хочу выразить благодарность всем тем, кто помог мне изложить основы мира
видеосъемки, а особенно Оливье Демаре, Лоику Дювалю и Франсису Майе
из Государственного института аудиовизуальных трансляций. Хочу выразить
особую благодарность Матье Сэнта из Комитета по технике безопасности за
его измерения электронно-лучевых трубок и видеопроекторов и внимательное
редактирование текста. Также хочу поблагодарить Кристиана Мурье и Фабь-
ена Пизано из Sony France, Кристофа Бержа и Ивона Пенаргеар из компании
Tektronix и Жана-Ноэля Гуйе за их участие в бета-тестировании и Рэймона
Мельвига из Управления телевизионного вещания Франции за методологию
настройки матриц, а также Алена Делеза за его вкусную историю о синем
банане. Я благодарю также Доминика Блока, выступившего в роли издателя
несмотря на большую загруженность и дефицит свободного времени.
12 Предисловие к французскому изданию
colometriya 003-014.indd 1colometriya 12 27.03.2008 7:55:47
Введение
По словам астрофизика Юбера Ривза, все живые существа – это трансформация
солнечной энергии. В самом деле, эта форма энергии – основа практически всех
видов жизни на Земле. В каком-то смысле мы – дети света.
Насколько я себя помню, я всегда восхищался светом и цветом. Цвета на-
полняют волшебный мир нашего детства: огромные стрекозы на берегу реки и
красновато-золотистые переливы скарабея на дороге, черно-желтая саламандра,
которая наконец отважилась вылезти на улицу после дождя, причудливая окраска
тропических рыбок в аквариуме, волшебство радуги. В моих юношеских воспоми-
наниях сохранились ослепительные цвета греческих островов, сюрреалистический
контраст охровых и оранжевых цветов вулканических скал, синева неба и Среди-
земного моря. Все эти цвета я безуспешно пытался запечатлеть на недолговечной
негативной пленке.
В одной из своих книг под названием «Маликорн» Юбер Ривз описывает похо-
жие попытки снять великолепный закат солнца над Тихим океаном. Его волнение
внезапно омрачается странной тревогой: «Эти рисунки, эти формы, эти перелива-
ющиеся оттенки – всего лишь математическое воплощение уравнений Максвелла.
Абсолютно прогнозируемые и вычисляемые. И ничего более».
Неужели мы должны пренебречь нашими чувствами и ощущениями, чтобы
познать «отравленный плод знания»? Лично я убежден, что смысл Вселенной
всегда будет недоступен нашему разуму и что знание – это только инструмент, с
помощью которого действуют наши чувства. В работе необходимо уметь сохранять
детское восприятие, то есть уметь восхищаться и в то же время преодолевать любой
страх перед техникой. Страх перед техникой – это не что иное, как результат плохо
адаптированной методики обучения. Ребенок изначально не боится открытий. Не
нужно бояться обрывистой тропинки. Пейзаж, который откроется перед вами,
заслуживает приложенных усилий.
Мне показалось необходимым включить в издание анимированные опыты,
которые и послужили для меня основой этого проекта. По моему мнению, опыт
является основополагающим принципом обучения. Он позволяет нам вспомнить
самый захватывающий способ познания из нашего детства – игру!
Как и дети, мы должны сохранить любой, пусть даже самый дерзкий критичес-
кий ум. Техника неизбежно утверждает свое место в промышленной и коммерческой
среде и всегда связана с компромиссом. Стандарты, установленные цветным телеви-
дением полвека назад, уже полностью устарели. Цветное кодирование телевидения
было обусловлено изначально несколькими факторами:
• сохранить совместимость с черно-белым телевидением;
В цвет не вваливаются, как в трактир.
• сжать полосу частот видеосигнала, чтобы наилучшим образом использовать
передатчики и таким образом покрыть наибольшую территорию;
• позволить обрабатывать изображение в реальном времени для телепро-
грамм, идущих в прямом эфире;
• предоставить возможность отображения на экономичных экранах макси-
мально возможного количества коррекций, сделанных заранее, главным
образом, на камере.
Каким бы архаичным не выглядел этот стандарт, тем не менее, он способствовал
развитию экономики, а также позволил миллионам профессионалов во всем мире
выполнять свою работу и даже, хотя об этом нечасто говорят, сделать телевидение
одним из важнейших источников распространения знаний и культуры.
С точки зрения творчества, для любого профессионала, который хочет уп-
равлять полученным изображением, знание колориметрии будет весьма ценным
преимуществом. Это позволит убедиться, что изображение полностью соответствует
задуманному образу, исходя из того, что изображение никогда не станет реальнос-
тью, но будет только ее отображением, которое отражает еще и взгляд наблюдателя
на эту реальность.
Более полувека назад мне как профессиональному оператору-постановщику
киностудии «Ленфильм» пришлось столкнуться с цветным кино. Рекомендации
и инструкции, прилагавшиеся к каждой партии цветных пленок, настоятельно
требовали исключения ряда насыщенных цветов и сокращения цветовой палитры.
Несовершенство пленок и отсутствие опыта не давали возможности получить жела-
емый результат. Методом проб и ошибок, постепенным освоением и пониманием
основ колориметрии шло освоение процессов цветного кинематографа. Вопреки
рекомендациям оператор А.Н. Москвин и С.М. Эйзенштейн в кинокартине «Иван
Грозный» решили финальный эпизод «Пир» в черно-красных и зеленых тонах. Из-
вестный оператор М.П. Магидсон создал установочный ролик триады «Лицо, небо,
зелень», добившись отличной цветопередачи, что явилось поводом для детального
рассмотрения всеми кинооператорами СССР. Кинолаборатория «Мосфильма»
под руководством Е.А. Иоффиса и лаборатория А.М. Вала на «Ленфильме» вели
жесточайший спор, утверждая право лучшей лаборатории по качеству обработки
цветных кинофотоматериалов.
Сенситометрия и колориметрия начали занимать свое достойное место.
Появление и издание книги Жака Годена «Колориметрия при видеообработке»,
с нашей точки зрения, является не только учебным пособием, но и инструментом,
позволяющим профессионалам и студентам совершенствовать свои знания в
области цветового воспроизведения, моделирования видеосигнала и результатов
обработки изображения.
Прилагаемый к книге интерактивный CD-RОМ в наглядной форме показывает
результаты опытов и экспериментов, где каждый опыт описан и проанализирован,
что делает CD-RОМ весьма полезным для изучения цифровых систем нового
поколения.
Возникающие дискуссии на тему «Пленка или цифра» не могут мешать изу-
чению новой цифровой техники с высокой четкостью изображения, тем более
что сегодня мы имеем дело с широким спектром кинопродукции выпускаемых
картин на цветной кинопленке и видеофильмов, снятых с помощью цифровых
технологий.
Книга Жака Годена в отличном переводе на русский язык дает возможность
последовательно пройти от «определения понятия цвета и его восприятия до раз-
деления первичных сигналов в обработке видеоматериалов и отображения колори-
метрических пространств, от кодирования и сжатия до мониторов, LCD-экранов
и видеопроекторов».
С каждым годом мы сталкиваемся с новыми сложностями, вызванными появ-
лением разнообразных режимов записи, стандартов обработки сигналов, проблемой
совместимости существующих систем. Стандарты, которые были установлены с
появлением цветного телевидения, не могут отвечать современным требованиям.
Кинооператоры, видеоинженеры, цветоустановщики, все, кто имеет отноше-
ние к цветному процессу съемки и воспроизведения, а также профессорско-препо-
давательский состав Санкт-Петербургского государственного университета кино
и телевидения и студенты, изучающие курс киновидеосъемки, с изданием «Коло-
риметрия при видеообработке» получили уникальный материал для понимания
основ программного обеспечения колориметрической обработки, позволяющий
лучше разобраться в цифровых системах и их возможностях, преобразований одной
системы в другую для достижения наилучшего качества изображения.
Остается только поблагодарить Жака Годена, проделавшего колоссальную
работу по сбору необходимого материала и опытов для написания своей книги, а
также издателей во Франции и России, позволивших нам получить крайне необ-
ходимое пособие для практической и научной деятельности.
Народный артист России,
зав.кафедрой операторского искусства
СПбГУКиТ,
профессор Э.А. Розовский
Предисловие редактора
Вы держите в руках уникальное издание. Это не просто учебник или справочник,
это целый учебный курс, включающий в себя не только текст, но и практикум
– продуманный, цикл опытов и упражнений по работе с цветом. И, что очень
ценно, составлен он оператором и адресован всем, кто профессионально связан
с видеопроизводством, но не имеет специального технического образования:
монтажерам, цветоустановщикам, создателям спецэффектов и, конечно же, опе-
раторам. К сожалению, хороших учебных пособий по цветоведению для кино- и
видеооператоров у нас в стране не существует. До сих пор студентам операторского
факультетата ВГИК по курсу «Цветоведение» мы не могли практически ничего
рекомендовать кроме изданной более тридцати лет назад брошюры Ф.С. Пятниц-
кого «Цветоведение и цветовоспроизведение». Не то чтобы книг по цветоведению
совсем не издавалось, но все они либо поверхностны и ориентированы на создание
общих представлений о цвете, либо, напротив, очень сложны, написаны для узких
специалистов и большинству кинооператоров просто непонятны, а потому и не
актуальны. И вот появилась книга, которая реально полезна.
Конечно, заголовок адресует эту книгу видеооператорам и всем, кто связан с
видеопроизводством. Но, во-первых, основные понятия о цвете и цветовых изме-
рениях, изложенные в главах 1–5, едины для любых технологий воспроизведения
цвета, и эту часть книги можно порекомендовать всем, кто каким-то образом
связан с колориметрией. Во-вторых, в настоящее время технологии кино и виде-
опроизводства смыкаются и становятся неразделимыми. Все чаще изображение,
снятое на кинопленку, сразу же сканируется и дальнейшее общение оператора,
режиссера и монтажера с материалом, происходит через монитор или видеоопро-
ектор, а у этих устройств свои особенности воспроизведения цвета. Кстати, целая
глава этой книги посвящена принципу действия и особенностям практически
всех современных мониторов (Глава 8. Системы отображения). Здесь подробно
и очень доступно описано устройство электоронно-лучевых трубок, LCD, TFT,
NED, SED, LED-экранов, iMOD, плазменных экранов, а также видеопроекторов
различных систем.
С другой стороны, распространение цифровых форматов и камер с высо-
ким разрешением (HD, HDV, RED ONE) приводит к тому, что видеосъемка с
последующей обработкой изображения все чаще применяется в «пленочном»
кинематографе. Конечно, эта книга не касается особенностей цветопередачи
негативных кинопленок, но большой заслугой автора является создание общего
представления о процессе цветовоспроизведении, о цветовом пространстве и о
причинах цветоискажений (а они есть всегда!).
colometriya 003-014.indd 9 27.03.2008 7:55:46
Большое внимание уделено описанию – причем в доступной, максимально
популярной форме – систем измерения цвета: RGB, XYZ, Lab и др. Причем автор
хоть и приводит точные значения матриц перехода от одной системы к другой, но
при этом объяснения сути и обусловленности той или иной системы достаточно
просты и изложены доступным языком. Так, что все детали, цифры и коэффици-
енты можно попросту пропустить, ухватывая главное.
Отдельно хочется сказать о главном достоинстве этого издания – приложенном
к тексту CD c циклом опытов и упражнений, помогающими понять суть той или
иной колориметрической системы, позволяющим освоить на практике работу с
цветом. Конечно, некоторым усложнением работы с диском может стать то, что
он изготовлен на французском языке. Но суть и ценность упражнений от этого не
меняется, а в данном издании приведен перевод и подробное пояснение к француз-
скому диску. К тому же (из всего можно извлечь пользу) это может стать хорошим
началом изучения французского языка.
Так что всем, чья профессиональная деятельность связана с изображением,
а особенно студентам киноинститутов – операторам, монтажерам, фотографам,
а также видеоинженерам – это издание может быть рекомендовано в качестве
справочного и учебного пособия и, я уверен, станет настольной книгой на многие
годы.
Всероссийский государственный
институт кинематографии
имени С.А. Герасимова,
доцент Д. Г. Кабаков
10 Предисловие редактора
colometriya 003-014.indd 1colometriya 10 27.03.2008 7:55:46
Предисловие к французскому изданию
Цели данного издания в основном педагогические. Оно предназначено для студен-
тов аудиовизуальных специальностей, например, для студентов отделений высшего
технического аудиовизуального образования, а также для профессионалов, стол-
кнувшихся с новыми методами получения и обработки изображения, такими как
цифровое изображение высокой четкости.
Помимо самого издания, в комплект входит CD-RОМ, содержащий большое
количество опытов, которые может провести читатель. Издание представляет собой
вводный курс в мир колориметрии и видеосигналов.
Этот курс построен последовательно: от определения понятия цвета и его
восприятия до разделения первичных сигналов в обработке видеоматериалов и
отображения колориметрических пространств, от кодирования и сжатия до мони-
торов, LCD-экранов и видеопроекторов. В этом великолепно иллюстрированном
издании охватываются все теоретические аспекты колориметрии, к тому же оно
написано легким, но строгим языком.
Данный курс включает в себя ряд опытов на прилагаемом компакт-диске,
которые подкрепляют теорию в игровой интерактивной форме. Эти опыты поз-
воляют осознать границы собственного цветового восприятия, форму и структуру
колориметрических пространств, а также моделировать видеосигнал и результа-
ты обработки изображения, другими словами, они вводят необходимые основы
программного оборудования колориметрической обработки. Для каждого опыта
предлагается полный методический комплект с подробными инструкциями и
«ключами» в форме выводов.
Педагогическое содержание пособия было успешно протестировано в рамках
моей работы в учреждениях профессионального образования и на младших курсах
университетов. Приложения на компакт-диске могут быть запущены самостоя-
тельно программой для отображения презентаций, например, PowerPoint. Они
разработаны с особой тщательностью и стабильно запускаются на персональном
компьютере и в Сети, вне зависимости от используемой 32-битной платформы
Windows, от 98 до XP.
Я получил образование кинооператора в 70-е годы, когда использовались плен-
ки на серебряной эмульсии, но революция, произведенная появлением цифровой
техники, не застала меня врасплох, а, напротив, привнесла новаторский дух в мою
профессиональную практику. Другой аспект технической революции, а именно
открытия в сфере информатики, и особенно потрясающие – в области програм-
мирования, открыли мне мое второе призвание, которому я посвятил уже около
десяти лет: разработка графических интерактивных программ. Поэтому совершенно
очевидно, что я применил эти новые методы к разработке приложений, которые
colometriya 003-014.indd 1colometriya 11 27.03.2008 7:55:47
касаются колориметрических аспектов в обработке видеоматериалов. Совсем недав-
но появилась цифровая техника с высокой четкостью изображения, и проблемы,
вызванные ее появлением, выявили необходимость проведения экспериментов
и педагогических разработок для ее правильного использования. Данное пособие
отражает мой собственный опыт в этой области. Я постарался проиллюстрировать
это издание, разработанное мной полностью, в соответствии с моим личным увле-
чением изображением и компьютерной графикой.
Благодарности
Я хочу выразить благодарность всем тем, кто помог мне изложить основы мира
видеосъемки, а особенно Оливье Демаре, Лоику Дювалю и Франсису Майе
из Государственного института аудиовизуальных трансляций. Хочу выразить
особую благодарность Матье Сэнта из Комитета по технике безопасности за
его измерения электронно-лучевых трубок и видеопроекторов и внимательное
редактирование текста. Также хочу поблагодарить Кристиана Мурье и Фабь-
ена Пизано из Sony France, Кристофа Бержа и Ивона Пенаргеар из компании
Tektronix и Жана-Ноэля Гуйе за их участие в бета-тестировании и Рэймона
Мельвига из Управления телевизионного вещания Франции за методологию
настройки матриц, а также Алена Делеза за его вкусную историю о синем
банане. Я благодарю также Доминика Блока, выступившего в роли издателя
несмотря на большую загруженность и дефицит свободного времени.
12 Предисловие к французскому изданию
colometriya 003-014.indd 1colometriya 12 27.03.2008 7:55:47
Введение
По словам астрофизика Юбера Ривза, все живые существа – это трансформация
солнечной энергии. В самом деле, эта форма энергии – основа практически всех
видов жизни на Земле. В каком-то смысле мы – дети света.
Насколько я себя помню, я всегда восхищался светом и цветом. Цвета на-
полняют волшебный мир нашего детства: огромные стрекозы на берегу реки и
красновато-золотистые переливы скарабея на дороге, черно-желтая саламандра,
которая наконец отважилась вылезти на улицу после дождя, причудливая окраска
тропических рыбок в аквариуме, волшебство радуги. В моих юношеских воспоми-
наниях сохранились ослепительные цвета греческих островов, сюрреалистический
контраст охровых и оранжевых цветов вулканических скал, синева неба и Среди-
земного моря. Все эти цвета я безуспешно пытался запечатлеть на недолговечной
негативной пленке.
В одной из своих книг под названием «Маликорн» Юбер Ривз описывает похо-
жие попытки снять великолепный закат солнца над Тихим океаном. Его волнение
внезапно омрачается странной тревогой: «Эти рисунки, эти формы, эти перелива-
ющиеся оттенки – всего лишь математическое воплощение уравнений Максвелла.
Абсолютно прогнозируемые и вычисляемые. И ничего более».
Неужели мы должны пренебречь нашими чувствами и ощущениями, чтобы
познать «отравленный плод знания»? Лично я убежден, что смысл Вселенной
всегда будет недоступен нашему разуму и что знание – это только инструмент, с
помощью которого действуют наши чувства. В работе необходимо уметь сохранять
детское восприятие, то есть уметь восхищаться и в то же время преодолевать любой
страх перед техникой. Страх перед техникой – это не что иное, как результат плохо
адаптированной методики обучения. Ребенок изначально не боится открытий. Не
нужно бояться обрывистой тропинки. Пейзаж, который откроется перед вами,
заслуживает приложенных усилий.
Мне показалось необходимым включить в издание анимированные опыты,
которые и послужили для меня основой этого проекта. По моему мнению, опыт
является основополагающим принципом обучения. Он позволяет нам вспомнить
самый захватывающий способ познания из нашего детства – игру!
Как и дети, мы должны сохранить любой, пусть даже самый дерзкий критичес-
кий ум. Техника неизбежно утверждает свое место в промышленной и коммерческой
среде и всегда связана с компромиссом. Стандарты, установленные цветным телеви-
дением полвека назад, уже полностью устарели. Цветное кодирование телевидения
было обусловлено изначально несколькими факторами:
• сохранить совместимость с черно-белым телевидением;
В цвет не вваливаются, как в трактир.
• сжать полосу частот видеосигнала, чтобы наилучшим образом использовать
передатчики и таким образом покрыть наибольшую территорию;
• позволить обрабатывать изображение в реальном времени для телепро-
грамм, идущих в прямом эфире;
• предоставить возможность отображения на экономичных экранах макси-
мально возможного количества коррекций, сделанных заранее, главным
образом, на камере.
Каким бы архаичным не выглядел этот стандарт, тем не менее, он способствовал
развитию экономики, а также позволил миллионам профессионалов во всем мире
выполнять свою работу и даже, хотя об этом нечасто говорят, сделать телевидение
одним из важнейших источников распространения знаний и культуры.
С точки зрения творчества, для любого профессионала, который хочет уп-
равлять полученным изображением, знание колориметрии будет весьма ценным
преимуществом. Это позволит убедиться, что изображение полностью соответствует
задуманному образу, исходя из того, что изображение никогда не станет реальнос-
тью, но будет только ее отображением, которое отражает еще и взгляд наблюдателя
на эту реальность.