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Introduzione

La necessità di scrivere questo materiale è nata dopo che molti amanti del video digitale alle prime armi hanno iniziato a inviare fotogrammi dai loro video, sui quali erano chiaramente visibili le distorsioni dell'immagine e hanno posto una domanda ragionevole: cosa sto facendo di sbagliato, l'immagine è normale sulla TV, ma non sul computer?

La televisione è stata inventata decenni fa, molto prima dell'avvento dei computer elettronici, quindi non si trattava di alcuna trasformazione digitale, quindi tutto è stato creato con l'obiettivo di una trasmissione del segnale comoda ed economica e successiva visualizzazione sullo schermo, che era semplice per il livello della tecnologia di allora. Poiché l'immagine video su un computer non può essere formata allo stesso modo di una TV e ci sono problemi, domande su di essi, ecc. Come risposta alla maggior parte di queste domande, questo materiale è concepito.

Trasmissione e formazione di un'immagine televisiva

La maggior parte delle persone che guardano la TV credono di vedere un'immagine con una frequenza di 25 fotogrammi al secondo (di seguito le informazioni si riferiranno ai sistemi televisivi PAL / SECAM). Questo non è del tutto vero. In effetti, l'immagine sullo schermo cambia 50 volte al secondo, ma non l'intera immagine, ma solo la metà di essa. Prima viene disegnata una metà delle linee della cornice dell'immagine, poi l'altra. Ciascuna delle metà è chiamata campo. Pertanto, è corretto presumere che sullo schermo TV vengano disegnati 50 campi al secondo. Questa tecnologia è ben illustrata dalle figure seguenti:

Cornice di origine

È lo stesso, ma diviso in due campi

Una persona non si accorge della "indifferenza" di ogni immagine, sia per l'inerzia della visione umana, sia per il bagliore residuo del fosforo del tubo catodico della TV. Tuttavia, molti spettatori possono facilmente distinguere i film dai film per la televisione proprio per la maggiore discrezione del movimento degli oggetti in un film. I film per la televisione vengono girati su videocamere con gli stessi 50 fotogrammi al secondo e i film su una cinepresa a 24 fotogrammi al secondo. Quando si prepara un film per uno spettacolo televisivo, ogni fotogramma viene convertito in due "mezzi" campi, ma poiché non c'è movimento all'interno di un fotogramma del film, questi campi, sovrapposti l'uno all'altro agli occhi dello spettatore, ripristinano semplicemente il fotogramma originale dal film.

Alcune figure che caratterizzano la trasmissione di un'immagine televisiva

Il numero massimo di linee verticali che possono essere visualizzate orizzontalmente su un televisore è 768. Tale numero di linee può essere visualizzato anche applicando un segnale rettangolare con una frequenza di 15625 Hz all'ingresso a bassa frequenza del televisore. Le linee si alterneranno: 0 segnale bianco, 1 nero. Pertanto, l'intero frame televisivo sarà 768x625. Dopo aver scartato le linee di servizio e invertito la scansione dei fotogrammi, la risoluzione reale è 720x576. Questa risoluzione è specificata per i video a schermo intero su un computer in tutti i programmi di editing video.

La larghezza di banda richiesta per trasmettere un'immagine televisiva completa è semplicemente calcolata: 768 (linee orizzontali) / 2 (una linea è bianca, l'altra è nera) = 384 * 625 (numero di linee per fotogramma) = 240000 * 25 (numero di fotogrammi al secondo) = 6000000Hz = 6MHz.

La frequenza di scansione orizzontale è di 15625Hz, quindi la durata di una riga è di 64 microsecondi.

La frequenza di scansione verticale è di 50 Hz, la durata di un campo è rispettivamente di 20 millisecondi.

Il numero di linee tracciate in 20 millisecondi è 312.5 (0.020/0.000064). Nell'intero frame, rispettivamente, 312.5x2=625.

Come prendere in considerazione le specifiche del segnale televisivo

È proprio a causa dell'ignoranza delle specificità del segnale televisivo che molti utenti hanno spesso domande perplesse dopo aver ripristinato il video su un computer. Le stesse domande sorgono durante la compressione di video in vari formati MPEG. Quindi, le domande e le risposte più comuni a loro:

Guardo un video catturato da una fotocamera digitale su un computer e vedo che l'immagine è molto più scura rispetto a quando guardo lo stesso frammento su una TV. Pertanto, non posso montare con cura il film senza avere un'idea dei colori e della luminosità effettivi dell'inquadratura. Perché sta accadendo e come risolvere questa situazione?

Questo fenomeno è ben noto ed è dovuto alla natura dei codec DV utilizzati per decomprimere DV e visualizzarlo sullo schermo. In effetti, l'immagine sullo schermo del monitor appare molto scura, nonostante il fatto che la stessa immagine inviata alla fotocamera sembrerà perfettamente normale sulla TV. Non ci sono mezzi radicali per combattere questo fenomeno, ma è possibile ridurre significativamente le differenze tra immagini televisive e computerizzate. Poiché sia ​​​​gli editor video che solo i lettori Windows utilizzano la modalità di sovrapposizione per visualizzare il video, è possibile regolare il contrasto (Contrasto), la luminosità (Brightness), la tonalità del colore (Tonalità), la saturazione del colore (Saturazione) specificamente per la finestra di sovrapposizione "i. Video le schede offrono questa opportunità sui processori di NVidia. Nelle impostazioni di tutti i driver moderni di questo produttore è presente una scheda corrispondente Overlay Color Control. Sfortunatamente, un altro eminente produttore di processori per schede video, Matrox Graphics, non fornisce impostazioni in modalità Overlay. Sovrapponi le impostazioni della finestra non influire nient'altro che uscita video.

La vista della finestra delle impostazioni è mostrata in figura:

Per personalizzare l'immagine video, carica qualsiasi clip video in un normale lettore Windows, fai clic sul pulsante Interrompi, quindi visualizza il pannello delle impostazioni di sovrapposizione mostrato sopra e regola le impostazioni a tuo piacimento (è ancora più intelligente guardare la stessa immagine sulla TV).

Durante la visualizzazione dei fotogrammi che ho scattato e salvato su disco dal mio video, ho trovato un artefatto che può essere chiamato "pettine": denti su oggetti in movimento o fermi, ma quando la telecamera si muove. In TV va tutto bene. Come si possono evitare tali distorsioni ed è possibile correggere in qualche modo gli scatti già realizzati?

Consideriamo un piccolo esempio. Ecco un'istantanea di persone catturate nell'inquadratura di una telecamera in rapido movimento:

Questa immagine mostra che i bordi di tutti gli oggetti nell'immagine sono distorti da un "pettine". Questo artefatto è causato dalla sovrapposizione di due campi, le cui immagini sono spostate l'una rispetto all'altra. L'offset corrisponde alla distanza percorsa dalla fotocamera in 1/50 di secondo. È impossibile evitare tali distorsioni durante le riprese con videocamere convenzionali. Solo le telecamere con scansione progressiva possono ridurre in modo significativo e, a bassa velocità, l'oggetto / telecamera rimuovere distorsioni completamente simili. Se desideri comunque salvare una cornice di questo tipo per posizionarla su una pagina WEB o stamparla su una stampante, puoi migliorare la qualità dell'immagine applicando il filtro Video / De-interlacciato in Adobe Photoshop o Ulead Photoimpact 8. Il risultato sarà come questo:

Va solo tenuto conto del fatto che la risoluzione verticale dopo tale operazione si riduce della metà, poiché di fatto un campo viene cancellato e le linee dell'altro campo vengono raddoppiate.

Ho acquisito un video da una fotocamera digitale utilizzando Ulead MediaStudio Pro (Adobe Premiere, Vegas Video, ecc.) E ho trovato un'immagine strana: il lettore di Windows mostra che la risoluzione del video che ho registrato è solo 360x288, anche se dovrebbe essere 720x576. Perché sta accadendo questo e come posso guardare il video a piena risoluzione?

È davvero. Per impostazione predefinita, il lettore di Windows visualizza DV Video con una risoluzione di 360x288. Per convertire lo schermo alla massima risoluzione, procedere come segue:

Dopo aver passato il lettore Windows alla modalità di visualizzazione a piena risoluzione, non bisogna dimenticare che il lettore visualizzerà ogni fotogramma da 2 campi sovrapposti, il che porterà a un "pettine" ai bordi degli oggetti in movimento. Questo fenomeno è stato descritto in dettaglio sopra. Nella modalità 360x288, viene mostrato solo uno scaffale e non ci sono tali distorsioni.

Cosa significa "telecamera a scansione progressiva", "telecamera a scansione normale" - in teoria, un'immagine televisiva dovrebbe essere sempre interlacciata e nient'altro? E sullo stesso argomento - come qualsiasi videocamera digitale fa una "foto" - non c'è un "pettine" lì, inoltre, sulla fotocamera più ordinaria senza abilità "progressive"?

In effetti, un televisore può visualizzare solo un'immagine interlacciata, ma in realtà non c'è contraddizione con le capacità di alcune videocamere di riprendere con la scansione progressiva, ma per capirlo, la tecnologia di ripresa di una videocamera dovrebbe essere descritta in dettaglio:

• Ripresa con scansione interlacciata - Considera il processo di ripresa con una videocamera convenzionale che utilizza solo la scansione interlacciata. Con tali riprese, la fotocamera scatta effettivamente 50 volte al secondo e le informazioni dal suo CCD (CCD) vengono lette precisamente in linee pari o dispari, ad es. vengono lette prima le righe dispari (1, 3,..., 623, 625), poi, dopo 1/50 di secondo, le righe pari (2, 4,..., 622, 624). Pertanto, quando il soggetto si muove rispetto alla fotocamera, le immagini in diversi campi differiranno l'una dall'altra e maggiore è la velocità di movimento del soggetto, più evidenti saranno le differenze e, di conseguenza, maggiore sarà il "pettine" . Questo tipo di ripresa ha un chiaro vantaggio: una visualizzazione fluida degli oggetti in movimento, poiché nessun "pettine" sarà chiaramente visibile sulla TV. Gli svantaggi delle riprese in modalità interlacciata sono evidenti solo durante l'editing su un computer: è quasi impossibile realizzare fotogrammi fissi di alta qualità di oggetti in movimento per stampare fotografie e / o creare album di file con gli scatti più interessanti.
• Ripresa con scansione progressiva - Il processo di ripresa con una fotocamera a scansione progressiva è diverso in quanto la fotocamera scatta un'immagine ogni 1/25 di secondo e quindi ne registra due campi, come previsto dallo standard televisivo. È chiaro che in questo caso non ci sono violazioni delle regole, ma l'immagine su un campo non verrà mai spostata rispetto a un altro campo. Un film video girato con una telecamera del genere, se mostrato in TV, assomiglierà molto a un film che, come tutti sanno, viene girato a una frequenza di 24 fotogrammi al secondo. La possibilità di riprendere la scansione progressiva è disponibile su un numero limitato di videocamere non così economiche, quindi non aspettarti che sia disponibile su videocamere economiche.
• Modalità foto nelle videocamere digitali - La modalità foto in tutte le moderne videocamere digitali funziona allo stesso modo indipendentemente dalle altre caratteristiche della videocamera. Questa modalità è un caso speciale di ripresa a scansione progressiva. L'unica differenza è che in questo modo viene scattata una sola immagine ogni 6-7 secondi e durante questo periodo la registrazione dell'immagine reale è accompagnata dalla registrazione del suono. Ma l'immagine stessa viene ricordata esattamente allo stesso modo, lo stesso fotogramma viene semplicemente registrato per tutto il tempo della "fotografia". Tale immagine inoltre non avrà un "pettine" e non è necessario sottoporla alla procedura sopra descritta in Adobe Photoshop.

Risoluzione: righe o righe?

Una nota dolente per molti videoamatori alle prime armi è come valutare la qualità delle riprese della propria videocamera o di quella che si intende acquistare. Uno dei parametri più importanti di una videocamera è la sua risoluzione, che solitamente viene misurata in TVL (Television Lines). Per la maggior parte delle moderne videocamere digitali, il valore di questo parametro raggiunge 500 o più TVL in base ai dati del passaporto. La domanda più popolare su questo argomento è perché una fotocamera ha solo 500 linee, ma un'immagine televisiva dovrebbe avere 625 linee? In realtà, si tratta di concetti completamente diversi: le linee in cui è scomposta l'immagine televisiva (ce ne sono in realtà 625) e TVL, che caratterizzano la qualità dell'immagine. Per capire cos'è TVL, il modo più semplice è guardare un frammento di un grafico di test televisivo convenzionale:

I numeri accanto alle linee caratterizzano solo la risoluzione. Se riesci a distinguere le righe accanto al numero 500, ad esempio, la risoluzione è scritta come "non peggiore di 500 TVL". Ad esempio, puoi guardare due scatti reali di un tavolo TV: uno scatto con una fotocamera SONY Digital 8 e uno scatto del campione non ufficiale in risoluzione SONY DCR-trV900, tratto dal sito web di John Beale.

Va tenuto presente che la risoluzione massima nella trasmissione della televisione terrestre è determinata dalla larghezza di banda del canale e non può essere migliorata, poiché le larghezze di banda sono state da tempo standardizzate.

Un normale videoregistratore VHS domestico ha una risoluzione massima di sole 240 linee TV, videoregistratori e videocamere S-VHS - 400 linee TV.

Non tutti gli utenti che leggono la documentazione di una videocamera o la pubblicità prestano attenzione alla nota che spesso accompagna il valore TVL per una videocamera digitale. Di solito la nota dice: il valore è specificato solo per la registrazione / riproduzione sul videoregistratore della videocamera. Infatti, in questo caso, viene indicata la caratteristica di qualità dell'encoder/decoder della telecamera che converte il segnale video analogico in digitale e viceversa. Perché viene data un'osservazione così complicata? Il fatto è che la risoluzione di una videocamera dipende da molti fattori, elencati di seguito:

• CCD di qualità (CCD).
• Numero di CCD (CCD), più (3) è migliore.
• Il numero di elementi fotosensibili (pixel) in un CCD (CCD).
• La qualità del codificatore/decodificatore DV della telecamera.
• La qualità dell'ottica della fotocamera.

Poiché lo standard DV stabilisce rigorosamente il formato per la registrazione DV su nastro, quindi per un registratore a nastro di una videocamera digitale, la risoluzione per la registrazione video sarà la stessa per qualsiasi videocamera DV che costa sia $ 650 che $ 4000. In effetti, il concetto stesso di "risoluzione" per un registratore digitale è assurdo, ad esempio non esiste il concetto di "risoluzione di un disco rigido". Il valore corretto, che determina la qualità complessiva della videocamera, sarà la risoluzione sull'immagine acquisita, ma questo parametro non viene spesso fornito: può essere significativamente inferiore al valore TVL per il registratore della videocamera.

Cosa mostra il computer?

Molti amanti dei video alle prime armi credono che per trasmettere video da un computer a una TV o un videoregistratore, sia sufficiente disporre di una normale buona scheda video con uscita video e il gioco è fatto: i risultati del tuo lavoro possono essere facilmente salvati in questo modo su una normale cassetta VHS. In effetti, questo metodo di output è quasi impossibile da utilizzare a causa della bassa qualità dell'immagine video sull'uscita TV di qualsiasi scheda video, anche la più costosa e migliore. Ci sono diversi motivi qui:

• L'immagine video viene mostrata sempre solo fotogramma per fotogramma, e il fotogramma è formato dalla sovrapposizione di campi con tutte le conseguenti conseguenze sotto forma di artefatti, uno dei quali è il "pettine" di cui sopra.
• La risoluzione di 720x576 non è elencata tra le risoluzioni dello schermo consentite per la scheda video, pertanto, se la risoluzione della finestra video è corretta, sarà confinata alla risoluzione della scheda video di 800x600 o 1024x768. Se selezioni la modalità di visualizzazione a schermo intero, l'immagine verrà ridimensionata come la scheda video e il suo driver ritengono opportuno.
• La scheda video si decomporrà per campi per l'uscita TV senza alcuna connessione con l'immagine video originale.

Attualmente, solo le schede video Matrox sono praticamente prive degli svantaggi di cui sopra, ma queste schede video sono piuttosto costose, si trovano raramente in vendita e hanno parametri bassi in termini di lavoro con grafica tridimensionale.

Il film video digitalizzato stesso viene memorizzato sul disco del computer nell'originale, vale a dire. ordinati per campi. Ma la sua corretta riproduzione su una normale TV è possibile solo tramite:

1. Una scheda speciale per input/output video (il frammento video stesso, ovviamente, deve avere un formato supportato da questa scheda).
2. Videocamera digitale per uscita video in formato DV. Ciò è possibile grazie al fatto che qualsiasi videocamera digitale, quando i dati vengono ricevuti all'ingresso digitale, li converte in un segnale analogico che può essere utilizzato per guardare DV su una normale TV e / o registrare su un videoregistratore domestico. Sfortunatamente, le fotocamere digitali bloccate vendute nei paesi della Comunità Europea non possono essere utilizzate in questo modo a causa delle loro restrizioni doganali.

Autore: Spline Company; Pubblicazione: pctuner.ru

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