3D, 48 fps… Новые технологии на съемках «Хоббита»

3D: как оно работает

Содержание: Введение Аналоговая кинотехника: ты помнишь, как всё начиналось… Аналоговая кинопроекция на 35мм: как оно было… Цифровая кинопроекция: …и как оно стало Цифровые кинокамеры на съемках «Хоббита»: эпичная цифра «Хоббит» в 48 кадрах в секунду: с чем его едят 3D: как оно работает

Еще более важной новостью, чем та, что «Хоббита» снимут с 48 кадрами в секунду было заявление ПиДжея о том, что фильм будет снят в технологии 3D, то есть, в трехмерном кино. Давайте взглянем на основы этой технологии.

С самого начала: 3D – это неверное, популяризированное выражение. Во время показа зритель не видит реальных трехмерных объектов. Правильное название для того, что мы понимаем под трехмерным кино — «стереоскопия».

Принцип весьма прост, сложности возникают, как правило, на практике. Но мы постараемся объяснить все коротко и ясно. Наше пространственное зрение основывается на трех принципах:

1. Глазной базис («interocular distance»). Два глаза находятся на некотором расстоянии друг от друга (у человека это около 65мм), тем самым рассматривая объекты с разных углов.
2. Конвергенция («convergence»). Если мы рассматриваем объект на близком или среднем расстоянии, то оба глаза направлены на этот объект. Так как между глазами есть некое расстояние (глазной базис) – обе зрительные оси составляют равнобедренный треугольник между объектом и обоими глазами. Острый угол этого треугольника называется «углом конвергенции». При сильно удаленных объектах зрительные оси направлены параллельно, тем самым угол конвергенции = 0°.

 

3. Аккомодация («accommodation»). Это понятие описывает «автофокус» глаз, т.е. автоматическая наводка резкости на объекты на разном расстоянии.

Это – три основных функции наших глаз при пространственном зрении. Они поставляют мозгу «вводные данные», которые тот превращает в трехмерное изображение окружающей среды. При этом пространственное зрение человека ограничено дистанцией около 10м. Объекты на большем расстоянии становятся в нашем восприятии тем менее объемными, чем больше это расстояние.

Стереоскопия

Стереоскопические фильмы в 3D, отображающие реалистичное человеческое восприятие пространства, часто разочаровывают зрителя: эффект воспринимается только на первых 10 метрах. Поэтому многие мультфильмы ради пущей эффектности прибегают к «преувеличенной» трехмерности.

Для стереоскопических съемок требуются «всего» две кинокамеры, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга, по аналогии с нашими глазами. Если использовать объективы с фокусным расстоянием, чей угол обзора соответствует человеческому глазу, то можно прибегнуть к расстоянию между камерами, соответствующему «глазному базису»: ~65mm. Тем самым можно достичь реалистичное трехмерное изображение.

Однако в кино, как правило, используются разные объективы с разными фокусными расстояниями, охватывающими разные углы обзора: от широкоугольного до телескопического объектива. Если сохранить глазной базис 65 мм и заменить объективы на широкоугольные, то 3D-эффект станет слабее. На телеобъективах, напротив, он станет более выраженным. То есть, при съемках на широкоугольные объективы нужно чисто механически увеличивать расстояние между двумя камерами; а при использовании телеобъективов, наоборот, уменьшить.

Камера, оснащенная объективом, как правило, слишком велика для того, чтобы расположить рядом сразу две из них на расстоянии 65мм (или меньше). Поэтому здесь обычно прибегают к техническому трюку. Перед камерой под углом 45° находится полупрозрачное зеркало. Одна камера – направлена на это зеркало, прямо сквозь него. Вторая же – направлена на него сверху. Это зеркало называется «светоделительная пластина» («beam splitter»), так как половину света, падающего на него оно пропускает, а вторую половину отражает.

Фиксация двух камер и зеркала должны быть механически очень стабильными, поэтому для создаются специальные зеркальные системы („mirror rigs“). На съемках «Хоббита» используются зеркальные системы фирмы 3ality.

3D-системы

Создатели «Хоббита» используют для съемок около 17 разных 3D-систем, или «ригов» (в разных конфигурациях: на кране, на «долли» (рельсовой тележке), для съемки с рук, для стедикама итд.) На каждом риге установлены две камеры, то есть в общей сложности нужно 34 камеры. Остаются еще 14 экземпляров RED Epic, купленных Питером Джексоном. Некоторые, скорее всего, требуются как запасные; другие, возможно, используются для двухмерных съемок: съемки далеких ландшафтов не требуют трехмерной съемки, так как, как мы уже упомянули, объекты, удаленные дальше 10 метров не воспринимается пространственным зрением.

Камеры устанавливаются на риги таким образом, чтобы их можно было двигать с помощью сервомоторов, например, для смены «глазного базиса», т.е. расстояния между камерами. Кроме того, с их помощью можно менять угол конвергенции, чтобы оптические оси камер шли не параллельно, а встречались в какой-то точке: так называемой «точке конвергенции», по аналогии с человеческими глазами.

 

Конвергенция

Для стереоскопического 3D конвергенция имеет важное значение: объекты, которые находятся перед точкой конвергенции, в кинотеатре как бы «высовываются из экрана» (pop-up effects). Объекты, находящиеся за этой точкой – находятся за плоскостью экрана, то есть «в глубине экрана» Эффекты „Pop-up“ выглядят очень зрелищно, но если прибегать к ним слишком часто – они могут излишне отвлекать от сюжета, поэтому их лучше использовать умеренно.

Как мы упоминали, расстояние между камерами и угол конвергенции устанавливаются с помощью сервомоторов. Как правило, это делается с помощью радиоуправления. Кроме того, нужно также устанавливать фокус, диафрагму, а также, возможно, зум (хотя в кинотехнике редко используются объективы с зумом) – это, тоже обычно делается дистанционно. Обе камеры и их объективы должны работать крайне точно и синхронно: изображение для обоих глаз должно быть одинаково резким; нельзя допустить, чтобы камеры были смещены относительно друг друга по высоте, ориентации итд.

Для этого перед съемками нужно проводить точную калибрацию камер, объективов и ригов. Таким образом можно априори избежать многих ошибок при съемках, от которых в кинотеатре у зрителей может заболеть голова.

 

Серия вскоре будет продолжена…