668_Mamchev_G.V._Tekhnicheskie_sredstva_TV_vehhanija_

камерном объективе осуществляется автоматическая компенсация хроматических аберраций. Передача сигнала от камеры осуществляется по оптическому волокну на расстоянии до 2 км при помощи CCU HDCU-1700. Телекамера совместима с широким спектром аксессуаров серии HDC, например, с адаптером серии HDLA для работы с большими объективами.

Новые камеры HXC-100 и HSC-300 расширили серию High Definition в линейке студийных камер Sony, которые совмещают возможность работы в форматах HD и SD, не уступая при этом по качеству изображения наиболее известным моделям из серии HDC.

В камере HSC-300 применены новейший 14-разрядный АЦП и эффективные 2/3 матрицы ПЗС Power HAD FX с разрешением 1920 1080 пикселей, с чувствительностью F10/F11 при кадровой частоте 59,94/50 Гц и высоким отношением сигнал/шум (55 дБ для HD и 63 дБ для PAL). Это позволяет вести съемку в самых сложных условиях. Режимы съемки: 1080i 50/59,94, 720p 50/59,94, 576i 50 и 480i 59,94. В камере используется цифровая триаксиальная система, при этом длина кабеля между камерой и блоком камерного канала может достигать 1800 м.

Для облегчения фокусировки изображения используются функции Viewfinder Detail и Focus Assist Indicator. Камера HSC-300 снабжена узлами оптиче-

ских нейтральных (ND) и цветокорректирующих (CC) фильтров с сервоприводом, которыми можно управлять дистанционно, используя панель ДУ или базовую станцию. Новая функция автоматической компенсации аберраций объектива позволяет оптимизировать параметры съемки и максимально сократить возможные оптические искажения.

Для камеры HSC-300 выпускается специальный адаптер, позволяющий устанавливать большие объективы: HDLA-1500, HDLA-1505 и HDLA-1507. Использование адаптера предоставляет возможности для широкого применения камеры HSC-300, например, для съемки спортивных матчей, театральных постановок, концертов.

Обе модели имеют функции сохранения и быстрого вызова настраиваемых параметров съемки с помощью встроенного считывателя карт Memory Stick. В камерах имеется встроенный понижающий преобразователь для получения сигнала стандартной четкости.

С целью расширения творческих возможностей создателей телепрограмм в камерах предусмотрен выбор разных таблиц гаммы. В дополнение к художественному и тщательно подобранному освещению на съемочной площадке, установки гаммы, программируемые в камере, играют важную роль при работе с изображениями разного контраста, а также для получения желаемого эффекта в изображении. Для реализации разнообразных задач пользователей в камеры Sony встроены семь типов стандартных гамма-характеристик и четыре типа таблиц Hyper Gamma.

Таблица Hyper Gamma это набор новых функций, созданный для обработки контраста посредством максимального использования возможностей и широкого динамического диапазона датчика ПЗС Power HAD FX. Быстрый доступ

к этим функциям обеспечивается через меню «Настройки»: оператор может выбрать одну из четырех кривых, которая наилучшим образом удовлетворяет требованиям и условиям съемки. Например, можно выбрать улучшенное, естественное отображение темных областей для достижения более высокого качества при съемке сцен с широким динамическим диапазоном яркостей.

Функция «Мультиматрица» в камерах HXC-100 и HSC-300 позволяет производить регулировки цвета в диапазоне, заданном оператором. Весь цветовой спектр разделен для регулировки на 16 зон, в которых можно индивидуально регулировать тон и/или насыщенность. Эта функция особенно полезна, когда требуется подстройка тона для определенных цветов, чтобы достичь специальных эффектов. Функция «Мультиматрица» особенно эффективна для получения изображений с близкими цветовыми тонами в системе, конфигурированной под существующие камеры SD или другие модели камер. Эта функция позволяет легко достичь соответствия изображению с другой модели камеры.

Во многих камерах на слабо освещенных участках изображения цветовая насыщенность снижается. В результате в таких областях цвета получаются блеклыми. Функция Low-Key Saturation в камерах HXC-100 и HSC-300 помогает устранить эту проблему путем усиления цветовой насыщенности при малых уровнях сигнала, что обеспечивает более естественную цветопередачу.

Наличие на объекте во время съемки очень ярких участков (например, бликов на лице) может приводить к уменьшению цветовой насыщенности и изменению цветового тона. Обе рассматриваемые модели камер Sony снабжены функцией Knee Saturation, благодаря которой эффект блеклого изображения и изменения цветового тона сведен к минимуму. В результате этого достигается значительно более естественная цветопередача на ярко освещенных участках.

В телевизионных камерах Sony, оснащенных 2/3 сенсорами, может использоваться новый объектив HD Canon KJ22ex7.6B. Данная легкая и компактная модель объектива имеет большой диапазон изменения фокусного расстояния и широкий угол поля зрения (почти 65 ).

При изготовлении оптических стекол объектива Canon были применены усовершенствованный механизм обработки и новое оптическое покрытие с низкой дисперсией, а также самые современные способы моделирования оптических систем. Благодаря этому характеристики объектива были значительно улучшены.

Основные параметры объектива Canon KJ22ex7.6B:

фокусное расстояние 7,6…168 мм (с экстендером 15,6…336 мм);

угол обзора (Г В) – 64,6 39,1 при фокусном расстоянии 7,6 мм в случае формата кадра 16:9;

минимальное расстояние до объекта 0,8 м;

компенсация оптического сдвига;

скорость масштабирования может меняться в диапазоне от 0,5 с до 5 мин;

габариты – 164,7 122,1 218,6 мм;

масса 1,8 кг.

Среди телевизионных HD камер Sony следует отметить модели PMW200, PMW-EX1 и PMW-EX1R, которые оснащены оптической системой, состоящей из трех КМОП-сенсоров Exmor 1/2 с разрешением каждого 2 Мп. В камерах используется 14-кратный (5,8…81,2 мм) вариообъектив Fujinon с рабочим диапазоном диафрагмы F1,9…F5,6. В данных камерах обеспечивается как автоматический, так и полуавтоматический режим работы системы фокусировки, очень эффективно функционирует система коррекции хроматических аберраций.

Семейство телевизионных камер Sony нового поколения Cine Alta F65, PMW-F5 и PMW-F55 обеспечивают разрешение 4К. Новинки оснащены КМОП-датчиком изображения с разрешением 4096 2160 (11,6 Мп) и позволяют вести съемку в форматах HD, 2К, 4К. Камеры имеют широкий динамический и цветовой диапазон, высокую чувствительность, низкий уровень шума, а электронный затвор позволяет снизить искажения в кадре, возникающие на КМОП-сенсоре.

Надежность камер Sony обеспечивается тем, что их основное шасси изготовлено из магниевого сплава, что делает конструкцию достаточно жесткой, хорошо защищающей оптические и электронные компоненты.

Телекамеры фирмы Thomson представлены двумя моделями LDK 6000HD и LDK 7000HD, основанными на использовании трех ПЗС-матриц размером 2/3 . Обе камеры могут работать с частотой кадров 50 и 60 Гц.

Основной принцип телевизионной (видео-) съемки заключается в том, что значимая часть кадра должна быть экспонирована правильно, при этом желательно не допускать переэкспозиции больших фрагментов изображения телевизионного кадра. Во всех профессиональных телекамерах предусмотрен специальных инструмент (функция «зебра»), призванный помочь телеоператору в оценке экспозиции снимаемых сцен. Функция «зебра» включает наклонную штриховку областей изображения на экране накамерного монитора или в электронном видоискателе при превышении ими определенных границ яркости.

5.2. Принципы управления передающими камерами телевизионного комплекса

Студийные камеры предназначены для выполнения съемки одним или несколькими операторами самостоятельно, либо под руководством режиссерской группы. Соответственно, режим съемки может быть одно- и многокамерным. Такая задача возникает при прямом эфире или при видеозаписи, наблюдаемых событий. В большинстве случаев студийное оборудование предназначено для организации многокамерной съемки и трансляций.

Сфера применения студийных камер довольно широка: телевизионная студия, стадион, концертный зал, передвижная телевизионная станция (ПТС). Специфика многокамерной съемки привела к тому, что в студийных камерах реализован ряд специальных функций. Во-первых, это унифицированные характеристики изображений, формируемых различными камерами, для чего

необходима их четкая синхронизация и возможность полноценного управления ими и контроля. Поскольку в случае многокамерной съемки звук записывается отдельно, то студийные камеры не оснащаются механизмами регистрации и работы со звуком.

Каждая камерная головка через адаптер, оснащенный набором разных интерфейсов для передачи сигналов видео, синхронизации и дистанционного управления (camera head + camera adapter), непосредственно соединена с камерным каналом, который с помощью кабеля подключается к комплексному блоку настройки и управления камерой (Camera Control Unit – CCU), то есть к контроллеру или базовой станции (Base Station – BS).

Основные задачи камерного канала с блоком управления – это полнофункциональное дистанционное управление телекамерой в студии, обеспечение электропитания, связи между режиссером и оператором, а также передача видеосигнала на пульт режиссера. Блоки управления позволяют в любом объеме контролировать работу камеры, корректировать режимы, оперативно исправлять возникающие ошибки при работе телекамеры в сложных условиях. Студийная камера обменивается с базовой станцией множеством различных сигналов: основным видеосигналом, обратным видеосигналом просмотра программы, сигналами двухсторонней служебной связи с оператором, опорным сигналом синхронизации, сигналом для телесуфлера, сигналом сигнализации активности камеры Tally, сигналами настройки телекамеры. По этому же кабелю на камеру подается питание.

Студийная камера обеспечивает более комфортные условия для работы оператора. Например, для работы в студии наглазный видоискатель заменяется довольно большим монитором размером не менее 6 , который крепится на камере в удобном для оператора месте. Управление вариообъективом и наведением на резкость производится при помощи специализированных контроллеров, которые располагаются на обеих рукоятках панорамной головки штатива. Для установки камеры используется штатив (с тележкой или без нее) или пьедестал, позволяющий оперативно регулировать не только наклон камеры, но и высоту ее подъема.

Студийной камерой управляют два специалиста. Оператор, стоящий непосредственно за камерой, сконцентрирован исключительно на творческой составляющей – формирует съемочный кадр и контролирует фокусировку. А все техническое управление камерой производится при помощи пульта дистанци-

онного управления (Remote Control Unit – RCU).

Практически блок управления позволяет дистанционно изменять диафрагму камерного объектива, балансы белого и черного, осуществлять переключение между автоматическим режимом и режимом с предустановленными значениями параметров, регулировать величину электронного усиления (Variable Gain) телекамеры, корректировать цветовую насыщенность анализируемого изображения. Важнейшей функцией блока управления является автоматическая регулировка времени экспозиции электронного затвора (Full Auto Shooting) матриц ПЗС в телекамерах при постоянно меняющихся условиях освещения. Традиционно в студийные комплексы управления включена система служебной

связи «режиссер-оператор», которые могут быть интегрированы в глобальную службу связи телеканала. Неотъемлемой функцией блока управления является возможность синхронизации от внешнего сигнала, которая необходима при работе нескольких телекамер в одной студии.

Помимо максимально определенного доступа к базовым функциям камеры, дистанционное управление дает оператору ряд существенных преимуществ, главное из которых состоит в том, что отпадает необходимость непосредственного использования органов управления камеры, расположенных на ее корпусе. Для легких телекамер это действительно важно, поскольку любое касание рукой камеры во время передачи приводит к дрожанию изображения.

Благодаря тому, что современные студийные камеры являются цифровыми, появилась возможность производить копирование настроек с одной камеры на другие. Так что сегодня можно в считанные секунды установить идентичные настройки на всех используемых в студии камерах. Пульты всех камер, которые работают в комплексе, обычно монтируют на столе видеоинженера, который регулирует цветовые и яркостные параметры всех камер, приводит их к единому виду и в процессе телетрансляции следит за настройками и качеством изображения.

Для соединения студийной камеры с базовой станцией применяются различные интерфейсы. Для телевизионных систем стандартной четкости был разработан способ мультиплексирования всех разнообразных сигналов в общий многочастотный поток и передачи его с помощью триаксиального кабеля (Triax). Кабель Triax конструктивно очень простой, легок, достаточно дешевый и надежный. Он состоит из внутренней медной жилы и двух экранирующих медных оплеток (рис. 5.1). Причем центральный проводник и внутренний экран покрываются серебром (Ag 900). Длина соединения кабелем Triax может достигать нескольких сотен метров. Многие спортивные сооружения, театры, из которых часто осуществляются телетрансляции или ведется запись программ, стационарно оснащены системой кабелей Triax, позволяющей соединить ПТС с телекамерами. Для мобильных телесъемок удобен эластичный кабель Triax

Рис. 5.1. Конструкция триаксиального кабеля:

1 – внутренняя изоляция; 2 – внешняя изоляция; 3 – центральный проводник; 4 – внутренний экран; 5 – внешний экран

Flex. Диаметры выпускаемых кабелей варьируются разными производителями в небольших пределах, однако стандартными являются диаметры: 8,5 мм, 11 мм и 14 мм. Данные значения диаметра соотносятся с посадочными значениями триаксиальных разъемов Fisher и Lemo. К недостаткам кабеля Triax следует отнести относительно высокую стоимость камерных адаптеров.

При использовании триаксиального кабеля применяются специальные разъемы, являющиеся разновидностью коаксиальных, но с двойным независимым экранированием центрального проводника. Разъемы рассчитаны на волновое сопротивление 75 Ом, их корпус обычно изготовлен из латуни с анодированным покрытием, внутренний центральный контакт и контактные ламели делают из бронзы, покрытой композитными сплавами, содержащими золото и бериллий. Триаксиальные разъемы изначально рассчитаны на крайне экстремальные условия эксплуатации, поэтому в их конструкции применены максимально стойкие и стабильные изоляционные материалы. Внешний изолирующий диэлектрик изготовлен из политетрафторэтилена (PTFE), внутренний диэлектрик

– из полихлортрифторэтилена (PCFTE).

Соединения телекамер с базовыми станциями, имеющие в своей основе оптоволокно (Fiber), разработаны, прежде всего, для обеспечения больших расстояний между камерами и базовыми станциями. Особенно это важно в случае применения камер высокой четкости (HD), формирующих цифровые сигналы с существенно более высокой скоростью цифрового потока (1,5 Гбит/с). Кабель Triax не в состоянии обеспечить соединение HD-камеры на дистанции больше 150…200 м. А с учетом того, что все более широкое распространение получает формат HD 3D, что приводит к увеличению скорости цифрового потока вдвое (с 1,5 до 3 Гбит/с), оптические кабели остаются единственным техническим решением для подключения студийных телекамер к базовым станциям.

К достоинствам оптических систем передачи сигналов следует также отне-

сти:

устойчивость к электромагнитным помехам и наводкам;

более низкое затухание сигнала в оптическом кабеле при передаче на очень большие расстояния, что позволяет использовать более длинные кабели без промежуточных ретрансляторов. Например, длина оптического кабеля, используемого в камерном канале, может достигать нескольких км, вплоть до

10 км.

Одним из очень важных компонентов современных телетрансляций явля-

ется видеокамера с радиоканалом, обеспечивающая полную свободу перемещения оператора.

В качестве блоков управления могут использоваться цифровые базовые станции, панели управления и джойстики.

Цифровая базовая станция представляет собой компактную систему управления. Она комплектуется набором видеоинтерфейсов, включая композитный, который предусмотрен для подачи видеосигналов на контрольные мониторы, компонентный и SDI. Есть также интерфейс для управления по протоколу TCP/IP. Встроенный в станцию интерфейс Ethernet 100 Base T позволяет управлять телекамерой непосредственно по сети. На передней панели базовой

станции, как правило, располагается контрольная лампа Tally. Двухцветная индикация Tally дает возможность контролировать выбор выхода видеосигнала блока управления на программный канал или канал предварительного просмотра студийного видеомикшера. В первом случае индикация традиционно красная, а во втором – зеленая. Благодаря малым размерам базовые станции могут применяться и в передвижных телевизионных станция (ПТС).

В многокамерной системе, где одновременно используются несколько базовых станций, одна из них может быть выбрана в качестве ведущей (Master), а остальные переводятся в ведомый (Slave) режим. Это позволяет оператору управлять несколькими камерами только с ведущей станции. Для реализации этой возможности следует объединить все базовые станции при помощи интерфейса RS-232.

Кроме базовых станций, для дистанционного контроля телеканалами применяются панели управления (Master Setup Unit), снабженные цветными жидкокристаллическими дисплеями. Очень важным в панелях управления является наличие кнопки Standard, нажатие на которую возвращает контролируемые камеры к исходным опорным установкам. Во многих панелях управления предусмотрены слоты для дополнительной установки твердотельных карт памяти. Это дает возможность вводить в телекамеры новые установки. Панели управления позволяют работать в многокамерных системах контроля и могут использоваться как в телестудиях, так и в ПТС.

Рис. 5.2. Система управления телекамерами по сети Ethernet

Для дистанционного управления только одной камеры можно применить джойстики, то есть компактный пульт с широкими функциональными возможностями, удерживаемый одной рукой, находящийся в пределах нескольких метров от телекамеры. Джойстики содержат кнопки включения и выключения

камеры, начала и окончания записи, включения режима автоматической фокусировки, управления скоростью масштабирования.

Для примера рассмотрим одну из последних разработок компании Thomson Grass Valley (Франция, США) в области дистанционного контроля телекамерами [29]. Это система управления большим количеством камер (до 99) по сети Ethernet на базе протокола TCP/IP (рис. 5.2).

Фактически данная система является сетевым шлюзом между устройствами управления камерами, основанными на Ethernet, и внешней IPинфраструктурой. С помощью стандартного удлинителя Wi-Fi становится возможным дистанционный мониторинг работающих камер с планшетного компьютера или смартфона.

Всостав системы входят основная и несколько операционных (индивидуальных) панелей управления, которым присущи все функции, свойственные стандартным панелям типа Master Setup Unit. С помощью основной панели можно управлять восемью камерами стандартного или высокого разрешения одновременно. Причем на дисплее основной панели отображается вся информация о состоянии камеры, ее режиме, а также данные диагностики. Кроме того, основная панель совместима с сетевой системой управления телекамерами на основе протокола TCP/IP. Основная панель позволяет настроить камеры при включении и управлять ими в режиме реального времени, а также осуществлять конфигурацию и диагностику всей сети контроля. Основная панель управления дает возможность гибко назначать конкретные операционные панели любой из камер без необходимости изменения схемы коммутации. Основная панель позволяет не только управлять телекамерами, но и изменять параметры меню цифровых базовых станций.

Каждая операционная панель, оснащенная жидкокристаллическим дисплеем, обеспечивает доступ к функциям всех уровней управления и техническим параметрам камеры. Она также оборудована картой памяти для записи настроек.

Цифровые базовые станции оснащены несколькими выходами SDI и обеспечивают передачу некомпрессированного последовательного цифрового сигнала (4:2:2). Дополнительно в каждую станцию может быть установлен модуль, позволяющий работать с телесуфлером. Длина кабеля, соединяющего телекамеру и базовую станцию, может достигать 500 м. Если этого не достаточно, то дистанцию можно увеличить, применив дополнительный удлинитель для передачи сигнала по волоконно-оптическому кабелю.

Всостав системы управления камерами по сети Ethernet входят коммутаторы параметров камеры. Они обеспечивают работу в многокамерном режиме,

атакже взаимодействие системы управления и студийных камер, установленных на роботизированных системах перемещения.

5.3. Особенности применения электронных телесуфлеров совместно с передающими телевизионными камерами

Принципы формирования телесуфлеров. В практике современного те-

левизионного вещания прочно занял свое место телесуфлер (в переводе на англ. Teleprompter, следует заметить, что так в США называлась фирма, которая в 1955 году одной из первых стала серийно выпускать телесуфлеры) – телевизи-

онный подсказчик, являющийся неотъемлемой частью оборудования любой студии. Это устройство, позволяющее телеведущему видеть текст, который ему нужно прочесть, глядя в объектив передающей камеры. Телесуфлеры широко применяются на телевидении при съемках интервью, новостных сюжетов, в производстве рекламных роликов, телевизионных фильмов и т.д.

Как известно, доверие возникает при общении «глаза в глаза». Если оратор опускает взгляд или отводит его в сторону, контакт со зрителем теряется. По-

этому для говорящего на экране человека так важно смотреть именно в объектив.

Благодаря телесуфлеру диктор, ведущий телепрограмму, гость студии или актер могут сверяться с текстом, глядя непосредственно в объектив телекамеры, что создает эффект прямого общения со зрителями. Появление телесуфлера избавило телевизионных дикторов и ведущих от необходимости выучивать наизусть длинные тексты, держать в голове сложно произносимые названия, фамилии и термины. При этом у редакторов появилась возможность оперативно изменить и дополнить дикторский текст на основе постоянно обновляющейся информации, что особенно ценно для новостных программ.

В целом, какие бы программы не снимались, телесуфлер позволяет повысить их качество. Одновременно использование телесуфлера приводит к уменьшению времени, необходимого на создание телевизионных программ или телефильмов.

История телевидения знала и таблички с текстом, располагавшиеся вблизи передающей камеры, и барабаны для прокрутки рулона со словами, дополненные большой увеличительной линзой.

Конструкция современного телесуфлера основана на использовании полупрозрачного зеркала, способного одновременно пропускать и отражать свет. Лист высококачественного оптического стекла со специальным металлизированным покрытием, выполненным с помощью напыления (то есть полупрозрачное дихроическое зеркало), установленный под углом 45о к оптической оси объектива телекамеры, не оказывает на телевизионное изображение практически никакого воздействия, сохраняя фактически полную прозрачность со стороны телекамеры. Одновременно от зеркальной поверхности этого стекла отражается текст, выводимый на монитор телесуфлера. Этот текст хорошо виден диктору или ведущему программ, которые его читают, глядя прямо в объектив телекамеры, причем телезрители этот текст не видят.

Монитор телесуфлера обычно крепится вертикально, то есть с горизонтально расположенным экраном, направленным вверх, и ниже оси объектива.

В настоящее время выпускается широкий ассортимент телесуфлеров на основе плоских жидкокристаллических мониторов, разработанных для использования совместно с любым операторским оборудованием, включая кранстрелки. В этом случае помимо легкости и компактности ЖК-суфлеров, становятся очевидны и другие их преимущества: они не нуждаются в питании от сети переменного тока, а могут работать от аккумуляторной батареи телекамеры напряжением 12В.

Операторам, работающим с телесуфлерами необходимо помнить, что при их использовании крупный план ведущего телепрограмм противопоказан, иначе сразу станут видны бегающие по экрану глаза, читающие выводимый на него текст. Необходимо уделить внимание и правильной установке телесуфлера, чтобы текст, выводимый на его экран, располагался в плоскости оптической оси объектива телекамеры. Если будет иметь место даже относительно небольшое отклонение, то ведущий станет смотреть чуть выше или чуть ниже камеры, и это полностью разрушит эффект сближения со зрителем.

Классификация телесуфлеров. Необходимость использования подсказчика в разных телепередачах привела к разработке нескольких видов телесуфлеров, в то числе основных, таких как:

студийный – это жесткая и громоздкая конструкция, не предусматривающая возможность оперативной сборки-разборки и перемещения за пределы студии;

переносной – для внестудийных съемок, часто называемый мобильным (mobile) или полевым (field), представляет собой размещаемую в кейсе складную конструкцию. Может быть как полноразмерным с мониторами размером 15ʺ и более, так и портативным (portable) c мониторами 7…10ʺ. Одной из разновидностей переносного может быть телесуфлер, в котором вместо монитора используется планшетный компьютер (tablet PC);

презентационный – для публичных выступлений перед аудиторией, называемый также суфлером для конференций (conferential), президентским

(presidential) или напольным.

Конструкции студийных суфлеров имеют много общего. В их основе ле-

жит несущая платформа, на которой размещены две подвижные каретки. Верхняя предназначена для установки видеокамеры, нижняя обеспечивает крепление к пьедесталу или штативу. В передней части несущей платформы находятся монитор и зеркало в защитном корпусе (тубусе), а сзади расположен контрбаланс. Изготовленная из специальных профилей или труб, несущая платформа обеспечивает свободное перемещение нижней и верхней кареток и их фиксацию в нужном положении.

Чтобы элементы конструкции телесуфлера не попадали в кадр, ось объектива камеры должна совпадать с центром зеркала (рис. 5.3). Различия между конструкциями студийных телесуфлеров в основном сводятся к тому, каким образом обеспечивается работа с камерами разного размера.