Технические вопросы съемки видео

Характеристики видео.

       Видео имеет несколько характеристик: разрешение, частота кадров, глубина цвета, битрейт, стандарт сжатия, кодек, медиаконтейнер.


       Разрешение обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране.  Чем выше экранное разрешение, тем качество видео лучше.

       Частота кадров – величина указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Сегодня хорошей скоростью воспроизведения видеосигнала считается 50-60 кадров/c. Чем выше скорость, тем плавнее картинка изображения. Но для кино до сих пор стандартом является 24 кадра/с. 

       Глубина цвета (цветовое разрешение) – характеристика, указывающая количество цветов, которые могут участвовать в формировании видеоизображения. Количество цветов в цифровом видео измеряется в битах. Так 1 бит может принимать два разных значения (0 или 1) и позволяет соответственно закодировать только два цвета (обычно черный и белый). С помощью двух бит можно закодировать уже 4 цвета (22 = 4), с помощью трех бит – 8 цветов (23), четырёх – 16 (24) и так далее.

        Битрейт (ширина видеопотока) – показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря – это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем она выше, тем лучше качество. Например, для стандарта DVD-видео ширина потока составляет около 5 Мбит/c, а для формата телевидения высокой четкости HDTV – уже 10 Мбит/с.

       Ради экономии места обычно видео сжимается. Существует несколько десятков популярных форматов сжатия, которые используют разные алгоритмы компрессии, которые соответственно дают разные результаты.

      Кодек – специальная программа, осуществляющая сжатие (кодирование) исходных материалов. При этом каждый из них использует свой собственный алгоритм, который влияет как на качество, так и на скорость кодирования.

       Медиаконтейнер. Как и любая другая цифровая информация, видео хранится на диске в виде файлов, или как их еще называют, медиаконтейнеров, содержащих видео-, аудио и другие потоки, а так же метаданные. В любой момент из контейнера можно вынуть, например, видео или аудиодорожки, перекодировать их, и поместить их в другой контейнер, то есть изменить формат видеофайла. Мультимедийные контейнеры могут быть разных типов (форматов), а на то, к какому виду они относится, указывает расширение файла.

Не смотря на то, что большинство контейнеров привязаны к определенному формату, в некоторых из них может храниться видео в совершенно разных стандартах. Например, файл с расширением AVI способен содержать ролики как в формате MPEG-1, так и в MPEG-2 или в MPEG-4. На что же тогда влияет тип контейнера? Конечно, в большей мере качество фильма определяется кодеком и теми параметрами, которые были установлены при сжатии. Но и от контейнера зависит немало. Различные виды видеофайлов имеют определенные требования и ограничения по количеству звуковых дорожек, каналов субтитров, типов используемых кодеков, а так же совместимости с бытовыми проигрывателями и плеерами. Самые распространённые сегодня контейнеры  - MP4, MKV, MOV, AVI, TS, M2TS.


Настройки видеотехники.


       Видеокамеры создают очень неглупые люди. Для того, что бы снимать видео мог любой человек они разработали автоматические настройки. То есть достал, включил и  снимаешь. Но автоматическая настройка не всегда понимает что и как вы снимаете и делает это как её настроили. Что бы иметь полный контроль над камерой и снимать как вы хотите, нужно отказаться от автомата и учиться самому настраивать камеру.

       Тут нет ничего страшного или непонятного. Настроек не так и много:

- формат видеофайлов,

- баланс белого,

- резкость (фокусное расстояние),

- светочуствительность,

- диафрагма,

- выдержка.

       Сначала часто не понятно в каком формате лучше снимать. Есть простая зависимость - чем выше качество, тем больше размер файла. Качество определяет не контейнер (mp4, mov, mts), а разрешение и битрейт. Т.е. детализация и количество информации в секунду. Если нужно снять 5-ти часовую лекцию, то качество можно выбрать пониже, 3-5-10 Мб/сек. Снимаете красивый клип, выставляете максимальное качество 100-200 Мб/с.

      Баланс белого - это настройка цвета изображения. Если просто, то естественные цвета получатся при настройке, когда белый цвет виден и записывается в камеру действительно, как белый. Можно под себя изменить цветовую гамму, но лучше это делать уже при монтаже цветокоррекцией.

       С резкостью должно быть просто и понятно. Изображение должно быть четким, контрастным, не расплываться. Иначе все остальные настройки бесмысленны.


Треугольник экспозиции.

       Настройка светочувствительности, диафрагмы и выдержки является основой, как художественного, так и технического качества фото и видео. Об этом написаны книги. Я попробую объяснить коротко. С технической стороны, фото-видеоизображение имеет две основных характеристики - экспозицию и глубину резкости.

Просто говоря, экспозиция - это количество света в изображении. Совершенная экспозиция создает снимок с:

- хорошим распределением тонов от светлых к темным,

- деталями в тенях,

- деталями в светлых зонах.

      

       Сравните два снимка и сразу поймете что такое правильная экспозиция. Если изображение пересвечено, то в светлых местах будет белое пятно с потерянной информацией. Если слишком темное, то в темных местах будет черное пятно.


Не все камеры способны  хорошо снимать при плохом и сильном освещении. Эта характеристика называется динамический диапазон (ДД). Чайники часто говорят: "Зачем мне камера? У меня телефон не хуже снимает" Да, неплохо снимают в яркий солнечный день, с двух метров... При плохом освещении получается жуть:)



Количество света, попадающее на видеоматрицу, в камерах регулируется диафрагмой и выдержкой.


       Диафрагма - это величина отверстия объектива, через которое изображение попадает на матрицу. Чем больше "открыта дырка", тем больше попадает света.

Чем меньше значение диафрагмы, тем больше отверстие объектива, тем светосильнее объектив. На объективах всегда пишут  диапазон возможных диафрагм: f2, f4, f3.5-5.6, f8 и др. Чем меньше цифра, тем светосильнее, сложнее, дороже объектив, тем при более тёмном освещении он способен хорошо снимать.


Выдержка — интервал времени, в течение которого открыт затвор камеры и свет попадает на матрицу. Понятно, что чем дольше выдержка, тем больше света попадает через объектив.

       Выдержка влияет не только на количество пропускаемого света, но и на резкость изображения. То есть более короткая выдержка способна четко снять движущийся объект. На длинной выдержке нужно снимать неподвижно, лучше на штативе и тогда можно снять траектории движущихся объектов, фары машин и даже движение звёзд.


Казалось бы, что различных комбинаций диафрагмы и выдержки хватит для любых настроек экспозиции. Зачем тогда светочувствительность (ISO)?

Приготовились! Это важнейший момент операторского искусства.

Художественность изображения  зависит больше не от экспозиции, а от глубины резкости (ГРИП). Конечно, не говоря о самом важном - о композиции.

    Я уже писал, что глубина резкости - это диапазон, промежуток в котором всё будет резко, а остальное изображение разфокусированно. С помощью регулировки ГРИП можно сфокусировать внимание только на объекте или на всём изображении.

Оказалось, что минимальную глибину резкости можно достичь только на максимально откытых диафрагмах.. Т.е. объективы с максимально открытой диафрагмой (1.4-2) не только светосильны, но и способны дать минимальную глубину резкости.

       Что же делать, если мы хотим регулировать глубину резкости ( а она регулируется только диафрагмой и расстоянием до объекта), а освещение слишком темное?  Мы настроили диафрагму под нужную резкость, а света мало.  Для этого есть третья настройка - светочувствительность. Если не хватает света, мы поднимаем значение ISO, если много опускаем.


К сожалению, чем выше светочувствительность, тем хуже качество изображения. Появляется зернистость и пропадает детализация. Сегодня у более-менее рабочим  ISO считается до 2000. Но технологии развиваются и камеры уже могут снимать при ISO 20-30-50 000! То есть ночью!

       Поэтому выбирая камеру, обязательно поинтересуйтесь её рабочим ISO. Не верьте инструкции, посмотрите примеры  кадров, снятых конкретной камерой. Высокая рабочая светочувствительность тоже требует дополнительных денег. Если лишних денег нет, то просто пользуйтесь дополнительным светом. Есть легкие накамерные лампы, переносные.  Свет просто решит сложные задачи при наличии простой, недорогой техники.

       То же касается и звука. Если можете, не пишите звук на встроенные микрофоны. Любое красивое видео испортит плохой звук. Сегодня есть недорогие петличные, накамерные микрофоны, диктофоны, рекодеры. Плюс учитесь обрабатывать звук в программах.


Объективы.


       Возможно самой главной частью камеры является объектив. Мы уже знаем, что одна их характеристик объектива, это диафрагма. Обозначается буквой f (f1.4, f2, f3.5-5,6,f4-6,f8) обозначает на сколько возможно открыть отверстие объектива.

Вторая основная характеристика это фокусное расстояние.


       Фокусное расстояние — это расстояние от оптического центра до фокуса, через который проходит фокальная плоскость, в которой лежит плоскость сенсора (пленки) при условии, что объектив наведен на бесконечность. Измеряется в миллиметрах. Физически это понятно и правильно, но совершенно не наглядно.  Наглядный смысл фокусного расстояния объектива - это ширина угла обзора и степень приближения.

       Чем меньше фокусное расстояние, тем линза объектива ближе к матрице, угол обзора шире и меньше увеличение изображения.

С увеличением фокусного расстояния линза отдаляется, угол обзора сужается, но изображение увеличивается.

       Не забываем, что объективы с одинаковым фокусным расстоянием захватят разный объем изображения на разных матрицах. Самая большая картинка получится на полном кадре. Чем меньше матрица, тем будет меньше изображение.

       Для разных съемок нужны разные объективы. Широкоугольные для съемки панорам, пейзажей, съемки в помещениях. Макро-объективы для съемки мелких предметов. Портретные для портретов.

       Есть зум-объективы - объективы с переменным фокусным расстоянием. Они удобны, универсальны, но или не достаточно хороши

в определённых режимах съемки или дороги. И есть фикс объективы - с фиксированным фокусным расстоянием. Они качественней в своих режимах съемки, но не приближают. 

       Отсутствие сменных объективов, основной недостаток недорогих видеокамер. Во-вторых, у них маленькие матрицы. Но прогресс идет и техника становится всё лучше и лучше.

      

       Для начала съемок этой технической информации вполне достаточно. Подробнее в других материалах.