Бесплатная техническая библиотека

Телевидение и компьютер

Справочник / Искусство видео

 Комментарии к статье

Введение

Необходимость написания этого материала возникла после того, как многие начинающие любители цифрового видео стали присылать кадры из своих видеофильмов, на которых отчетливо были видны искажения изображения и задавали резонный вопрос - а что я не так делаю, на телевизоре изображение нормальное, а на компьютере нет?

Телевидение было придумано десятки лет тому назад, задолго до появления электронных вычислительных машин, ни о каких цифровых преобразованиях тогда не могло быть и речи, поэтому все создавалось с целью удобной и дешевой передачи сигналов и последующего простого для уровня тогдашней техники отображения на экране. Поскольку видеоизображение на компьютере не может быть сформировано так же как в телевизоре, и возникают проблемы, вопросы по ним и т.д. Как ответы на большинство подобных вопросов и задуман этот материал.

Передача и формирование телевизионного изображения

Большинство смотрящих телевизор людей считают, что они видят изображение с частотой 25 кадров в секунду (здесь и далее информация будет относиться к телевизионным системам PAL/SECAM). Это не совсем так. На самом деле на экране меняется изображение 50 раз в секунду, но не все изображение, а только половина его. Сначала рисуется одна половина строк кадра изображения, затем другая. Каждая из половинок называется полем (field). Поэтому правильно считать, что на экране телевизора рисуется 50 полей в секунду. Эта технология хорошо иллюстрируется рисунками ниже:

Исходный кадр

Он же, но разделенный на два поля

Человек не замечает "половинчатости" каждого изображения как из-за инерции человеческого зрения, так и из-за послесвечения люминофора электронно-лучевой трубки телевизора. Тем не менее многие зрители легко отличают кинофильмы от телефильмов именно по большей дискретности перемещения объектов в кинофильме. Телефильмы снимаются на видеокамеры с теми же 50 полями в секунду, а кинофильмы на кинокамеру с 24 кадрами в секунду. При подготовке кинофильма к показу по телевидению каждый кадр преобразуется в два "половинчатых" поля, но, поскольку, движения в пределах одного кинокадра нет, эти поля, накладываясь друг на друга в глазах зрителя, просто восстанавливают исходный кадр с кинопленки.

Некоторые цифры, характеризующие передачу телевизионного изображения

Максимальное количество вертикальных линий, которое можно отобразить на телевизоре, укладывая их по горизонтали - 768. Такое количество линий можно даже увидеть, подав на низкочастотный вход телевизора прямоугольный сигнал частотой 15625 Hz. Линии будут чередоваться - по 0 сигнала белая, по 1 черная. Таким образом, полный телевизионный кадр получится 768х625. После отбрасывания служебных строк и обратного хода кадровой развертки остается реальное разрешение 720х576. Такое разрешение указывается для полноэкранного видео на компьютере во всех программах редактирования видео.

Требуемая для передачи полного телевизионного изображения полоса пропускания считается просто: 768 (линий по горизонтали)/2 (одна линия белая, другая черная) = 384*625 (число строк в кадре) = 240000*25 (число кадров в секунду) = 6000000Hz = 6MHz.

Частота строчной развертки 15625Hz, тем самым длительность одной строки 64 микросекунды.

Частота кадровой развертки 50Hz, длительность одного поля соответственно 20 миллисекунд.

Количество строк, рисуемых за 20 миллисекунд - 312.5 (0.020/0.000064). В целом кадре соответственно 312.5х2=625.

Как учитывать специфику телевизионного сигнала

Именно из-за незнания специфики телевизионного сигнала часто у многих пользователей возникают недоуменные вопросы после сброса видео на компьютер. Эти же вопросы возникают при сжатии видео в различные варианты MPEG формата. Итак, наиболее часто встречающиеся вопросы и ответы на них:

Смотрю видео, захваченное с цифровой камеры, на компьютере и вижу, что изображение намного более темное, чем при просмотре того же фрагмента на телевизоре. Тем самым я не могу тщательно редактировать фильм, не имея представления о реальных цветах и яркости кадра. Почему это происходит и как исправить подобную ситуацию?

Это явление общеизвестно и возникает из-за особенностей DV кодеков, используемых для декомпрессии DV и отображения его на экране. Действительно, изображение на экране монитора выглядит очень темным, несмотря на то, что это же изображение, отправленное на камеру, будет совершенно нормально выглядеть на телевизоре. Никаких радикальных средств борьбы с этим явлением нет, но есть возможность существенно уменьшить различия между телевизионным и компьютерным изображением. Поскольку как видеоредакторы, так и просто проигрыватели Windows используют режим overlay для показа видео, можно отрегулировать контрастность (Contrast), яркость (Brightness), цветовой тон (Hue), цветовую насыщенность (Saturation) именно для окна overlay"я. Такую возможность предоставляют видеокарты на процессорах от NVidia. В параметрах настройки всех современных драйверов от этого производителя есть соответствующая закладка Overlay Color Control. К сожалению, другой именитый производитель процессоров для видеокарт, Matrox Graphics, возможности настройки в режиме Overlay не предоставляет. Настройки параметров окна overlay не влияют ни на что, кроме вывода видео.

Вид окна настройки представлен на рисунке:

Для настройки видеоизображения следует загрузить любой видеоклип в обычный проигрыватель Windows, нажать кнопку Стоп, затем вызвать панель настройки overlay, показанную выше и подобрать настройки по вкусу (еще разумнее смотреть то же изображение по телевизору).

При просмотре кадров, которые я взял и сохранил на диске со своего видеофильма, обнаружил артефакт, который можно назвать "гребенкой" - зубцы на движущихся объектах или неподвижных, но при движении камеры. На телевизоре при этом все нормально. Как можно избежать подобных искажений и можно ли как-то исправить уже снятые кадры?

Рассмотрим небольшой пример. Вот снимок людей, которые попали в кадр быстро поворачивающейся камеры:

На этом снимке видно, что края всех предметов на снимке искажены "гребенкой". Этот артефакт вызван наложением двух полей, изображения на которых смещены друг относительно друга. Смещение соответствует расстоянию, которая камера прошла за 1/50 секунды. Избежать подобных искажений при съемке обычными видеокамерами невозможно. Только камеры с прогрессивной разверткой позволяют существенно уменьшить, а при небольшой скорости объекта/камеры убрать совсем подобные искажения. Если же хотелось бы все-таки сохранить такой кадр для размещения на WEB странице или печати на принтере, то можно улучшить качество изображения применением фильтра Video/De-Interlaced в программе Adobe Photoshop или Ulead Photoimpact 8. Результат получится таким:

Следует только учесть, что разрешение по вертикали после такой операции падает в два раза, так как фактически одно поле удаляется и удваиваются строки другого поля.

Захватил видео с цифровой камеры программой Ulead MediaStudio Pro (Adobe Premiere, Vegas Video и т.п.) и обнаружил странную картину - плеер Windows показывает, что разрешение записанного мною видео всего 360х288, хотя должно быть 720х576. Почему это происходит и как посмотреть видео в полном разрешении?

Это действительно так. По умолчанию плеер Windows показывает DV Video в разрешении 360х288. Для перевода показа в полное разрешение нужно проделать следующее:

Переведя плеер Windows в режим показа полного разрешения, не следует забывать, что плеер будет отображать каждый кадр из 2-х наложенных полей, что приведет к "гребенке" на краях движущихся объектов. Это явление подробно описано выше. В режиме 360х288 показывается только одно полке и подобных искажений нет.

Что означает "камера с прогрессивной разверткой", "камера с обычной разверткой" - по идее телевизионное изображение всегда должно быть чересстрочным и никак иначе? И по этой же теме - как любая цифровая видеокамера делает "фотоснимок" - там же "гребенки" нет, причем на самой обычной, без "прогрессивных" способностей, камере?

Действительно, телевизор может показывать только чересстрочное изображение, но здесь на самом деле нет никакого противоречия с возможностями некоторых видеокамер снимать с прогрессивной разверткой, но для понимания этого следует подробно описать технологию съемки видеокамерой:

• Съемка с чересстрочной разверткой - Рассмотрим процесс съемки обычной видеокамерой, использующей только чересстрочную развертку. При такой съемке камера реально снимает 50 раз в секунду, причем информация с ее CCD (ПЗС) считывается именно по четным или нечетным строкам - т.е. сначала считываются нечетные строки (1, 3,..., 623, 625), затем, через 1/50 секунды, четные строки (2, 4,..., 622, 624). Поэтому при перемещении объекта съемки относительно камеры, изображения на разных полях будут отличаться друг от друга, причем чем больше будет скорость перемещения объекта съемки, тем заметнее будут отличия и, соответственно, больше "гребенка". У этого типа съемки есть одно явное преимущество - плавный показ движущихся объектов, так как на телевизоре никакой "гребенки" явно видно не будет. Недостатки съемки в чересстрочном режиме ощутимо видны только при монтаже на компьютере - практически невозможно сделать качественные стоп-кадры движущихся объектов для печати фотографий и/или создания альбомов файлов с наиболее интересными кадрами.
• Съемка с прогрессивной разверткой - Процесс съемки камерой с прогрессивной разверткой отличается тем, что камера делает снимок каждые 1/25 секунды и затем записывает с него два поля, как и положено по телевизионному стандарту. Понятно, что в этом случае никаких нарушений правил нет, но изображение на одном поле никогда не будет смещено относительно другого поля. Видеофильм, снятый на такой камере, при показе на телевизоре будет очень напоминать кинофильм, который, как всем известно, снимается с частотой 24 кадра в секунду. Способностью снимать с прогрессивной разверткой обладает небольшое количество отнюдь не дешевых видеокамер, поэтому не следует надеяться встретить такую возможность в недорогих видеокамерах.
• Режим "фото" в цифровых видеокамерах - Режим "фото" во всех современных цифровых видеокамерах работает одинаково вне зависимости от остальных характеристик видеокамеры. Этот режим представляет собой частный случай съемки с прогрессивной разверткой. Разница только в том, что таким образом делается только один снимок раз в 6-7 секунд и запись собственно снимка сопровождается записью звука в течении этого времени. Но запоминается сам снимок точно также, просто записывается один и тот же кадр в течении всего времени "фотосъемки". Такой снимок тоже не будет иметь "гребенки" и его не нужно подвергать описанной выше процедуре в Adobe Photoshop.

Разрешение: линии или строки?

Больной вопрос для многих начинающих любителей видео - как оценить качество съемки своей собственной камеры или той камеры, которую планируется купить. Одним из крайне важных параметров видеокамеры является разрешающая способность, которую обычно измеряют в ТВЛ (ТелеВизионные Линии). У большинства современных цифровых видеокамер значение этого параметра достигает 500 и более ТВЛ согласно паспортным данных на них. Наиболее популярный вопрос на эту тему - почему у камеры только 500 линий, в телевизионной картинке должно же быть 625 линий? На самом деле это совершенно разные понятия - строки, на которые раскладывается телевизионное изображение (их действительно 625) и ТВЛ, характеризующие качество изображения. Для понимания того, что есть ТВЛ, проще всего взглянуть на фрагмент обычной телевизионной испытательной таблицы:

Цифры, стоящие рядом с линиями, как раз характеризуют разрешающую способность. Если можно различить линии рядом с цифрой 500, например, то разрешение записывается как "не хуже 500 ТВЛ". Для примера можно посмотреть на два реальных снимка телевизионной таблицы: снимок камерой SONY Digital 8 и снимок неофициального чемпиона по разрешающей способности SONY DCR-trV900, взятых с сайта John Beale.

Следует учитывать, что максимальная разрешающая способность при передаче эфирного телевидения определяется полосой пропускания канала и не может быть улучшена, так как полосы пропускания давно стандартизованы.

Обычный бытовой VHS видеомагнитофон имеет максимальную разрешающую способность всего 240 ТВЛ, S-VHS видеомагнитофоны и видеокамеры - 400 ТВЛ.

Не все пользователи, читающие документацию на видеокамеру или рекламу к оным обращают внимание на примечание, которое зачастую сопровождает значение ТВЛ для цифровой видеокамеры. Обычно примечание гласит - значение указано только для записи/воспроизведения на видеомагнитофон камеры. Фактически в этом случае указывается характеристика качества кодера/декодера камеры, преобразовывающего аналоговый видеосигнал в цифровой и наоборот. Почему дается такое хитрое примечание? Дело в том, что у видеокамеры разрешающая способность зависит от многих факторов, перечисленных ниже:

• Качество CCD (ПЗС).
• Количество CCD (ПЗС), больше (3) - лучше.
• Количество светочувствительных элементов (пикселей) в CCD (ПЗС).
• Качество DV кодера/декодера камеры.
• Качество оптики камеры.

Так как в DV стандарте жестко оговаривается формат записи DV на ленту, то для магнитофона цифровой видеокамеры разрешающая способность при записи видео будет одинакова для любой DV камеры стоимостью и $650 и $4000. Собственно говоря, и само понятие "разрешающая способность" для цифрового магнитофона абсурдно - нет же понятия "разрешающая способность жесткого диска", например. Правильным же значением, определяющим и в целом качество видеокамеры, будет разрешающая способность на отснятом изображении, но такой параметр приводится не часто - он может быть существенно меньшим, чем значение ТВЛ для магнитофона видеокамеры.

Что же показывает компьютер

Многие начинающие любители видео считают, что для вывода видео с компьютера на телевизор или видеомагнитофон достаточно иметь обычную хорошую видеокарту с видео выходом и все - результаты своего творчества можно будет легко таким образом сохранять на обычной VHS кассете. На самом деле такой способ вывода практически невозможно использовать из-за низкого качества видеоизображения на TV выходе любой, даже самой дорогой и лучшей видеокарты. Причин здесь несколько:

• Видеоизображение всегда показывается только по кадрам, а кадр формируется наложением полей со всеми вытекающими отсюда последствиями в виде артефактов, одним из которых является упомянутая выше "гребенка".
• Среди дозволенных видеокарте разрешений экрана разрешение 720х576 не значится, поэтому при правильном разрешении окна для видео оно будет окружено бордюром до разрешения видеокарты в 800х600 или 1024х768. В случае выбора режима полноэкранного просмотра изображение будет масштабироваться так, как видеокарта и ее драйвер считают нужным.
• Разложение по полям для вывода по TV выходу видеокарта будет делать без всякой связи с оригинальным видеоизображением.

В настоящее время только видеокарты Matrox практически лишены указанных выше недостатков, но эти видеокарты довольно дороги, редко встречаются в продаже и имеют невысокие параметры в части работы с трехмерной графикой.

Сам же оцифрованный видеофильм хранится в на диске компьютера в оригинальном, т.е. разложенном по полям виде. Но правильное воспроизведение его на обычном телевизоре возможно только через:

1. Специальную плату для ввода/вывода видео (сам видеофрагмент, конечно, должен иметь формат, поддерживаемый этой платой).
2. Цифровую видеокамеру для вывода видео в DV формате. Это возможно благодаря тому, что любая цифровая видеокамера при поступлении на цифровой вход данных преобразует их в аналоговый сигнал, который может быть использован для просмотра DV на обычном телевизоре и/или записи на бытовой видеомагнитофон. К сожалению, таким образом нельзя использовать цифровые камеры с заблокированными входами, продаваемые в странах Европейского сообщества в силу их таможенных ограничений.

Автор: Компания Сплайн; Публикация: pctuner.ru

 Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство видео:

▪ Десять заповедей для телеоператора

▪ Основные настройки видеокамеры

▪ Съемка: Советы начинающим телевизионщикам

Смотрите другие статьи раздела Искусство видео.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Раковые клетки погибают в невесомости 01.12.2024 Исследователи из Сиднейского технологического института (Австралия) выяснили, что микрогравитация губительна для раковых клеток. В условиях, имитирующих невесомость, погибает до 90% злокачественных клеток - и это без применения лекарств. Для изучения этого явления ученые построили микрогравитационный стимулятор - специальное устройство, воспроизводящее условия невесомости. В этом аппарате они размещали культуры клеток различных видов рака, включая опухоли яичников, молочной железы, носа и легких. Через 24 часа результаты превзошли ожидания: от 80% до 90% раковых клеток подверглись гибели. Примечательно, что микрогравитация практически не оказывала аналогичного разрушительного эффекта на здоровые клетки. Несмотря на впечатляющие результаты, механизм, объясняющий, почему раковые клетки так чувствительны к микрогравитации, пока остается загадкой. Известно, что недостаток гравитации вызывает серьезные изменения в человеческом организме, например, снижение костной массы у космонавтов. Однако в случае раковых клеток эффекты микрогравитации носят более разрушительный характер. Ученые надеются, что открытие позволит создать лекарства, имитирующие эффекты микрогравитации, чтобы уничтожать раковые клетки без традиционной химиотерапии и ее побочных эффектов. Первым шагом к этому станет эксперимент в условиях настоящей невесомости, запланированный на Международной космической станции (МКС). Микрогравитация может открыть совершенно новый подход к лечению онкологических заболеваний. В отличие от традиционных методов, таких как химиотерапия или радиотерапия, использование эффекта невесомости может быть менее инвазивным и безопасным для пациентов. Проведение экспериментов на орбите может дать более точное понимание того, как гравитация (или ее отсутствие) влияет на биологические процессы. Космические исследования становятся важным шагом в разработке инновационных методов лечения, а данные с МКС могут послужить основой для новых медицинских технологий. Эффект невесомости открывает перед учеными неожиданные возможности в борьбе с раковыми заболеваниями. Если удастся создать препараты, воспроизводящие это воздействие, медицина сделает еще один шаг вперед, предлагая пациентам новые, более эффективные и щадящие методы лечения.

Другие интересные новости:

▪ Нетонущий мобильник

▪ Интеграция электромобилей с домашней энергосистемой

▪ В вены человека запустят нанороботов

▪ По следам мусора

▪ На орбиту запущен телескоп James Webb

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Капкан для медведки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какое техническое изделие является самым массовым за всю историю человечества? Подробный ответ

▪ статья Складной механизм велосипеда. Личный транспорт

▪ статья Приемник для прогулок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выкидывающиеся платки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026