Опорные плоскости

Пространственное расположение участков стереоизображения на экране распознается через приращение параллаксов.Приращения параллаксов, зависящее от приближения или удаления объектов, происходит дискретно. Если участки композиции кадра, близко расположенные друг к другу, будут воспроизведены на матрице или пленке с одинаковыми величинами горизонтальных параллаксов, то они будут восприниматься на экране в одной плоскости.

Возможно, что на этих участках еще будут работать монокулярные признаки трехмерности (изменение линейных размеров, взаимное перекрытие, градиент яркости и т.п.), как это присутствует в традиционном кинематографе. Но в стереокино отсутствие бинокулярной информации в промежуточной части композиции, создаст неприятный эффект "кулисности" - восприятие изображения в виде ряда плоских изображений (подобно театральным кулисам) в пространстве. Встречается еще эффект "аппликации", когда между передним и задним планами композиции существует значительное пространство не насыщенное деталями. В результате наличия такой пустоты переднеплановые объекты будут восприниматься "аппликацией" (барельефом) на плоских фонах. Для преодоления эффекта "кулисности" используют "опорные плоскости" - понятие специфичное для стереосъемки.

	L
Рис.14	Рис. 15

Для минимально различимого на экранегоризонтальногопараллакса mR-m1R впространстве существуют соответствующие точки, пространственное расположение которых будет различимо для зрителя (Рис 14). Плоскости, проходящие через эти точки, называются опорными плоскостями пространственной композиции. Все объекты, расположенные в пространстве между плоскостями ММ и М1М1 будут восприниматься в одной из этих плоскостей. Минимально различимый параллакс на матрице называется дельтой параллакса ΔP. Так как весь диапазон положительных параллаксов изображений объектов от "нуля" до "бесконечности" равен величине параллакса бесконечности на матрице стереокамеры (Рис 15), то максимальное количество опорных плоскостей (N) в заэкранной области определяется количеством ΔP, которые могут уложиться на этом отрезке N = P∞/ΔP.

За максимальную величину параллакса бесконечности на экране мы условились брать 1% от ширины экрана, поэтому величина параллакса бесконечности на матрице будет соответственно равна 1% от ее ширины. Отсюда можно сделать вывод, что если за величину минимальной различимости ΔP взять размер одного пикселя*, то максимальное количество опорных плоскостей в заэкранном пространстве будет равно численному значению параллакса бесконечности на матрице.

* В последнее время выдвигаются доводы, что величина Δ P может измеряться долями пикселя - Рожков С.Н. Хетлерович С.Д, "О количестве опорных плоскостей в заэкранном пространстве цифрового стерео киноизображения, "Мир техники кино №4(26)2012 г.

Так, например, при съемке стереокамерой с разрешением 2K (2048 пиксель) на каждый кадр стереопары, максимальное количество опорных плоскостей будет не более 20, при съемке с повышенным разрешением в 4К - количество опорных плоскостей возрастет до 40.

Максимально возможное количество опорных плоскостей в предэкранной, зальной области может быть выше, по причине того, что порог максимально допустимого отрицательного параллакс выше и может достигать в отдельных композициях 2-3% ширины экрана. Следует обратить внимание, что если проекция фильма идет в более низком разрешении, нежели это закладывалось при съемке, то результирующее значение количества воспринимаемых плоскостей будет соответствовать разрешению проекционной системы.

Дистанция до любой опорной плоскости определяется, по формуле, которая выводится из подобия треугольников (Рис. 15) LNR и а1R n1:

, где N порядковый номер опорной плоскости.

Из формулы видно, что нулевая опорная плоскость есть сама плоскость рампы, а максимальная по порядковому номеру опорная плоскость, существующая по условиям N*ΔP=P∞, находится в бесконечности.

График совокупности опорных плоскостей (Рис 16) показывает, что распределение опорных плоскостей нелинейно, более плотно они сосредоточены в области плоскости рампы и по мере удаления от нее становятся более редкими.

Рис 16

Фокусное расстояние или базис съемки не влияют на количество опорных плоскостей, оно всегда остается неизменным в данной конкретной стереосистеме, но они влияют на плотность распределения опорных плоскостей. Например, чем короче фокусное расстояние, тем быстрее наступает падение плотности распределения опорных плоскостей за экраном. Чем длиннее фокусное расстояние, тем плотнее распределение этих плоскостей. Выстраивая композицию кадра, следует располагать предметы по опорным плоскостям (Фото 3).

Заполнение композиции по опорным плоскостям, кадр из фильма " "Алеко", оператор А.Г. Болтянский Фото 3

Задачей оператора является задействовать максимальное количество опорных плоскостей в композиционном построении кадра, насыщать игровое пространство второго плана декорационными элементами, избегать отрыва переднеплановых объектов от фона без (Фото 3). При недостаточной насыщенности пространства активно использовать горизонтальные плоскости, связывающие дробные вертикальные композиционные элементы (Фото 4).

Пространственная передача водной глади, кадр их фильма "Paris in 3D", оператор А.С. Мелкумов Фото 4

В композиционных построениях следует использовать факторы, повышающие активность бинокулярного зрения. Чаще использовать явление окклюзии - взаимное перекрытие предметов. При съемке общих планов необходимо использовать переднеплановые объекты в активной зоне опорных плоскостей, в противном случае выявление глубины будет происходить только благодаря монокулярным факторам.

В то же время, необходимо активно задействовать признаки монокулярных факторов на дальних участках композиции, где недостаточна плотность опорных плоскостей. В этом случае следует прибегать к активным светотеневым решениям.

9. Эффект "отжимающего действия границ экрана".

Границы кадра отображаются в нулевых параллаксах. Они четко "привязаны" к плоскости экрана и более материализованы в зрительном восприятии, чем в традиционном кинематографе. В стереокино экран, в привычном его понимании, как полотно или картинная плоскость, на котором мы наблюдаем трехмерное изображение, «растворяется». Зритель воспринимает изображение в пределах границ кадра, материализованных в раму «Окна». Фраза «экран – это окно в мир» в стереокино это уже не аллегория, а факт, данный нам в ощущениях.

Наблюдаемое зрителем пространственное изображение воспринимается не только за экраном, но и простирается в зальное пространство. Пространство, переходящее в зрительный зал, по форме является пирамидой l.r.с1, основанием которой является плоскость экрана, а вершиной - центр между глазами зрителя (циклопический глаз). (Рис 17).

Рис. 17

Объекты, которые выходят с экрана в зал, формируются для каждого зрителя в некоем своем световом пространстве: у того, кто сидит в первом ряду, этого пространства будет мало; у того, кто сидит в заднем ряду, пространства будет больше.

Поэтому чем дальше зритель будет сидеть от экрана, тем больше будет эффект выхода объекта в зал. Но зритель, сидящий в дальнем ряду, и тот, кто сидит ближе, будут иметь разный угол рассматривания изображения, отсюда и разная степень восприятия трехмерности объектов, насыщающих композицию кадра.

Особенность восприятия объектов в зальном пространстве диктует требования к переднеплановым объектам пространственной композиции. Перед рампой могут располагаться только те элементы композиции, которые не выходят за границы кадра, в противном случае предметы, наблюдаемые с отрицательным параллаксом и обрезанные границами кадра, будут отброшены к плоскости экрана, и все изображение будет "утоплено за окно" вглубь экрана. Такое явление называется " эффектом отжимающего действия границ экрана". Существует ряд приемов по преодолению данного эффекта. Это концентрация внимания на центральном объекте, дематериализация границ кадра - "ретуширование" светом, затенение краев изображения, использование движения камеры вдоль оптической оси, когда, благодаря инерции восприятия, многие предметы удается "вывести" в предэкранную зону. Так, например, если самолет будет "лететь" в зал, он никак не может вылететь влево, вправо, он должен лететь только вдоль по направлению съемки до тех пор, пока не заполнит собой границы всего изображения Поэтому рекомендуется строить мизансцены, определять направление взгляда актера, выстраивать движение объектов максимально соосно оптической оси объектива (Фото 5а).

Объект не может выходить за пределы границ кадра и, тем более, проецироваться на фонах, выходящих за пределы композиции, как это показано на рекламных постерах (Фото 5б).

Кадр из фильма "Сувенир", оператор Арво Нуут. Фото 5а	Фото 5б

Изменить восприятие положения экрана отличное от его реального положения в зале возможно, если создать искусственное стереоокно, которое возникает, когда изображение границ кадра будет иметь параллакс, отличный от нулевого. Экран будет восприниматься далее его реального расположения при положительном параллаксе, если же придать границам отрицательный параллакс, то границы экрана приблизится к зрителю.

Немаловажное значение имеет организация показа стереофильм, расположение экрана в зрительном зале, сама архитектура зала. В идеале экран по размерам должен быть максимально близок к площади фронтальной стены зала, а нижняя граница должна быть недоступна для наблюдения. В этом случае границы экрана находятся вне поля зрения и эффект "отжимающего действия границ экрана" будет максимально ослаблен. Идеальным для наблюдения стереоизображения является архитектура зрительных залов, где показ осуществляется по пленочной технологии "IMAX 3D".