Po co są standardy telewizyjne?
Skoro chcesz zajmować się edycją filmów to musisz posiadać odrobinę wiedzy technicznej, która zapewni ci właściwe przygotowanie projektu do dalszej obróbki i pokazania go na końcu w odpowiedni sposób na wybranej platformie dystrybucji mediów.
Czy będzie to Youtube, telewizja, kino, płyta, to każda z tych platform ma swoje wymagania do poprawnego odtworzenia. Mimo, że obecna technika multimediów dąży do ujednolicenia standardów to i tak daleka jeszcze droga do sytuacji, kiedy jeden film będzie można bez konwertowania odtworzyć poprawnie w dowolnym miejscu na ziemi w dowolnym urządzeniu.
O co chodzi w tym zamieszaniu o standardy? Jak zwykle o pieniądze. Twórcy muszą się chcąc nie chcąc w tym gąszczu nazw, ustawień, parametrów i systemów orientować i poprawnie implementować prawidłową technologię w swojej pracy.
Na początku trzeba dokonać wyboru rozdzielczości. O ile dzisiaj "produkcja" nie ma z tym dużego kłopotu, bo do wyboru mamy dwie sensowne rozdzielczości Full HD i 4K, pomijam archaiczny format SD, to "postprodukcja" musi na początkowym etapie montażu podjąć decyzję, która później skutkować będzie całą procedurą technologiczną krótką albo długą. Dlaczego?
Popularny sprzęt do montażu, który sprosta wymaganiom obróbki wideo jest wciąż drogi, a praca na komputerze, któremu brakuje mocy przeliczeniowej, pojemności pamięci RAM czy dyskowej, albo szybkości magistrali płyty głównej jest bardziej męcząca dla twórców niż sam proces filmowania. Do tego wszystkiego dochodzą wspomniane wcześniej specyficzne wymogi pod wybraną platformę przeznaczoną do pokazywania naszego dzieła.
O co zatem tu chodzi, skoro można później przekonwertować film pod wymagane parametry?
Chodzi o jakość, która potem będzie się sukcesywnie pogarszać z każdą konwersją.
Co to jest Full HD? W uproszczeniu to rozwinięcie techniczne standardu cyfrowego zapisu HDV, które było rozwojową wersją wysokiej rozdzielczości standardu DV, które było udoskonalonym sposobem zapisu analogowego zapisu różnych standardów. Dla przejrzystości ewolucji pomijam całe mnóstwo form przejściowych i konkurencyjnych, bo od tej wiedzy może zakręcić się w głowie i zaciemnić i tak mętny obraz tego o czym piszę.
Full HD, to w takim razie standard wideo określający między innymi wielkość zarejestrowanego ruchomego obrazu składającego się sekwencji klatek, zdjęć, złożonych z określonej ilości pikseli w poziomie i ilość linii, z których składa się obraz w pionie.
Czemu linii, a nie w ogóle pikseli tak jak w cyfrowej fotografii? A bo dlatego, że wideo pierwotnie podporządkowane jest wymaganiom techniki telewizyjnej, a dopiero potem innym wszelkiego rodzaju platformom dystrybucji.
Z racji ograniczeń technicznych, w czasach telewizji analogowej, telewizyjna technika przesyłania ruchomego obrazu i dźwięku została przez naukowców specjalnie opracowana i jedną ze sztuczek naukowców było takie przetworzenie obrazu w trakcie przesyłania drogą radiofalową aby w jak najbardziej optymalny sposób zachować jak najwyższą jakość, jak najmniejszą zajętość przestrzeni elektromagnetycznej i jak najlepiej oszukać wzrok człowieka oglądającego obraz na telewizorze.
W czasach telewizji cyfrowej obraz i dźwięk przesyłany jest w cyfrowym strumieniu pakietów danych cyfrowych ale na ekranach telewizorów wciąż jest odtwarzany tak jak za czasów analogowej telewizji linia po linii i w telewizorach sygnał ten wciąż jest synchronizowany z sygnałem stacji nadawczej. Tak po prostu jest i tak być musi. Full HD to zatem 1920 pikseli w każdej linii i 1080 tychże linii.
No i teraz powiem czemu te linie są takie ważne.
Żeby ruchomy obraz na ekranie telewizora był jak najbardziej płynny przy jak najniższej częstotliwości odświeżania ekranu, a w zależności od systemu telewizyjnego jest ona różna, czasem 25 klatek na sekundę, czasem 29,97 klatki na sekundę, a czasem 30 klatek na sekundę, obraz ten jest dzielony na półobrazy złożone z połowy rozdzielczości klatki Full HD i partiami naprzemiennie, linia po linii, wyświetlany jest na ekranie z podwojoną częstotliwością, czyli 50 półobrazów na sekundę. Taki sposób kodowania nazywa się międzyliniowym, "z przeplotem" albo Interlace. Wyświetlanie odbywa się więc częściowo półobrazami, które wzajemnie się uzupełniają.
I tak gdy wideo rozpoczyna się od półobrazów nieparzystych to mówimy, że pierwszy półobraz wyświetla pole górne (Upper), gdy zaczyna się wyświetlanie od półobrazów parzystych wówczas mówi się o pierwszym polu dolnym (Lower). Standard telewizyjny 1080i - interlace wymaga zawsze "Upper Field First" czyli górne pole pierwsze.
Skupię się teraz na sposobie przesyłania telewizyjnego w Europie i ten został nazwany PAL. W Polsce obowiązuje system PAL. Obraz zapisywany jest z częstotliwością 25 klatek na sekundę, który ma ścisły związek z częstotliwością faz prądu elektrycznego w gniazdkach i jeśli filmujemy zgodnie z reżimem tego systemu w warunkach oświetlenia sztucznego, zasilanego zmiennym prądem elektrycznym z sieci to z łatwością możemy zsynchronizować kamery do warunków elektrycznych stosując technologię synchroscan. Ominie nas wtedy problem dziwnego pulsowania obrazu i dokuczliwego migania natężenia zastanego oświetlenia. Ta technika ma szczególne zastosowanie podczas filmowania z ekranów telewizyjnych albo komputerowych.
System 4K, a dokładniej rzecz biorąc UHD, czyli Ultra HD to trochę inna para kaloszy i w skrócie nie ma tutaj już czegoś takiego jak półobrazy. Obraz jest wyświetlany na ekranie klatka po klatce, których rozdzielczość każdej wynosi 3840 x 2160 pikseli i wyświetlane są zgodnie z przyjętymi częstotliwościami w danym regionie geograficznym. Mowa rzecz jasna o PAL i NTSC. Taki sposób wyświetlania otrzymał nazwę "kolejnoliniowy" albo "Progresywny", "Progressive". System kolejnoliniowy występuje także w technice Full HD.
Wróćmy do stanowiska montażowego. Zanim cokolwiek zaczniesz, musisz zastanowić się gdzie twoja praca ma trafić. Jeśli do telewizji to musisz dowiedzieć się jakie wymogi techniczne ma wybrana stacja telewizyjna. Jeśli twój film ma być wyświetlany na komputerach tylko, albo w Youtube, Vimeo etc. ustawiasz projekt na progressive i na standard TV zgodny z zapisanym kamerami. Jeśli zaś 4K to rzecz jasna wybór określa operator na swojej kamerze i dobrze by było żeby operator dokonał właściwego wyboru, bo skutki złej decyzji na tym etapie opisałem wcześniej. Możesz niestety jeszcze dostać tak zwany bigos i całe mnóstwo materiału sfilmowanego w różnych standardach, PAL, NTSC, Full HD, HD Redy, 4K, 2K. Teraz właśnie Ty musisz zdecydować jaki będzie obowiązywał reżim technologiczny twojego montażu.
Jest jeszcze jedno zagadnienie, którego tu wogóle nie poruszyłem. Jest to kwestia kodowania kolorów. Jest to temat rzeka i pozostawię ten temat na kiedy indziej.
Dość powiedzieć, że jeśli pracujemy w systemie Full HD 1080i do telewizji, to przyjmuje się standardowo kodowanie koloru w 8 bitowym systemie Rec. 709 przejętym w linii prostej z telewizji Standardowej Rozdzielczości gdzie krzywa Gamma to 2.4 z zakresem jasności Legal Range 16-235.
Jeśli praca jest przeznaczona na ekrany komputerów wówczas projekt ustawiamy na system RGB gdzie zakres przejść tonalnych luminancji (jasności) Full Range zawarty jest między 0-255.
Jest jeszcze system koloru Rec.2020 przeznaczony dla TV UHD i DCI-P3 ale o tym naprawdę innym razem.
Mam nadzieję, że za sprawą powierzchownie tutaj przekazanego ułamka niezbędnej wiedzy podejmiesz, przy rozpoczęciu projektu właściwą decyzję, która uchroni cię od niepotrzebnego stresu przy postprodukcji.
