Относительно недавно в Хабаровске прошел первый в России беспленочный показ кинофильма Сергея Никоненко «А поутру они проснулись…»

Это кино было передано непосредственно в кинотеатр по каналу спутниковой связи. Программой «Народный экран» предусмотрено переоснащение старых кинотеатров с установкой на их крышах специальных антенн в 34 районах Приморья. Так планируется охватить ту часть кинорынка, которую пленочный кинематограф не использует, — самую отдаленную глубинку. Трансляция одного фильма стоит $400.

«Аргументы и факты» № 7, 2004 г.

Первая в Европе демонстрация цифрового кино с распределением фильмокопий в кинотеатры по каналам спутниковой связи состоялась в рамках европейского проекта CyberCinema осенью 1998 года на фестивале детских фильмов. Передача велась по четырем мультиплексированным потокам MPEG-2 и принималась станциями Deutsche Telekom. Вместе с тем, хотя с тех пор прошло почти 6 лет, и цифровая революция в кинематографе, которую считают величайшей со времени появления звука в кино, уже произошла, в глобальных масштабах цифровые фильмы и кинотеатры на фоне обычных почти незаметны.

Первая в России демонстрация прототипа цифрового кинотеатра состоялась на выставке TRBE’2000 в процессе проведения семинара «Цифровое кино и Телевидение высокой четкости», организованного фирмой «Эра» (г. Жуковский) и Национальной Ассоциацией Телерадиовещателей (НАТ). В дальнейшем последовали мероприятия с презентациями реальной аппаратуры.

На Международной конференции «Электронный кинематограф. Производство и распространение» (28.11.02), организованной НИКФИ, компанией «Эра» и журналом ТКТ, демонстрировалась работа аппаратуры на 15-метровом экране концертного зала московской гостиницы «Космос». Использовались проектор JVC DLA-QX1 с разрешающей способностью 2048×1536, дисковый HD-рекордер, цифровые видеомагнитофоны D-VHS и HDCAM. Участники конференции были ознакомлены с положениями стандарта 1080/24р для систем телевидения высокой четкости (ТВЧ) и результатами сравнительного анализа качественных показателей цифрового и пленочного кинематографа. Основные выводы, которыми закончилась конференция: во-первых, по всем параметрам, за исключением различимости самых мелких деталей изображения, современный цифровой кинематограф не уступает пленочному и является выгодным на стадиях производства и распространения кинофильмов, а во-вторых, самым перспективным форматом видеозаписей ТВЧ для небольших и средних залов является D-VHS фирмы JVC Professional Products. На одну кассету этого формата можно записать четырехчасовую программу ТВЧ с компрессией MPEG-2 и высоким качеством. Весомым аргументом в пользу этого формата является низкая стоимость носителя.

12 февраля 2003 года в рамках выставки кабельного и спутникового телевидения, широкополосных телекоммуникаций CSTB-2003 состоялась демонстрация цифровых кинофильмов в залах московского мультиплекса «Формула Кино». Здесь компанией «Эра» был показан вариант компактного оснащения залов с 8-метровым экраном (проектор DLA-M2000, 1365×1024, 2000 ANSI-лм, вес 15,6 кг в связке с видеомагнитофоном D-VHS), а фирмой «НеваФильм» (г. Санкт-Петербург) — проект системной интеграции цифрового кинотеатра по технологии DLP Cinema. Этот проект, поддержанный компаниями Barco Digital Cinema (Бельгия), Kinoton GMBH (Германия) и EVS Digital Cinema (Бельгия), разработан подразделением «НеваФильм Digital», созданным для практической реализации систем цифрового кинематографа в России. Его презентация состоялась в зале на 272 места с экраном 10,4×4,4 м и проекционным расстоянием 19,4 м. Использовался напольный DLP-проектор Barco D-Cine Premiere DP 50 и цифровой сервер EVC CineStore в качестве источника информации. Световой поток этого проектора, в зависимости от мощности используемой в нем ксеноновой лампы (2, 3, 5 или 7 кВт), достаточен для экранов шириной до 20 метров. Разрешающая способность 1280×1024.

Аналогичный комплект с настольным проектором DP 30 (лампа 2 кВт, 85 кг, экран до 10 м) был инсталлирован в московском кинотеатре «Киносфера». Здесь 25 декабря 2003 года впервые в России, одновременно с общероссийским кинотеатральным прокатом, началась цифровая демонстрация диснеевского кинофильма «В поисках Немо», но продолжалась недолго. Мультиплекс «Киносфера» входит в состав популярного развлекательного кинокомплекса ТЦ «Рамстор-Сити» вместе с первым в России кинотеатром Nescafe-IMAX, открытым компанией BFC Cinema. Как выяснилось, профилирование даже одного зала в мультиплексе для показа цифровых видеозаписей кинофильмов пока себя не оправдывает, так как пока слишком мало (около 150) фильмов высокой четкости выпущено для демонстрации в цифровых кинотеатрах. Для широкого внедрения цифрового кино необходима государственная поддержка и отработка бизнес-моделей, обеспечивающих выгоду для каждого звена системы фильмопроизводства, распределения и кинопроката. Есть и другие проблемы.

Видеопиратство

Внедрение цифровых технологий требует новых решений в области защиты авторских прав. По оценке американской ассоциации кинопродюсеров МРАА ежегодные потери киноиндустрии от пиратства превышают $2 млрд. Поэтому сегодня на очередной виток актуальности вышла извечная проблема «замка и отмычки». Общепризнанных решений по защите цифровых фильмов от несанкционированного доступа пока нет, и это не устраивает кинокомпании Голливуда. Напомним читателям, что 7 лет назад решение этой проблемы, как выяснилось, оказалось неэффективным, и его согласование с Голливудом как минимум на полгода задержало наступление эры DVD. Сегодня значимость нахождения эффективной защиты от пиратства гораздо выше, так как речь идет о защите цифровых записей, несущих качество изображения, почти неотличимое от пленочного оригинала, то есть гораздо лучшее, чем у DVD. Поскольку попытки пиратского проникновения могут быть предприняты на любой стадии изготовления цифровой версии кинофильма, создаются системы шифрования цифрового контента, декодируемые только в проекторах после засылки в них дистрибутивного пароля по каналам спутникового ТВ непосредственно перед киносеансом. Совершенствуются методы нанесения на цифровые фильмокопии специальных символов (водяных знаков), невидимых зрителям, но делающих невозможной удовлетворительную пересъемку кинофильма видеокамерой непосредственно с экрана кинотеатра.

D-Cinema и E-Cinema

Завершается глобальная стандартизация цифрового кинематографа. Работу ведущих структур ITU, SMPTE DC28 и MPEG в этом направлении курирует организация Digital Cinema Initiatives (DCI), созданная семью ведущими киностудиями Голливуда для координации в области цифрового кинематографа и защиты интересов создателей американских кинофильмов. Под D-Cinema понимают изображение с разложением на 1080 строк по 1920 элементов в каждой из них (1080×1920) и выше, которое в долгосрочной перспективе заменит кинопленку цифровой продукцией. D-Cinema подразумевает наилучшую презентацию (электронную проекцию) этой продукции и ее защиту от видеопиратства на всех технологических этапах. Пока всеми киностудиями Голливуда поддерживается D-Cinema только с микрозеркальными проекторами категории DLP Cinema американской корпорации Texas Instruments. По лицензионным соглашениям проекторы DLP Cinema выпускаются также фирмами Barco, Christie и NEC Viewtechnology. Одним из серьезных игроков в области D-Cinema является авиакомпания Boeing, которая успешно укрепляет свои позиции провайдера для цифровых кинотеатров. Ею уже обеспечено более 10000 сеансов передачи кинофильмов в кинотеатры США и Англии по каналам спутниковой связи. Европейский форум цифрового кино (European Digital Cinema Forum — EDCF) поддерживает платформу D-Cinema по интеграционным и культурным соображениям (укрепление европейского кинематографа и его оживление в малых городах).

E-Cinema с разрешением ТВЧ 1920×1080 и менее учитывает интересы широких слоев населения в хорошем качестве не только электронного кино, но и «живых» трансляций альтернативного содержания, например, театральных постановок, мюзиклов, спортивных соревнований и образовательных программ. Допускается применение проекторов на основе альтернативных DLP Cinema технологий. Все европейские и американские сети кинотеатров активно используют системы E-Cinema для показа рекламы, альтернативных программ и бизнес-приложений как дополнительные к существующей проекции с кинопленок, хотя E-Cinema не гарантирует защиты от пиратства и не отвечает требованиям создателей кинофильмов. Основные требования, предъявляемые к видеопроекторам для приложений E-Cinema и D-Cinema, приведены в таблице.

Из этой таблицы следует, что в области создания серверов для D-Cinema до сих пор конкурируют несколько технологий. Это означает, что цифровые фильмы пока создаются в несовместимых между собой форматах, что убыточно для киностудий и кинотеатров. Уже сейчас наблюдается выталкивание с рынка локальных форматов в пользу стандартных SMPTE (MPEG, Motion JPEG), но DCI намерено стандартизировать собственную систему. Не исключено, что ею окажется предложенная компанией Sony, форпостом которой в Голливуде является киностудия Sony Pictures (Columbia/TriStar). Словом, стандартизация замедлилась, и новых фильмов D-Cinema, показанных в 2003 году, стало меньше по сравнению с 2002 годом. В Европе обоснованно полагают, что D-Cinema невозможно без Голливуда, выпускающего больше кинофильмов, чем все киностудии других стран вместе взятые, и рассматривают E-Cinema как возможность демонстрации альтернативного содержания, то есть не голливудских фильмов.

Шкала качества электронной проекции начинается с минимального, обеспечиваемого скоростью передачи данных 25 Мбит/с (стандарты DV, DVB, DVD) и простирается до уровня Digital-Cinema-Master с разложением изображения на 2500 строк по 5000 элементов в каждой из них. Приложения E-Cinema занимают нижнюю часть шкалы до уровня HD-DVD и HDTV, то есть между стандартной и ТВЧ-шириной полосы частот, а D-Cinema ее верхнюю часть.

Носители и аппаратные источники информации

Мастер-файл сканированного с высоким разрешением кинофильма занимает объем более 10 ТБ. В кинотеатры файлы поступают только в компрессированном виде после цифровой коррекции яркости, цветовой палитры изображения и введения цифровых фонограмм. Степень компрессии может быть различной в зависимости от применяемого алгоритма, например, от 1:20 до 1:30 MPEG+, что позволяет без различаемых зрением дефектов изображения сжать файл с двухчасовым кинофильмом до 40…50 ГБ. Применяются несколько способов доставки цифровых фильмов и иного контента в кинотеатр. Наиболее распространенными из них являются пакеты из 8…12 стандартных DVD, загружаемых в сервер кинотеатра, видеокассеты D-VHS, доставка по каналам телевидения, кабельным и волоконно-оптическим линиям связи.

HD DVD

Так как доставка и использование пакетов DVD для домашнего кинотеатра представляются проблематичными, большие надежды возлагаются на высокоразрешающие DVD, записываемые синим лазером. Международная организация в области информационных технологий DVD-форум в текущем году планирует принять единый стандарт для HD-DVD. Конкурируют на этом поприще в основном две разработки: BDF (Blue-ray Disc Founders), продвигаемая компаниями Matsushita, Philips, Sony при поддержке Hitachi, JVC, LG, Mitsubishi, Samsung, Pioneer и Thomson, а также AOD (Advanced Optical Disc), предлагаемая фирмами NEC и Toshiba при поддержке четырех тиражирующих компаний, включая голливудскую кинокомпанию Warner Brothers. Стандарт BDF был разработан раньше, и уже выпускаются диски и проигрыватели Blue ray. Стандарт AOD, официально представленный на утверждение DVD-форумом прошлым летом, в отличие от BDF, реализуем при максимальном сходстве технологических процессов изготовления новых и уже существующих дисков, то есть почти без затрат на подготовку производства. Весьма существенно, что диск AOD, в отличие от Blue-ray, имеет обратную совместимость с существующими DVD и не требует защитного картриджа. Но AOD, как единый стандарт для HD-DVD, DVD-форумом не утвержден, так как большинство членов руководства DVD-форума являются сторонниками BDF. Многие обозреватели считают принятое DVD-форумом решение политизированным, связанным с тем, что власть в нем захватила группировка Sony/Columbia TriStar. Если это так, то в дальнейшем может быть все, что угодно, от утверждения стандарта BDF с молчаливого согласия сторонников AOD до роспуска DVD-форума летом текущего года в связи с истечением 10-летнего уставного срока его существования.

Тем временем во Франции, Германии и Великобритании начат выпуск HD DVD с разрешением 1440×816 и сжатием данных по алгоритму Microsoft Windows Media 9 (WM9). Впервые этот алгоритм был продемонстрирован Microsoft на IBC-2002. WM9 Video Pro обеспечивает хранение полнометражного кинофильма с шестиканальной фонограммой 5.1 на одном стандартном DVD при разрешении до 1080р, что примерно в 6 раз выше разрешения типовых DVD.

Что же касается сервера SD/HD с проигрывателем дисковых носителей, то подходящим для него был бы DVD/HDD-рекордер, например, Panasonic DMR-E100, если бы он поддерживал воспроизведение HD DVD. Так что с выбором такого сервера лучше подождать, пока запутанная ситуация с HD DVD не прояснится.

Доставка цифрового контента по каналам спутникового ТВ

Цифровая платформа WM9 используется также в наземном и спутниковом ТВЧ-вещании, так как обеспечивает лучшее по сравнению с MPEG-2 и MPEG-4 качество изображения и звука при более высокой степени сжатия. Сервис «видео по запросу» начал работать в 2002 году при поддержке Голливуда, и в настоящее время для жителей США через этот сервис доступно более 200 кинофильмов. Крупнейший в Европе оператор спутникового вещания компания SES Astra вот-вот начнет регулярное вещание на платформе WM9 в рамках проекта Euro1080 по ТВЧ-каналу через спутник Astra 4. В Германии разворачивается сеть распределения E-Cinema через спутник на HD-уровне с центром в Лейпциге со сменой фильмов в еженедельном ритме. Национальный оператор спутниковой связи ФГУП «Космическая связь» обладает самой крупной в России группировкой из десяти геостационарных спутников серий «Горизонт», «Экран-М» и «Экспресс-А». В текущем году планируется запуск пяти спутников серии «Экспресс-АМ». Одним из перспективных направлений работы предприятия является создание мультисервисных сетей на основе VSAT-технологий для доставки зрителям ТВ- и иных программ с цифровыми потоками 2…45 Мбит/с. Приемный абонентский терминал состоит из внешнего блока с антенной диаметром 1,2 м (диапазон Ku) и ресивера.

Использование цифрового спутникового ТВ для доставки программ E-Cinema удобно и выгодно благодаря:

• прямой (без посредников) связи с поставщиками программ;
• возможностям записи принимаемых программ на жесткий диск, входящий в состав современных ресиверов спутникового ТВ, и их последующего просмотра в удобное время;
• лучшему, чем у DVD и HD DVD, качеству изображения, если количество одновременно передаваемых цифровым транспондером (типовая полоса частот 27 МГц) программ не более пяти и трех соответственно;
• возможности модернизации ресивера загрузкой в него обновляемых версий программного обеспечения.

Видеомагнитофоны

Если надоело дожидаться стандартизации HD DVD и появления проигрывателей для них, лень оснащаться «тарелкой», ресивером спутникового ТВ и осваивать премудрости работы с ним, а требуется при минимальных затратах реализовать домашний кинотеатр прямо сейчас, следует обратить внимание на высококачественные видеомагнитофоны формата D-VHS. Лучшие из них, например JVC HM-D30000, имеют категорию HS, способны работать с цифровыми потоками до 28,2 Мбит/с в стандарте 1080/24р с многоканальной фонограммой и обеспечивают 3,5 часа записи на одной кассете с почти кинематографическим качеством цветного изображения. Максимальная скорость цифрового потока у видеомагнитофонов D-VHS категории STD составляет 14,1 Мбит/с, что вдвое меньше, чем у категории HS, но втрое больше, чем у DVD (4,7 Мбит/с). Поэтому они обеспечивают заведомо лучшее качество, чем проигрыватели DVD, так как из-за недостатка информационной емкости у DVD кинофильмы на них записываются со сжатием. Видеомагнитофоны D-VHS обычно могут работать и в аналоговых форматах S-VHS/VHS, причем на нескольких скоростях движения ленты. Эта скорость в цифровом режиме HS равна стандартной SP для аналоговой записи в системе NTSC, то есть 33,35 мм/с, и вдвое меньшей в режиме STD. Замедленные для цифровой видеозаписи скорости в 2, 3, 5 и 7 раз меньшие STD, обозначаются LS2, LS3, LS5 и LS7. Кассеты для цифровой видеозаписи имеют соответствующий логотип и обозначение, например, DF-420, где цифрой обозначена продолжительность воспроизведения в минутах. Информационная емкость такой кассеты составляет 44 ГБ в отличие от 4,7 ГБ у DVD.

Внешний вид видеомагнитофона D-VHS JVC HM-DR10000EU (468×145×369 мм, 8 кг) категории STD с закрытой лицевой панелью показан на рис. Это универсальный видеомагнитофон, способный работать на различных скоростях движения ленты. Для цифровой записи это D-VHS PAL (скорости STD и LS3), а для аналоговой — S-VHS PAL, VHS PAL/MESECAM (скорости SP и LP) и воспроизведение NTSC на телевизорах PAL (скорости SP и ЕР). К преимуществам DR10000 следует отнести возможность перезаписи аналоговых видеозаписей системы PAL с преобразованием их в цифровые, которая позволяет сохранить качество изображения. Видеокассеты D-VHS с цифровой видеозаписью могут использоваться в качестве хранителей фильмотеки в электронном кинотеатре. Считается, правда, что срок надежного хранения видеозаписей на магнитной ленте из-за естественных процессов ее износа и старения составляет 10 лет, в отличие от DVD, где он на порядок больше. Но на одну кассету DF-420 в режиме HS можно записать 3,5 часа видео с высочайшим качеством цветного изображения, недоступным для DVD даже в обозримом будущем, или 14 часов в режиме LS2 с качеством типовых DVD. Как следует из следующей таблицы, в режиме LS3 цифровая запись D-VHS дает такое же качество изображения, как видеомагнитофоны VHS (240 твл), а еще меньшие скорости в режимах LS5 и LS7 годятся для перезаписи только сильно сжатых видеоклипов.

Возможность записи видеомагнитофонами D-VHS несжатой информации на платформе D-Theater фирмы JVC, обеспечивающей защиту от пиратского копирования, явилась решающим фактором для выпуска цифровых записей фильмов киностудиями Голливуда. Некоторые из них выпускают копии своих фильмов на DVD и D-VHS.

Форматы проекции и проецируемых киноизображений

Международное законодательство об охране авторских прав требует, чтобы при воспроизведении видеоматериалов их авторские форматы сохранялись. Больше всего форматных разновидностей изображения возникло в процессе развития кинематографа. К настоящему времени сохранились в основном те из них, которые использовались при съемках на 35-мм кинопленку. По отношению высоты к ширине снимаемых кадров 1:1,33 и 1:1,37 (примерно 3:4) — это нормальное немое и звуковое кино, а 1,66:1 и 1,85:1 — широкоэкранное кино с кошетированным кадром и 1:2,35 (CinemaScope) -широкоэкранное кино с анаморфированным кадром.

Как известно, широкоэкранные изображения у кинофильмов с кошетированным кадром формируются форматной выборкой 1:1,66 или 1:1,85 с помощью введения соответствующих ограничительных рамок (коше) и занимают часть площади нормального 35-мм кадра. В отличие от них изображения по системе CinemaScope занимают всю полезную площадь пленочного кадра и снимаются со сжатием по горизонтали. Для восстановления исходных пропорций снятых объектов изображения CinemaScope при проекции расширяются по горизонтали вдвое с помощью специального объектива или оптического анаморфотного компонента (насадки), добавляемого к основному объективу проектора. Широкое распространение получили также экранные форматы 1:1,33 (3:4) и 1:1,78 (9:16) для телевидения нормальной (SD) и высокой (HD) четкости. Как показано выше, формат 1:1,78 занимает центральное положение среди перечисленных вариантов. Он является основным для электронного кинотеатра и авторских DVD-версий широкоэкранных кинофильмов.

Яркость экранного изображения, его размеры и световой поток проектора

Яркость экрана определяется при проецировании на него белого поля как отношение силы света, излучаемого экраном в визируемом направлении, к его площади, видимой с этого направления. Единицей измерения силы света в системе СИ является кандела (кд), яркости — кд/м², называемая также нитом (нт), а светового потока — люмен (лм). Популярными среди специалистов по кинотехнике до сих пор являются внесистемные единицы яркости ламберт (1 L = 104/π кд/м²) и фут-ламберт (лм/фут², 1 fL = 3,426 кд/м²). Так, для яркости экрана в американских кинотеатрах (затемненных помещениях) действует норматив 16 fL ≈ 55 кд/м², являющийся номинальной величиной для кинопроекторов по стандарту SMPTE. Так как яркость киноэкрана измеряется при отсутствии пленки в кадровом окне проектора, а на ней из-за поглощения света теряется заметная часть светового потока, SMPTE для экранов, обслуживаемых видеопроекторами в электронных кинотеатрах, принят норматив 12 fL ≈ 41 кд/м². В качестве нестандартной единицы для измерения и расчета яркости отражающей поверхности применяется также апостильб (1 асб = 0,0929 fL = π кд/м²), удобный тем, что произведение требуемой яркости (в асб) экрана на его площадь (в кв. м) дает оценку необходимого светового потока проектора (в лм), которая тем точнее, чем ближе к 100 % отражающая способность экрана. Таким образом, световой поток проектора для электронного кинотеатра должен быть численно в 12·3,426·π ≈ 130 раз больше площади экрана, выраженной в м². Так как по мере расходования ресурса лампы световой поток проектора уменьшается из-за снижения световой отдачи лампы, это превышение следует считать минимальным.

Поскольку в кинозалах могут демонстрироваться широкоэкранные и обычные фильмы, в них применяются универсальные экраны самого широкого формата 1:2,35 с моторизованными шторами, заслоняющими избыточные части при показе фильмов других форматов. Если для обслуживания таких экранов применять мультимедийные проекторы формата 3:4, существенная часть их светового потока не используется.

Действительно, широкие изображения занимают только часть кадрового окна проектора, как показано на рисунке. Поэтому при показе широкоэкранного кинофильма формата 1:2,35 избыточные пикселы модуляторов проектора выключаются (закрашены голубым и зеленым цветами). Следовательно, при оценке необходимого светового потока мультимедийного проектора следует площадь экрана принимать в 2,35×0,75 ≈ 1,76 большей фактической площади экрана формата 1:2,35.

Форматные выборки изображений модуляторами с соотношением сторон 4:3

Ширина экранного изображения b (м) на экране с высокой отражающей способностью при заданной яркости Е (кд/м²) и световом потоке Ф (лм) оценивается выражением b (м) = √(Ф/π·λ·Е), где λ — форматный параметр, например, λ₁ = 3:4 мультимедийных или λ₂ = 9:16 широкоформатных проекторов. Удобная формула b ≈ 0,1·√Ф позволяет оценить ширину экрана при его яркости Eλ₁ ≈ 42,4 кд/м² и Eλ₂ ≈ 56,6 кд/м². Отсюда следует, что при прочих равных условиях широкоформатные проекторы обеспечивают на треть большую яркость экранного изображения, т. е. их применение в электронном кинотеатре выгодно.

Так как реальный световой поток даже у нового видеопроектора обычно на 25% меньше рекламируемого, паспортный световой поток проектора должен не менее чем в 100 раз превышать квадрат ширины экрана.

Различимость пикселизации экранного изображения

Предпочтительное расстояние от зрителей до экрана и угол его визирования при просмотре цифровых изображений зависят от размера экрана и разрешения системы. Исследования показали, что зрители предпочитают сидеть ближе к экрану и видеть его под углом, превышающим 30°. Ощущение реальности (эффект участия) увеличивается с возрастанием угла до 100° и продолжает расти до тех пор, пока не становится различимой пикселная структура изображения в виде наложенной на него сетки.

Принято, что разрешающая способность зрения составляет одну угловую минуту (под таким углом мы видим звезды на небе). Следовательно, за границу неразличимости пикселной сетки на экране может быть принято такое расстояние от экрана до первого ряда зрителей, при котором на один градус визирования экрана приходится 60 пикселов. Вместе с тем, пикселы ЖК-проекторов, модулирующие свет при пропускании, представляют собой квадратики, разделенные непрозрачными перегородками, размер которых приблизительно в 2,5…3 раза меньше прозрачной (активной) части пиксела. Допустим, что экранное изображение формата 1:1,78, создаваемое проектором с такими модуляторами, содержит 1080 горизонтальных линий по 1920 пикселов. Тогда границей неразличимости сетки будет такое расположение первого ряда, с которого на каждый пиксел изображения по вертикали приходится не более 1 + (2,5…3) = 3,5…4 угловых минут визирования. Поле зрения всего изображения составляет при этом (3,5…4) · 1080 : 60 = 63…72° по вертикали и (3,5…4) · 1920 : 60 = 112…128° по горизонтали, что соответствует отношению высоты экрана к расстоянию до первого ряда зрителей в пределах 0,8…0,7. У проекторов с модуляцией отражаемого светового потока расстояние между пикселами меньше, что обеспечивает неразличимость пикселной сетки при использовании таких проекторов с меньшим разрешением.

Для неразличимости пикселной структуры широкоэкранного изображения в кинозале с планировкой, показанной в третьей таблице, если воспользоваться критерием «не более четырех угловых минут на пиксел», картинка должна содержать не менее 68 · 60 : 4 = 1020 пикселов в каждой линии по горизонтали. Этим требованиям удовлетворяют проекторы с разрешением не менее 1024 · (1024 · 9 : 16) = 1024 · 576 (wXGA в терминологии компьютерной графики). Таким образом, разрешение проекторов в электронном кинотеатре должно быть не ниже уровня wXGA.

Технологии проецирования

Наиболее близкими по биологической совместимости являются изображения, проецируемые жидкокристаллическими (LCD, D-ILA, LCOS, SXRD) проекторами, так как ими они проецируются не построчно, а в виде последовательности готовых слайдов, то есть почти так же, как в пленочном кинематографе. Все пикселы этих слайдов обновляются одновременно с кадровой или кратной ей частотой, причем без гашения экрана и обтюраторного перекрытия кадрового окна, необходимого в телевидении и классическом кинематографе для незаметности обратного хода развертки и смазов изображения при пленочных кадросменах соответственно.

Специфическую психологическую нагрузку в виде зрительного усреднения яркостей и цветовых оттенков всех деталей каждого кадра создают изображения, формируемые микрозеркальными проекторами (DLP). Давно замечено, что цветовая палитра изображений, создаваемых одноматричными (Single Chip) DLP-проекторами, воспринимается по-разному и их просмотр приводит к быстрой утомляемости из-за необходимости зрительного усреднения яркости и особенно цветности каждого пиксела. Словом, уже существует обоснованное мнение, что DLP-изображения не вполне совместимы с человеческой природой, и одноматричные DLP-проекторы, хотя и являются идеальными для мобильных презентаций, не должны применяться для кинопоказа.

«…Эффект „радуги“, заключающийся в том, что человек видит вместо однотонного цвета различные цветовые вспышки, — это только одно из проявлений последовательного формирования цветности. У многих людей болит голова и возникают другие неприятные ощущения. Еще не известно, что происходит с человеком, который ничего не чувствует. Не исключено, что в результате увлечения просмотром фильмов на DLP-проекторе у него может ускориться развитие катаракты или других недугов…»

М. Габдрахманов «Блеск и нищета DLP-технологии», журнал Presentations, октябрь и ноябрь 2003 г.

Планировка кинозалов

Так как на начальной стадии развития кинематографа кинопроекторов с большими световыми потоками не было, а кино хотели смотреть все, нормальным с точки зрения вместимости считался прямоугольный зал, длина которого в 5 раз превышает ширину экрана. По мере развития кинематографа хорошие кинотеатры становились в плане все более «квадратными», и их вместимость увеличивалась как за счет расширения зрительного зала, так и добавления балконного яруса мест.

При проектировании новых кинотеатров и реконструкции больших залов используются варианты планировки, отвечающие специально разработанным требованиям. Характеристики одного из них со зрительным залом на 250 мест приведены в таблице.

В данном случае ширина и высота универсального экрана составляют 10 и 10 : 2,35 = 4,26 м, а углы его визирования по вертикали с первого и последнего ряда зрителей — 32° и 14° соответственно. Углы визирования широкоэкранного и обычного изображения по горизонтали из центральных мест первого ряда зрителей при этом будут составлять примерно 68° и 42°.

Параметры	Рекомендуемые нормативы	Планировка зала
Вместимость, удельная площадь и объем зала	200…400 мест, не менее 1 м² и 6 м³ на человека
Длина зала (Дз), ширина экрана (Шэ), м	не более 25, Шэ = (0,5…0,55)Дз
Форматы проецируемых изображений	обычный (1:1,37), анаморфированный (1:2,35), кошетированный (1:1,85/1,66), HDTV (1:1,78)
Форма экрана	цилиндрическая, с радиусом изгиба, равным проекционному расстоянию
Типы кресел	мягкие откидные, шириной не менее 52 см
Расстояние между рядами/общая ширина ряда	не менее 1 м / не более ширины экрана
Расстояние от 1-го ряда до экрана	не менее 0,75 ширины экрана
Свободное пространство за экраном	0,9 м
Превышение каждого ряда над предыдущим	0,15 м
Уровень громкости в центре зрительских мест для каждого канала	85 дБ — Front и Surround Sound, 91 дБ — Subwoofer
Тип экрана	Огнестойкий, светосильный с равномерно отражающей, акустически прозрачной, плеснестойкой и моющейся поверхностью

Широкоформатные видеопроекторы

Проектор для электронного кинотеатра должен обеспечивать проекцию с максимальным заполнением экрана формата 1:2,35 при достаточной яркости и разрешающей способности. Подавляющее большинство мультимедийных проекторов оснащены модуляторами света формата 3:4, объективами с кратностью масштабирования до 1,3, и их основным назначением является отображение компьютерной графики. Мощные проекторы из этой серии могут комплектоваться сменной оптикой, но, как уже отмечалось, они неэффективны в плане использования светового потока. Кроме того, разрешение по вертикали при проецировании широкоэкранного изображения 1:2,35 уменьшается у широкоэкранных проекторов на 24%, а у обычных (3:4) — на 43% по сравнению с номинальным.

Изображения разных форматов, проецируемые на универсальный киноэкран

На рисунке условный экран формата 1:2,35 обведен рамкой (его края закрашены пурпурным цветом) и показано, как на такой экран ложатся изображения от проекторов с широкоформатным (9:16) кадровым окном при точном заполнении такого экрана по ширине. Так как изображения менее широких форматов выступают за экранную рамку по вертикали, их нужно масштабировать с уменьшением от 2,35:1,85 (1,27) до 1,34 для изображений, полностью занимающих кадровое окно проектора по высоте. В результате изображения форматов 1:1,78 (зеленый фон) и 1:1,33 (голубой фон) должны оказатьс