Те, кто подключался к вопросам обсуждения скорости полёта "Аполлона-11" и времени прохождения ключевых точек (подъём на высоту опорной башни, проход сквозь облака), наверняка помнят, что из всех существующих роликов только видеокадры, снятые Филом Полейши, дают реальное представление о скорости движения взлетающей ракеты. Другие же ролики, снятые как бы одним непрерывным планом, являются ускоренными, как например, ролик Александра Северского, о котором мы писали в статьях № 97 и №128.
Дело в том, что в реальности ракета-носитель "Сатурн-5" с "Аполлоном-11" взлетала очень медленно. При такой скорости подъёма "Аполлон-11" не смог бы выйти даже на околоземную орбиту. И чтобы создать иллюзию быстрого набора скорости, видеоролики взлёта ракеты искусственно ускоряли. Применялись два способа "ускорения". С одной стороны, это просто грубая вырезка фрагментов движения. Например, в момент образования инверсионного следа, когда ракета находилась на высоте 14-17 км, из ролика Северского были вырезаны два фрагмента.
Чтобы понять, сколько секунд исчезло, я нашел похожие конфигурации инверсионного следа на ролике Фила Полейши и совместил в монтажной программе эти кадры. Поскольку в ролике Полейши есть тайм-код и добавленное внизу "полётное время", то получилось, что в ролике Северского в момент образования инверсионного следа сначала вырезали 9 секунд, а потом ещё 6,3 секунды.
Итого, только в середине ролика Северского вырезано более 15 секунд. А чуть дальше встречается ещё одна, уже третья по счёту склейка в одном непрерывном плане. И снова вырезан фрагмент на несколько секунд.
Этот ролик А.Северского, снятый на 16-мм киноплёнку, "осенен" эмблемой НАСА, т.е. фактически признан официальным документом. Поэтому разбор этого ролика очень важен - он покажет способ изготовления фальшивок в НАСА.
Помимо грубой вырезки фрагментов для ускорения движения ракеты применялся и другой способ - аппаратного изменения скорости, т.е. скорость движения менялась в монтажной программе. И данная статья будет о том, по какому алгоритму, каким способом производится ускорение в монтажной программе.
Обычно мы выбираем в монтажной программе опцию "изменить скорость", задаём "проценты" и не задумываемся о том, по какому алгоритму происходит ускорение, монтажная программа всё делает сама. А сейчас мы раскроем этот секрет - механизм работы алгоритма.
Поскольку ролик Северского снят на 16-мм кинопленку и затем путём сканирования переведен в цифровой вариант, то я повторил все те же процедуры - так же взял снятое на 16-мм киноплёнку изображение, отсканировал его, перевёл в видеоформат и затем в монтажной программе изменил скорость этого ролика.
Расскажем подробно о каждой стадии.
Когда-то для одной передачи я снимал диктора Центрального телевидения, Анну Шилову на 16-мм киноплёнку Кодак (Eastman, тип 7297). Съёмка производилась на скорости 24 кадра в секунду.
В лаборатории киностудии "Синелаб" этот негатив был отсканирован на профессиональном сканере фирмы ARRI (Arnold & Richter, Арнольд и Рихтер) c разрешением 4К.
Каждый отсканированный кадрик записывался в отдельный файл в формате dpx (Digital Picture Exchange - это несжатый формат изображений без потерь, используемый в киноиндустрии и индустрии VFX.
Для эксперимента в монтажной программе большие по объему файлы *.dpx я конвертировал в *.jpg.
И отобрал последовательно 36 кадров, которые пронумеровал с 1-го по 36-й (номер кадра указан в левом нижнем углу):
Затем в монтажной программе Адобе Премьер создал проект, задав скорость 24 кадра в секунду. 36 кадров выложил на тайм-линию в монтажной программе и сохранил (импортировал) последовательность кадров, как видео в формате mp4. В результате получился небольшой видеофайл на полторы секунды. И дальше я работал не с отдельными статичными фотокарточками, а с этим видеофайлом. Поскольку полторы секунды пролетают очень быстро, этот фрагмент (специально для вас) повторил 3 раза.
Если бы я захотел этот киноролик, снятый на стандартной частоте 24 кадра в секунду (или готовый видеофайл в формате mp4) показать по американскому телевидению, то мне пришлось бы сначала это ролик сконвертировать - ведь американское телевидение работает на частоте 30 к/с. Я создал проект с частотой 30 к/с и туда импортировал свой видеоролик. Получились всё те же полторы секунды по длительности, но кадры, необходимые до 30-ти кадров в секунду, были добавлены автоматически.
Поскольку в каждом кадре был свой порядковый номер, то я увидел что некоторые кадры были продублированы.
Первый кадр на 30-кадровой тайм-линии (обозначен жёлтым цветом) соответствовал кинокадру с номером 1 (обозначен белым цветом).
Второй кадр на тайм-линии оказался повтором 1-го кадра.
Когда я дошёл до середины секунды (обратите внимание на жёлтый поводок внизу), то 15-м кадром на тайм-линии оказался кинокадр с номером 12. Значит, на тайм-линии уже присутствуют 3 дополнительных кадра.
И вот секунда подходит к завершению, мы находимся на 29-м кадре тайм-линии, а он соответствует кинокадру с номером 23.
А когда появляется 30-й кадр, последний кадр секунды, то на этом месте стоит кинокадр с номером 24.
Как было изначально в 1 секунде 24 оригинальных кадра (при скорости 24 к/с), так 24 оригинальных кадра и осталось после конвертации в 30 кадров в секунду, просто повторился каждый 4-й кадр: 1+1, 5+5, 9+9, 13+13, 17+17, 21+21, 25+25 и т.д.. К 24-м оригинальным кадрам в секунду были добавлены 6 дублирующих.
Любой кинофильм с момента появления звука в кино, т.е. с конца 20-х - начала 30-х годов ХХ века снимался только на 24 кадра в секунду. Чтобы кинофильм, который был снят на киноплёнку, показать по американскому телевидению, его вначале нужно сконвертировать под 30 кадров в секунду. Для этого каждый 4-й кадрик фильма повторяется, дублируется. Общее количество кадров увеличивается, а время показа остаётся тем же.
В связи с тем, что сейчас много кинофильмов снимается для телевидения и киноплёнка почти не используется в производстве, постепенно перешли на "телевизионный формат" - 25 кадров в секунду вместо 24. В связи с этим я посмотрел, как монтажная программа будет осуществлять конвертацию 25 к/c в 30 к/с. Как и следовало ожидать, монтажная программа в каждую секунду добавляет по 5 лишних кадров. Были продублированы следующие кадры: 1+1, 6+6, 11+11, 16+16, 21+21.
А теперь посмотрим, что происходит, когда мы хотим ускорить видеоролик. Нас этот вопрос заинтересовал в связи с тем, что в ролике А.Северского явно видно аппаратное ускорение. В телевизионных репортажах подъем "Аполлона-11" на высоту опорной башни занимает 9,5-10 секунд, а в ролике Северского ракета проходит башню за 7 секунд - ролик явно ускорен. На этом участке изменение скорости происходит примерно в 1,36 раза.
Соответственно вместо скорости 100% я поставил в монтажной программе значение 136% и вот что получил - программа просто выбросила некоторые кадры, идущие под номерами: 4, 8, 12, 16, 19, 23. Из 24 кадров выбросила 6 штук.
Когда вы смотрите ролик Северского, то замечаете постоянные дергания (границ) кадра. Это как раз происходит из-за того, что в выложенной на Ю-Тубе последовательности вырезаны некоторые кинокадрики (из каждой секунды по 6 штук), и движение самой камеры (неустойчивость камеры в руках) потеряло плавность. Совершенно однозначно ролик снимался на 24 кадра в секунду. Затем в монтажной программе некоторые кадрики выбрасывались, вырезались некоторые фазы движения. Но это ещё не всё! Такое с подёргиваниями изображение далее конвертировалось в 30 к/с. А мы знаем, что при конвертации 24 к/с в 30 к/с дублируются кадры, каждый 4-й. То есть вместо одного кадра оказываются два стоп-кадра.
Получается, что в монтажной программе вырезали фазу движения и тут же кадр тормозили (делали короткий стоп-кадр). Отчего эффект "дёрганой" камеры только усугублялся. Идёт стоп-кадр (два одинаковых кадра), потом вырез фазы, резкий рывок - и опять стоп-кадр. Ведь за время вырезанной фазы камера успела уже немного спанорамировать.
Возможно, что придётся написать ещё одну статью с разбором масштаба дерганий кадров в ролике Северского.
Когда в одной из предыдущих статей я указал, что при изменении скорости (а именно - при ускорении) монтажная программа просто выбрасывает определённые кадры, мне не поверили и стали писать про ключевые кадры, про пи-фреймы, стали копировать выписки из англоязычной Википедии и прочее...
А как вы думаете - по какому алгоритму происходит изменение скорости видео?
P.S. На всякий случай я посмотрел, какое значение "keyframe" стояло у меня в программе по умолчанию. Написано: "Интервал между ключевыми кадрами 75".
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!