Способи відображення контенту з різним співвідношенням сторін / Статті / Myprojector.RU

1. Метод 1: «Постійна Ширина Зображення» (Constant Image Width, CIW)
2. Метод 2: «Постійна Висота Зображення» (Constant Image Height, CIH).

Ймовірно, більшість з вас вже знають, що відео може мати різне співвідношення сторін. Старі фільми і телебачення мали співвідношення сторін 1,33: 1, - біля екрану ширина в 1,33 раз більше висоти (іноді позначається, як 4: 3). Стандартне співвідношення сторін у HD телевізорів, як і у нового стандарту Ultra HDTV, - 1,78: 1 (іноді позначається 16: 9). А ось в кіноіндустрії використовувалися різні співвідношення, від 1,85: 1 до 2,39: 1. В кінотеатрах, будь то комерційні або домашні, для відображення відео з різними співвідношеннями сторін використовуються два різних методу.

Метод 1: «Постійна Ширина Зображення» (Constant Image Width, CIW)

Як і випливає з назви, ширина зображення залишається незмінною, при цьому висота зображення стає більше або менше, залежно від співвідношення сторін вихідного матеріалу. Даний підхід проілюстровано нижче:

Зверніть увагу, що ілюстрація вище працює в повній мірі тільки в тому випадку, якщо екран має співвідношення 1,33: 1, - тоді зображення буде відображатися в форматі «леттербокс», тобто зверху і знизу будь-якого широкоформатного зображення (тобто з співвідношенням сторін більше 1,33: 1) будуть чорні смуги. Однак, сьогодні більш поширеним варіантом є екран телевізора або проектора зі стандартним HD співвідношенням 1,78: 1 (16x9), - в цьому випадку таким способом (постійна ширина зображення) можна відобразити тільки матеріали з співвідношенням 1,78: 1 або більше (то тобто, більш широкоформатні), а ось старі відеоматеріали в форматі 1,33: 1 будуть відображатися з чорними вертикальними смугами з боків більш квадратного зображення (так званий «пілларбоксінг»), якщо тільки не застосовується відеообробка з розтягуванням зображення на весь екран . Даний метод - це саме те, що вбудовано в усі сучасні HD телевізори і більшість сучасних проекторів для домашнього кінотеатру. Нижче буде описано, як метод постійної ширини використовується вкоммерческіх театрах.

Метод 2: «Постійна Висота Зображення» (Constant Image Height, CIH).

Другий підхід для роботи з матеріалами з різним співвідношенням сторін іменується «постійна висота зображення». Як і підказує назва, висота зображення завжди залишається незмінною, а ось ширина зображення стає або вже, або ширше, в залежності від співвідношення сторін вихідного відео. Даний підхід ілюструється нижче:

Метод постійної висоти зображення передбачає наявність екрану з найбільшим (широкоформатним) співвідношенням сторін, саме широкоформатне зображення відображається на ньому без чорних смуг. На ділі це має на увазі використання проекційного екрану зі співвідношенням сторін від 2,35: 1 до 2,40: 1, відповідного співвідношенню сторін, використовуваному в кіноіндустрії в форматах CinemaScope (TM) (наприклад, 1,35: 1 для старих і 2,39 : 1 для нових фільмів) і Panavision (TM) (наприклад 2,39: 1). Ці формати позначаються, як просто «Сінемаскоп». Більшість проекторів, хоча і далеко не всі, мають всім необхідним для відображення відео методом постійної висоти. Слідуючи традиції, проекційні системи, що використовуються в комерційних театрах, використовують метод постійної висоти зображення для двох найбільш популярних кіноформатів. З 1950-х років стандартом кіноіндустрії був формат 1,85: 1, а фільми, які йшли в форматі CinemaScope і Panavision, пристосовувалися за допомогою анаморфотной лінзи, яка встановлюється перед об'єктивом проектора для того, щоб розтягнути зображення по горизонталі приблизно на 30%.

У випадку з домашніми кінотеатрами, є два способи реалізації методу постійної висоти зображення. Знову ж таки, для цього буде потрібно широкоформатний екран із співвідношенням сторін 2,35: 1 або 2,40: 1.

Метод постійної висоти за допомогою функції зуму (оптичного масштабування проектора). Це - найпростіший і недорогий метод, «метод зуму». При цьому підході зум проектора налаштований спочатку на відображення зображення в широкоформатному вигляді, заповнюючи всю ширину екрану при відображенні фільмів у форматі Сінемаскоп (існує багато фільммов на Blu-ray в цьому форматі). В цьому випадку чорні смуги, спочатку присутні на Blu-ray зображенні, будуть відображатися вище і нижче видимої області екрану, таким чином сам широкоформатний фільм точно заповнить область екрану по висоті і ширині:

А при відображенні матеріалу в форматі 1,78: 1 (16: 9), зум проектора регулюється, зображення зменшується настільки, щоб його висота збіглася з висотою екрану. В результаті з'явиться простір, який в лівій і правій частині екрана, зображення відображається при цьому у вигляді «пілларбокса», з чорними смугами в лівій і прово частинах екрану.

Щоб використовувати вищеописаний метод зуму для підтримки постійної висоти зображення, зум проектора, фокусування, в ряді випадків - функція зсуву об'єктива, повинні бути щоразу відрегульовані так, щоб правильно масштабувати, сфокусувати і положення зображення на екрані. Це - не дуже практичний метод, якщо у проектора ручне регулювання зазначених параметрів об'єктива. Набагато практичніше реалізується метод постійної висоти при наявності у проектора можливості управління зумом, фокусуванням і зсувом об'єктиву прямо з пульта.
У зв'язку з тим, що зображення у форматі Сінемаскоп має бути на третину ширше, ніж стандартне HD зображення, цей підхід буде працювати для проекторів з оптичним масштабуванням об'єктива мінімум в 1,33: 1, а в ідеалі - 1,5: 1 і вище . Крім цього, проектор повинен бути встановлений на такій відстані від екрану, яке б дозволило масштабувати розмір зображення від максимальної ширини (Сінемаскоп) до мінімальної (HD).

На ринку є кілька проекторів для домашнього кінотеатру з функцією пам'яті об'єктива (lens memory), яка дозволяє автоматизувати перемикання між різними форматами зображення. Panasonic був першим виробником, які ввімкнули функцію пам'яті лінз в свою флагманську модель для домашнього кінотеатру (останнім проектором з цією функцією був PT-AE8000), JVC і Sony також в даний момент обладнають цією функцією кілька своїх моделей. Sony VPL-VW95 і нові 4K проектори (наприклад VPL-VW1000) також мають функцію пам'яті об'єктива. JVC додала її на торішню лінійку, наприклад, на DLA-X95, як і на моделі новітньої лінійки 2014 року.

CIH з використанням анаморфотной лінзи. Другий підхід активізації постійної висоти зображення базуються на методі, традиційно використовується в кінотеатрах. Для його реалізації потрібні три ключові інгредієнта. По-перше, у проекторі повинна бути передбачена можливість пристосувати оптично і механічно цю саму анаморфотной лінзу. По-друге, повинна підтримуватися функція цифрового розтягування по вертикалі (або вбудована в проектор, або - в використовуваний зовнішній відео процесор). По-третє, перед об'єктивом необхідно вставити сумісну з проектором зовнішня анаморфотной лінза. Такі лінзи працюють найкраще, якщо у об'єктива проектора є досить велика співвідношення зуму (що дає менше збільшення картинки). Мається на увазі, що зазвичай доводиться встановлювати об'єктив проектора ближче до мінімального рівня масштабування, розміщуючи проектор ближче до максимально можливого відстані від екрану.

Перевага даного підходу в тому, що в даному випадку ви використовуєте всі пікселі матриць проектора, а не 75% (в разі класичного проектора з співвідношенням 1,78 / 16x9). Це досягається шляхом того, що спочатку зображення розтягується на 33% вертикально, потім по горизонталі оптично (анаморфотной лінзою), розтягуючи зображення також на 33%. У багатьох випадках цей підхід дасть більш яскраве зображення, проте використання додаткової оптики може викликати спотворення. (Коротше кажучи, у випадку з лінзою проектора не потрібно відображати чорні смуги - прим. Перекладача).

Чи змінюється щось у випадку з 4K? Багато власників нових 4K проекторів проявили інтерес до традиційних анаморфотних лінз для збереження постійної висоти зображення. Однак, проектори 4K від Sony, як і JVC з їх «лайт» версією 4K, володіють вбудованою функцією пам'яті об'єктива. Я недавно звернув увагу, що в місцевому кінотеатрі, обладнаному цифровими 4K кінопроекторами Sony використовується CIW (метод постійної ширини), а для формату Сінемаскоп не використовувати анаморфотной лінза (при тому, що у типових кінопроекторів використовується саме вона).

Маскінг. Деякі власники домашнього кінотеатру встановлюють спеціальні «маски», що дозволяють змінити співвідношення сторін видимої частини екрану, щоб вона відповідала формату відображуваного відео. Для CIW систем (з постійною висотою) маски представляють собою горизонтальні панелі у верхній і нижній частині екрана, які можна переміщати вгору і вниз, щоб відкритою залишалася тільки та частина екрану, яка відповідає формату відображуваного відео. У випадку з CIH системами (постійна висота зображення), з боків екрану встановлюють вертикальні панелі, які рухаються вліво і вправо, залишаючи відкритою тільки частина екрана, яка використовується у даного формату. Є також кілька систем чотиристоронньої маскінг, що дозволяють при необхідності встановлювати як вертикальні так і горизонтальні маски. Деякі виробники екранів, такі як Stewart і Carada, пропонують власні маски, тоді як є і «універсальні» маски від незалежних виробників, які можна використовувати з екранами фіксованих розмірів.

Автор: Ron Jones,
4 Грудня 2013, www.projectorcentral.com