Основы записи и воспроизведения изображения (в кинематографе): Учебное пособие для вузов кинематографии. — М.: Искусство, 1982. — 239 с., ил.
Книга посвящена изложению методов математического моделирования преобразований изображения в кинематографическом процессе. На основе теории линейных систем и теории дискретизации проводится анализ пространственных, временных и пространственно-временных преобразований изображений, а также процесса записи и воспроизведения цветных изображений. Рассмотрены методы оценки воспроизводящих свойств кинематографической системы. Показаны принципы количественной оценки качества кинематографической системы и воспроизводимого ею изображения. Предназначена для студентов киновузов.
ОТ АВТОРА
Последние годы характеризуются тем, что теоретические методы, разработанные в радиоэлектронике, все более проникают в оптику, фотографию и кинематографию. Это объясняется тем, что физические процессы, происходящие в радиоэлектронных приборах, близки процессам, осуществляемым в оптических, фотографических и кинематографических системах. Значительные успехи в области теории линейных систем, теории дискретизации, теории информации создали достаточно солидную базу для разработки теории процессов преобразования изображений в кинематографических системах.
До недавнего времени преобразования изображений в кинематографических системах представлялись довольно простыми, не требующими глубокого теоретического осмысления. В современных условиях научно-технической революции кинотехника претерпевает бурное развитие, и создание новых и совершенствование существующих систем записи и воспроизведения движущихся изображений невозможны без достаточно серьезных теоретических предпосылок.
Работы советских ученых М. В. Антипина, Л. Ф. Артюшина,
A. Т. Ащеулова, А. И. Вейцмана, К. В. Вендровского, Д. С. Во-лосов.а, Е. М. Голдовского, Ю. Н. Денисюка;. Н. К. Игнатьева,
B. Г. Комара, Н. Д. Нюберга, С. М. Проворнова, В. В. Раков-ского и других, а также зарубежных специалистов Д. Гудме-на, А. Папулиса, X. Фризера и других заложили основу теории кинематографических процессов.
В задачу данной книги входит обобщение достигнутых результатов в области исследования процессов преобразований изображений в кинематографических системах. Автор не стремился дать конкретные рекомендации по совершенствованию существующих и созданию новых кинематографических систем.
Основная цель книги — изложение современных методов анализа и оценки воспроизводящих свойств кинематографической системы и ее элементов. Специалисты, вооруженные современными методами исследований, в состоянии решать конкретные, принципиальные практические задачи, стоящие перед кинотехникой.
Книга является учебным пособием, предназначенным для студентов, и написана на базе курса лекций, читаемых автором в Ленинградском институте киноинженеров. Изложение материала
построено с учетом того, что студентами изучены курсы «Прикладная оптика и светотехника», «Физические основы кинотехники», «Носители кинематографической информации», «Основы телевидения и кинотелевизионной техники», «Детали и механизмы киноаппаратуры» и дисциплины общеинженерного цикла.
В книге опущены чисто фотографические вопросы записи и воспроизведения изображений в кинематографической системе, так как они изучаются в самостоятельных курсах.
Во введении даются основные определения и краткий обзор принципов записи и воспроизведения изображений.
В I главе рассмотрены общие вопросы преобразования изображения, необходимые для его записи на носителе с целы»} последующего воспроизведения. На основе этого материала во II и III главах проводится анализ пространственных, временных и пространственно-временных преобразований одноцветного изображения в реальных кинематографических системах. Особое внимание уделено оценке воспроизводящих свойств кинематографических систем, а также анализу искажений, вызванных дискретизацией изображения.
Глава IV посвящена изложению принципов записи и воспроизведения цветного изображения. Указываются пути построения систем, обеспечивающих воспроизведение физически, физиологически и психологически точных цветных изображений.
В V главе показаны методы количественной оценки качества изображет^ позволяющие научно обосновать требования к воспроизводящим свойствам кинематографических систем.
В приложении приведены краткие сведения из высшей математики, использованные при анализе преобразования изображений.
ВВЕДЕНИЕ -
Окружающий нас мир заполнен бесчисленным множеством объектов, которые характеризуются не только массой, химическим составом, размерами и пр., но и светотехническими показателями: пространственным распределением яркостей, спектральным составом отраженного света и т. п. Каждая точка поверхности предмета является источником, излучающим световую энергию в виде сферических световых волн. Излучение всех точек предмета создает сложный фронт световых волн. Оптические системы фотографического или киносъемочного аппарата преобразуют расходящийся фронт световых волн в сходящийся.
Рассмотрим простейший случай, когда объектом являются две произвольно расположенные светящиеся точки А и At (рис. 1). От обеих точек расходятся сферические световые волны, частично охватываемые зрачком объектива 1. После трансформации в объективе сферические волны сходятся в точках А' и А\. Будем считать, что объектив 1 имеет зрачок достаточно большого диаметра.
Поместим за точками А' и А'г наблюдателя 2. Рассматривая светящиеся точки, наблюдатель воспримет их как действительные точки А и Аг. Иными словами, если наблюдатель пользуется только зрительным анализатором *, он не сможет определить, находится ли в точках Л' тиА\ действительный объект или его оптическое отображение.
Переходя к более сложным представлениям, положим объект — трехмерный предмет 3 (рис. 2). Рассуждая аналогично предыдущему, можно показать, что объектив 1 образует трехмерное оптическое отображение объекта 4. Если наблюдатель 2 будет рассматривать оптическое отображение объекта, построенное объективом в масштабе, близком к единице, он воспримет его, как и сам объект. Это объясняется тем, что при наблюдении трехмерного оптического отображения объекта действуют в полной совокупности все три основных фактора бинокулярного зрения — аккомодация, конвергенция и диспаратность изображе-
* Под зрительным анализатором понимается совокупность всех элементов чувствующей системы человека (включая мозг), которые участвуют п восприятии зрительной информации.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОТ АВТОРА ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I СИГНАЛ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ЕГО ПРЕОБРА-
ЗОВАНИЯ В КИНЕМАТОГРАФИЧЕСКИЙ СИСТЕМЕ
§ 1.1. Сигнал изображения
§ 1.2. Развертка и дискретизация сигнала изображения
§ 1.3. Преобразования функции, описывающей сигнал изображения в линейных системах § 1.4. Частотная характеристика системы § 1.5. Преобразования сигнала изображения при его дискретизации
§ 1.6. Искажения сигнала изображения, вызванные его дискретизацией
§ 1.7. Дискретизация изображения в кинематографических системах
ГЛАВА II ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ИЗОБРАЖЕНИЯ
§ II.1. Развертка изображения § П.2. Функция рассеяния точки § П.З. Функции рассеяния линии и края § II.4. Пространственная частотная характеристика системы -§ II.5. Воспроизводящие свойства оптических систем
§ П.6. Воспроизводящие свойства кинопленок § П.7. Фильтрация пространственных часто* зрительным анализатором
§ II.8. Оценка воспроизводящих свойств кинема* тографической системы
ГЛАВА III ВРЕМЕННЫЕ И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕ-
МЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
§ II 1.1. Дискретизация изображения во времей* § III.2. Фильтрация временных частот при кина-с ъемке
§ II 1.3. Анализ искажений первого рода >
§ III.4. Фильтрация временных частот при кино» п роекции
•И 16 l!
11
24
'21 4С
48
5G
55
61
71 81
№
108 1$
12S
§ III.5. Фильтрация временных частот зрительным анализатором 136-§ III.6. Анализ искажений второго рода 14О § III.7. Сдвиг изображения во время записи 149 § III.8. Пространственно-временные преобразования изображений
ГЛАВА IV ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
§ IV.1. Методы записи цветного изображения § IV.2. О возможности реализации систем, обеспечивающих воспроизведение физически точных цветных изображений
§ IV.3. Восприятие цвета зрительным анализатором § IV.4. Условия воспроизведения физиологически
точного цветного изображения § IV.5. О возможности реализации систем, обеспечивающих воспроизведение физиологически точных цветных изображений
§ IV.6. Субтрактивная система записи и воспроизведения трехцветных изображений , § IV.7. Воспроизводящие свойства современного
цветного кинематографа
ГЛАВА V КВАЛИМЕТРИЯ КИНЕМАТОГРАФИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
§ V.I. Квалпметрия и ее основные положения § V.2. Количественная оценка качества кинематографических систем и изображений § V.3. Сенсорная характеристика зрительного анализатора
§ V.4. Методика построения сенсорных характеристик
§ V.5. Определение коэффициентов весомости § V.6. Применение квалиметрии в кинематографии
Приложения Литература Предметный указатель
154
161 161
178-182
188-193-197
202-202
205-208
211 212 21Т
222 23О 234
Цена: 300руб.
