СЪЁМКА в 3D
 

Ошибки 3D-съемки

Относительно недавно был снят нашумевший фильм «Аватар», следуя последним наработкам в официальном кино формата 3D. Я посетил этот фильм, ожидал увидеть прорыв в реалистичности изображения. Или хотя бы нечто похожее на советское стерео-кино.

Первое впечатление: стереобаза – ни к черту, быстрые движения – смазаны и, за счет «цифры», превратились в «кашу». Примерно как во времена VideoCD в быстрых сценах.

Нынешние киносъемщики в 3D себе надумали, что на экране центральные объекты обязательно должны быть в моно-режиме, то есть, их мнимое изображение должно совпадать с плоскостью экрана. Вероятно дело в том, что у них явные проблемы с сепарацией ракурсов стереоскопии – при сильном расхождении центра объекта по ракурсам становятся заметными фантомные изображения этого объекта. То есть, вы видите вместо одного яркого объекта на темном фоне аж три штуки – плюс еще 2 копии справа и слева от объекта в более бледном виде. И чтобы эти копии друг друга маскировали, и был придуман принцип, чтобы 2 объектива 3D-аппарата всегда строго были направлены на снимаемый объект, не важно, на каком реальном расстоянии он находится. Ну, еще дополнительно могут применить принцип маскировки – чтобы яркость объекта и фона совпадали. Тогда фантомные следы объекта будут теряться на пестром фоне.

В жизни мы смотрим на объект, фокусируясь на нем – оптические оси глаз направлены на объект. Дальше объект – точка пересечения оптических осей взгляда удаляется. Ближе – приближается. Когда смотрим на нос – вообще глаза «в кучу». А что на сеансе фильма «Аватар»? Точка пересечения оптических осей взгляда всегда строго на экране, строго на одном и том же расстоянии из-за того, что центральный объект картинки на экране всегда в моно-варианте, без расслоения по ракурсам (объективы 3D-камеры всегда направлены на объект, и в итоге в обоих ракурсах этот объект в одном и том же месте кадра). И когда объект в жизни ближе, чем расстояние до экрана, на экране он становится больше, чем есть – ведь мы оцениваем расстояние до объекта, а значит и его реальный размер, на основе углового размера – именно мышечным чувством глазных мышц – на сколько сильно мы изменили положение глаз. Только так обретается ощущение расстояния до объекта. Но, киносъемщики формата 3D взяли на вооружение принцип «человек, когда смотрит на объект, направляет взгляды глаз в точку нахождения объекта», не понимая, что этот принцип не годится для 3D-съемки и последующего воспроизведения на экране, находящемся на фиксированном расстоянии от зрителя. И зритель в кинозале из-за этого и не может получить ощущение расстояния до объекта и его размерах - из-за системной ошибки во время съемки, когда постоянно меняют сведение осей объективов при съемке объектов на разных расстояниях! И этого никто не в состоянии понять, что коли зритель в кинозале постоянно находится на одном и том же расстоянии от экрана, то объективы нужно также зафиксировать, чтобы их оптические оси пересекались в строго определенной точке, продиктованной тем, в каких условиях и на каком экране будет показываться снимаемое 3D-кино.

На фильме «Аватар» я наблюдал гипертрофированные размеры лиц героев на уровне плоскости экрана, хотя в жизни я бы их видел при таких угловых размерах на расстоянии полуметра от лица. То есть, глаза бы сводились не на плоскость экрана, а гораздо-гораздо ближе, на мнимое изображение объекта, которое должно быть гораздо ближе, чем экран.

Лицо на весь экран и при этом находится чуть дальше экрана, хотя должен казаться очень-очень близко от экрана

Еще я наблюдал, что стереоскопия на этом фильме была очень мизерной – более ближние и более дальние объекты, чем центральный объект, в кадре по субъективным ощущениям находились самую малость ближе и самую малость дальше, чуть-чуть ближе экрана и чуть-чуть дальше экрана. Это уже вторая ошибка съемщиков «Аватара» - слишком маленькая стереобаза между объективами 3D-аппарата.

Близкий объект - баночки, кажется дальше, чем надо

Дальние объекты кажутся ближе, чем надо

Есть и третья ошибка – «наезд» на объект и «отъезд» от объекта. Не понимают того, что при «наезде» зритель как бы приближается к объекту, угол между оптическими осями глаз увеличивается, что увеличивает субъективный объем восприятия объекта – глаза сильней двигаются при переводе взгляда с переднего края объекта на задний край объекта. Просто поглядите на стул по соседству и на лес на горизонте. В первом случае вы четко определите объем и оцените расстояние между передней ножкой стула и задней. А при взгляде на лес вы не сможете оценить глубину леса, почувствовать расстояние между первым деревом и стоящим чуть глубже – глаза при переводе взгляда с переднего дерева на заднее дерево не двигаются, оба дерева кажутся на одной плоскости. Но если подойдете к лесу, произойдет как бы «наезд» камеры на лес, то объем начнет увеличиваться, пока не станет таким же, как и при взгляде на стул. Здесь большую роль играет именно угол оптических осей взгляда обоими глазами. А при съемке фильма, когда объект в кадре за счет «наезда» увеличивается, скажем, в 2 раза, то в этот момент стереобаза остается прежней, то есть, относительно увеличения размера объекта на экране, стереобаза уменьшается. То есть, когда оператор производит зум на увеличение, то вносится искажение в стереоскопию – уменьшается глубина картины во столько раз, во сколько оператор «увеличил» объект в кадре. В этот момент возникает ощущение, что картина на экране плавно из 3D превращается в 2D – полностью теряется реалистичность, будто начинаешь смотреть на мир одним глазом.

Некоторые производители, да и «самоделкины» уповают на природу. Делают стереобазу между объективами равной расстоянию между глаз. Типа «съемка строго так, как видит человек». Но, и снова нету понимания основы бинокулярного зрения! Ведь на чем будут воспроизводить снятое кино? На экране! А на экране снятый человек будет ли таким же по размеру? Очень сильно сомневаюсь. Особенно в сценах, где одна голова на весь экран. Это для кинотеатра. А для домашних «кинотеатров» обратная картина – человек в рост на экране будет в несколько раз меньше. И если в реале крайне удаленный объект, фактически находящийся на бесконечно большом расстоянии, вызовет расположение оптических осей зрения глаз почти параллельно друг другу – это вызовет ощущение в глазах, что объект очень далеко – то подобная съемка на экране при показе этого самого бесконечно удаленного объекта, не вызовет точно такое же положение глаз, и не будет нужного ощущения, будто объект бесконечно далеко. Он будет казаться гораздо ближе и меньше. Причина проста – на маленьком экране этот бесконечно далекий объект в режиме анаглифа расслоится гораздо слабей, чем в реале или при просмотре на большом экране с соблюдением размеров объектов в жизни и на экране. И для сохранения ощущения дальности объекта, нужно увеличивать стереобазу между объективами в корень квадратный столько раз, во сколько раз объект на экране меньше оригинала. Если в реале высота объекта будет 2 метра, а на экране этот объект будет только 0,5 метра, то стереобаза должна быть увеличена в 2 раза относительно расстояния между глаз.

Для примера. Опытные фотографы, создающие стерео-фотографии, при пейзажной съемке увеличивают стереобазу в несколько раз больше, чем расстояние между глаз – только так будет сохранен объем изображения на маленьком экране – компьютерный ли монитор, либо плазменный телевизор. Я и сам в начале своих стерео-съемок так поступал, чтобы сохранять объем на мониторе. При попытке снимать «как правильно, как в природе» получались плоские изображения. Если вам интересно глубже вникнуть в эту тему – весь интернет в вашем распоряжении. Уверен, уже много статей написано на эту тему, еще и с интуитивно понятными иллюстрациями.

Еще один момент. Он касается всех фильмов, не только 3D. Вы замечали, как в кино виден поезд вдоль него, от тепловоза до последнего вагона? Дальний вагон заметно больше на экране относительно первого вагона, чем он виделся бы в жизни.

дальний вагон заметно больше, чем в жизни

Или, видели ли вы широкоугольную съемку при сравнении с оригиналом? Если привести к одному размеру объекты переднего плана, в кадре и в жизни, то дальний объект в кадре будет непропорционально маленьким. Это тоже является искажением. Оно вызвано тем, что в съемке применяют фокусные расстояния, несопоставимые с фокусным расстоянием хрусталика человеческого глаза. И наиболее близкое значение фокусного расстояния объектива будет давать наиболее реалистичную картину – сопоставимые соотношения угловых величин объектов переднего и заднего планов, как и в жизни.

Ниже привожу примеры съемки двух одинаковых объектов: широкоугольная съемка (обычно применяют при панорамных съемках), нормальная, максимально приближенная к человеческому зрению съемка и съемка с большим увеличением (когда нужно "приблизить" сильно удаленный объект). Все снимки приведены к масштабу, где диаметр переднего стакана одинаков на всех снимках, расстояние между стаканами равно 1 метру. Фотографии позволяют судить об искажении размеров более удаленных объектов или заднего фона.

широкоугольная съемка, дальний объект очень маленький правильная съемка, дальний объект сохранил пропорции съемка на длинном фокусном расстоянии, дальний объект непропорционально большой

Теперь подытожим ошибки существующих методов стерео-съемки:

  1. Ориентация объективов строго на объект, не важно, на каком расстоянии от видеокамеры он располагается – теряется ощущение расстояния до объекта.
  2. Маленькая стереобаза – пропадает глубина чуть более дальних объектов, а также на некрупных экранах. Только при макро-съемке еще сохраняется ощущаемый объем.
  3. Применение зума – уплощение картины при «наезде».
  4. Неверные значения фокусных расстояний при съемках, это еще усугубляется применением «зума».

Можно легко объяснить маленькую глубину картины – чем меньше расслаивается левый и правый ракурс, тем меньше фантомов соседнего ракурса. Потому и сводят объективы «в кучу», да и располагают их поближе друг к другу. Но, как же зрителю все же показать, что эта съемка не 2D, как может показаться на первый взгляд? А очень просто! Нужно в самый передний план поместить, например, кустик! Изображение по ракурсам почти не различается, но зато ближний кустик отчетливо маячит прямо перед носом. Зато не надо дополнительно тратиться на то, чтобы обеспечить для зрителя качественное разделение ракурсов, чтобы полностью исключить появление фантомов соседнего ракурса.

Я читал статью о том, что народ не торопится осваивать просмотр 3D-кино в кинотеатрах и на дому. Много жалоб на то, что голова или кружится, или болит. И, с учетом вышеизложенных ошибок, я почему-то не удивлен. Тех, кто с пеной у рта будет доказывать, что официально снимаемое 3D-кино якобы безошибочно, а голова болит у людей лишь потому, что они видят вместо плоской картинки объемную, я спрошу - если картинка на экране якобы абсолютно достоверна, то почему у этих же людей не болит голова, когда они смотрят на реальный мир? Или дело все-таки в наличии ошибок во время 3D-съемки?

Спустя 3,5 года после моего анализа искажений в 3D-съёмке, учёные смогли додуматься, почему у 3D-зрителя болит голова. Вот ссылка на новость Ученые спасут зрителей 3D-фильмов от боли в голове. Ниже привожу текст новости.

Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова создали программное обеспечение, позволяющее выявить допущенные во время производства фильмов технические ошибки, которые вызывают у зрителей головную боль. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».
Разработчики программы отмечают, что практически все смотревшие 3D-фильмы сталкивались с дискомфортом, причем многие не ходят на 3D-сеансы именно из-за испытанной головной боли. Она представляет собой реакцию мозга на «неправильные» картинки, одновременно приходящие на оба глаза. Мозг должен совместить их для получения стереоэффекта, но сделать это получается не всегда.
Исследовательская группа Дмитрия Ватолина называет более пятнадцати причин этой проблемы. Делятся они на две категории — недостатки оборудования (очков и проекторов) и недостатки самого фильма. Среди последних — перепутывание правого и левого видеосигналов.
Новая программа позволила ученым просканировать видеопродукцию, выпускаемую на Blue-ray дисках, и составить статистику этих проблем. В 23 фильмах было обнаружено 65 проблемных сцен. Так, подобные, правда, не слишком значительные, казусы с перепутыванием ракурсов были обнаружены даже в таких высокорейтинговых фильмах, как «Аватар», «Хроники Нарнии», «Сталинград».
О результатах работы своей программы ученый рассказал на проходившей в Сан-Франциско 27-ой ежегодной конференции Stereoscopic Displays & Applications (февраль 2016 года).

Есть еще одна область, где «дизайнеры» вносят свою лепту обмана потенциального зрителя – недобросовестная реклама. Когда мы видим в рекламе 3D-технологий стерео-экран, из которого вылезает какой-либо объект, то он собой заслоняет край экрана и/или высовывается далеко в сторону.

Стоит помнить, что мнимое изображение формируется в пирамидальной зоне - вершина «пирамиды» находится в районе глаз, а основанием «пирамиды» является сам экран. Только в этих границах будет изображение. На самой лучшей технике вы не сможете добиться того, что изображают в рекламе. Ниже дам еще несколько примеров недостоверной рекламы.