| Компьютерная графика на бабушкином телевизоре | |
| Олег Татарников | |
Очевидно, что как и любое творческое дело, компьютерная графика имеет два аспекта: индивидуальность и ремесло. Ну, первое - это понятно от лукавого, а вот ремесло - это то, чему можно научить и научиться. Поэтому, необходимо понимание взаимодействия законов физики и эстетики, чтобы художник, пользующийся компьютером, понял, как, действуя в жестких рамках технических ограничений, выразительно изображать сцены, которые были бы при этом приятны для глаз. Если Вы впервые разрабатываете графику для воспроизведения на видео или ТВ, то будете, несомненно, удивлены разительному отличию того, что видели на экране компьютера, от того, что другие будут созерцать по телевизору. К сожалению, четкие, с высоким разрешением, полноцветные изображения Вы последним посмотрите на своем мониторе. Когда изображение будет преобразовано к стандартному видео формату, записано на видеомагнитофон и передано по эфиру - ваш красочный мир может превратиться в непонятный помехообразный мусор. Для опытного профессионала проектирование графики для видео означает неукоснительное соблюдение нижеописаного набора правил. К сожалению, видео стандарт, которым мы пользуемся на телевидении и видим на своих телеэкранах, был определен более сорока лет назад. Хотя видеотехнологии значительно продвинулись, антикварные стандарты остались, и продолжают диктовать ограничения. Более того, даже специалисты, привыкшие к профессиональным телевизионным мониторам на работе и хорошим телевизорам последних марок дома, да тем более в Москве, плохо представляют, как будет выглядеть их работа на маленьком, дешевом телевизоре в какой-нибудь рязанской деревне (хорошо, если цветном). Короче, забудьте все, чему вы научились, забавляясь с компьютерной графикой и разрабатывайте свои проекты исходя из телевизионных реалий. Правила, которые можно принять для настольных издательских систем, компьютерных игр или получить в художественной школе, не обязательно применяются на телевидении. Все, от Ваших цветовых пристрастий до общей композиции проекта - здесь не работает. Взамен, правила игры в видео мире основаны на строгих, не подлежащих обсуждению технических ограничениях. Кроме того, видео среда функционирует в другом контексте. Например, телезрители приучены к движущимся изображениям и статика для них противоестественна. Проектировщики, сосредоточенные на статическом графическом проекте, должны думать в терминах временных интервалов и визуальных переходов. Так, вместо того, чтобы разрабатывать высококачественные изображения в классическом смысле, индивидуальность видеосреды диктует эстетику решений видеохудожника. Один из основных методов видеопроектирования заключается в том, чтобы использовать два монитора, стоящие рядом друг с другом. Один монитор - дисплей с высоким разрешением для работы, другой - маленький, стандартный телевизор для контроля, который будет отображать то, что дойдет до абонента, и то - в лучшем случае! С таким расположением Вы сможете вовремя заметить, какие цвета работают, а какие необходимо изменить, не смотря на ваши пристрастия. Быть может, Вы будете раздражены неприятным качеством и несносными ограничениями, но это судьба, они - те самые правила, которым все должны следовать независимо от желания. Однако если применять базовые правила, Вы будете передавать информативную и понятную графику, приятную для глаз. Для художников, приспособление к миру видео - единственная возможность выжить там и, соблюдая правила, получать качественные изображения на телеэкране.
Преобразуйте тонкие, одиночные горизонтальные строки и точки в толстые. Тонкие, в один пиксел по ширине, вызовут нежелательное мерцание (flickering) строк на экране ТВ, которое является вызуально раздражающим. Причина такого неприятного мерцания строк лежит в способе отображения стандартного видео. Технология телевидения основана на так называемых полукадрах, которые отображаются двумя наборами полей, которые чередуются от одного к другому через строку. Это называется интерлейсным (interlace) методом, который отличается от нечередуемого (non-interlace) метода, используемого высококачественными компьютерными дисплеями. Чередующиеся поля на видео отображаются с частотой 25 раз в секунду каждое в стандарте PAL/SECAM (25 кадров в секунду) и 30 в стандарте NTSC (30 кадров в секунду), которая является достаточно медленной для глаз, чтобы воспринять мерцающий эффект. Однако, уход от этого артефакта прост. Имеются две возможности: Вы можете сгладить строку, размывая ее по вертикали (применяется blurring, не путайте с antialiasing) или Вы можете добавить идентичную строку непосредственно выше или ниже данной. Острые горизонтальные грани также могут иметь нежелательное мерцание, которое исправляется тем же способом. Большинство программ обработки изображений, типа Adobe Photoshop или Fractal Design Painter, обеспечивают превосходный контроль над степенью размывания, которого для этой цели достаточно совсем немного. На стадии 3D рендеринга, однако, Вы можете установить высокое значение параметра сглаживания (antialiasing), чтобы устранить нежелательные мерцания изображения, но этот параметр применяется для сглаживания зубчатых эффектов растрового изображения на косых линиях и требует аккуратности в обращении с ним. Во-первых, он значительно увеличивает время просчета, а во-вторых, если 2D blurring может размыть картинку только по вертикали, избавляясь от артефакта, но оставляя изображение достаточно контрастным, то antialiasing подсаживает все и нет возможности сделать картинку достаточно жесткой, если этого требует творческая задача. Поэтому, неизбежно используя antialiasing, избегайте неоправданно увеличивать его значение, а для устранения мерцания пользуйтесь другими возможностями некоторых 3D пакетов. Например, Autodesk 3D Studio предусматривает адаптивный Vblur, который размывает только те строки, разница между которыми превышает определенный порог контрастности или можно изменить размер пиксела от 1.2 до 1.4, что значительно экономичней решает вышеописанную проблемму.
Сползание цветов, точнее появление паразитических областей между двумя цветами, которые создают ужасные рамки и не только выглядят неприятно, но и могут сделать текст совершенно нечитабельным - более сложная проблемма. Способ избежать этого артефакта состоит в том, чтобы выбирать "правильных соседей". Во время экспериментирования, непременно избегайте ярко-красных фонов или прдметов, окрашенных в глубокие зеленые или синие тона, которые выглядят действительно ужасно. Избегайте чистых цветов, применяйте оттенки и разбелы. Для читабельного текста, самая надежная цветная комбинация - белый текст на синем или черном фоне. Безопасный вариант - создание текстов пастельных тонов на темно-серых градиентах (цветовых переходах).
Искать серьезные цветовые изменения вашей компьютерной картинки следует опираясь на некоторые закономерности. Цвета Вашего оригинального RGB источника при выводе на стандартное видео искажаются и могут полностью отличаться на экране ТВ. Это происходит от того, что эксперты видеостандартов несколько десятилетий тому назад вывели технические ограничения на некоторые специфические цвета. Они отметили, например, что тона кожи - наиболее важные цвета и критичные для зрителей. По этой причине, они преднамеренно переместили цветовое пространство, чтобы избежать зеленых оттенков, которые теперь на видео, едва ли выглядят зелеными вообще. Желтые же имеют обратные проблемы. В результате - много золота на экране, которое вряд ли выглядит натурально. Другая особенность - цветовое смещение. Красный, например, часто сдвигается вправо. В некоторых случаях, Вы даже можете воспользоваться преимуществами этого эффекта.
Используйте пастельные тона, уходя от высокой насыщенности цвета, чтобы избежать искажений. Постарайтесь в любой цвет подмешать все три базовые компоненты RGB. Совет, в большей мере относится к стандарту NTSC, нежели к PAL или SECAM. Снова, "благодаря" архаичному видеостандарту, не поддерживаются цвета высокой насыщенности и нет никакого способа избежать этого. Глубокая, богатая цветовая палитра, которая восхищает зрителя на кинопленке и в полиграфическом мире, недоступна в видеостандарте. Фактически - это одна из основных причин восторженной поддержки цифрового видеоформата. Так, что случится, если Вы заупрямитесь и выберете сияющие цвета в вашей палитре, как на RGB мониторе? Они поведут себя, как папанинцы на льдине - мало того, что "задрейфуют", но еще и "сломаются". Попадая в другое цветовое пространство Вы не гарантируете результата, когда все это будет просматриваться на экране ТВ. Даже желтые оттенки "дрейфуют" к белому при сильной насыщенности. Проблема настолько знакома профессионалам, что многие программы обработки изображений и анимации, предлагают автоматические средства исправления цветовых значений. Если таких средств нет, но программа, которую Вы используете, основана на цветовых моделях HLS/HSV (Hue, Luminance, Saturation / Hue, Saturation, Value), избегайте значений насыщенности выше 70%. Профессионалы видеоиндустрии употребляют даже специальное слово для цветов, превышающих уровни насыщенности: запрещенный цвет (illegal video). Причина не только в том, что они не могут отображаться, но даже при попытке передачи выходящих из разрешенного диапазона цветов в эфир, нарушается стандарт качества передаваемого сигнала, что чревато более серьезными последствиями, чем просто цветовые искажения, ведь управляющая аппаратура настроена на поддержку вещательных стандартов. Итак, избегайте насыщенных цветов: это - закон.
Избегайте мелких деталей. Попробуйте для забавы сделать картинку, подобную рисунку 3. Некоторые дикторы неосторожно впадают в эту ошибку, выбирая контрастную, полосатую одежду или костюмы с многочисленными яркими деталями. Детализированные черно-белые строки или сетки трансформируются в красочные психоделические картинки, когда преобразуются в видео формат. Это происходит потому, что в процессе видеокодирования, сигналы основных цветов, преобразуются в широкополосный сигнал яркости, соответствующий видеосигналу черно-белого телевидения, и три узкополосных сигнала, несущих информацию о цвете. Это так называемые цветоразностные сигналы. Поэтому приемник, формируя цвет, замешивает небольшую часть цветного сигнала с некоторыми черно-белыми осциляциями, вызванными мелкими деталями изображения. В результате - цветные мерцающие артефакты, которые неприятно искажают Ваше изображение. Если Вы не можете обойтись без деталей, то хотя бы сглаживайте их, размывая в программе обработки изображения, чтобы избежать этого красочного, но бесполезного артефакта.
Избегайте регулярных структур. Даже если они хорошо выглядят на статичной картинке и не имеют мелких, осциллирующих деталей, неприятные, паразитические узоры в движении Вам обеспечены. И безобидная шахматная доска проявляет свойства морской поверхности.
Работайте внутри так называемой области "SAA" (Safe Action Area) или Underscan. Более строгая область - "STA", или Безопасная (сохраняемая) ОбластьТитрования (Safe Titling Area), является областью, которая занимает примерно 80% внутри передаваемой телевизионной картинки, а внешние к ней 20%, вероятнее всего обрезается или закрываются рамками (оправами) на большинстве бытовых телевизоров. Никогда не помещайте текст или изображение снаружи этой области, иначе оно будет обрезано при показе, особенно на более старых моделях, которые имеют большие, круглые, пластмассовые оправы. В любом случае, изображение обрезается до "SAA", чтобы удалить искажения сигнала по краям. Это Вам не компьютерный дисплей. При создании изображения на его экране, внешние грани ясно видны и окружены черной рамкой. Однако, прекрасно выглядящее на Вашем компьютере изображение, при переводе на видео будет грубо и непредсказуемо обрезано, примерно на 20 процентов. Область, которая выпадает, часто называется "Overscanned" и просматривается только на профессиональном мониторе в специальном режиме. Если программы, которые Вы используете, не обеспечивают опции отображения "SAA", понадобятся дополнительные усилия для того, чтобы контролировать ее непосредственно при создании анимации. Прямоугольник, представляющий визуально "STA", напоминает Вам о необходимости избегать попаданий важных частей изображения и текста снаружи этой области. Иногда, необходимо несколько увеличить такую область для обеспечения большей надежности попадания. Некоторые программы анимации, например Autodesk 3DStudio, предусматривают ручную регулировку соотношенияобластей отображения.
Пишите текст большими буквами. Даже без проблем аналогового искажения, кабельного шума, и антенного приема отраженного сигнала, видеозапись типично искажает изображение, смазывает цвета (часто вправо), добавляет большое количество шума, и уменьшает резкость изображения. Прекрасные тексты, особенно цветные, легко становятся нечитабельными. Если ваш текст важен, пишите достаточно большими буквами, чтобы избежать снижение качества при переходе от любимого RGB монитора к их конечной видеосудьбе. Одним из эффективных приемов, которым можно пользоваться - это тени вокруг букв. Однако, помещайте тени правее - это область самого большого искажения. Другим эффектным способом написания текста, пришедшим в телевидение вместе с компьютерной графикой является снятие фаски с букв. Таким приемом можно убить сразу двух "зайцев" - повысить остроту и читабельность текста, и одновременно избежать смещения цвета за счет перехода по более темной фаске.
Поддерживайте коэффициент отношения (Aspect Ratio) в течение всей Вашей работы. Этот коэффициент описывает отношение ширины к высоте. Некоторые программы графики создают изображения, которые сохраняют не те пропорции, которые использует видеостандарт - 4:3. Изображения, сформированные в 640 x 480, 800 x 600, 768 x 576 и др. прекрасны и на видео. Если пропорция не сохраняется, ожидайте увидеть, что Ваши круги превратятся в овалы, когда попадут на стандартный видеоэкран. Те же самые результаты можно ожидать и при сжатии анимации в MPEG.
Делайте движение более естественным. Или менее механистичным. Человеческий глаз не привык к тому, что предметы разогнавшись, останавливаются как вкопанные или меняют траектории под прямым углом. Люди должны предсказывать поведение предметов, они привыкли к незыблемости законов природы. Если программа, которой вы пользуетесь, не имеет установок для сглаживания движения, попробуйте снять поведение реальных обектов и, проанализировав по кадрам траектории, сформировать себе правила для построения ключей. Хотя, человечество уже не раз проводило такие анализы и классическая мультипликация давно сформировала себе правила, которые вроде бы утрируя движение, на самом деле выделяют из него понятную для зрителя суть и поэтому делают более выразительным. А иногда, художник борется со слишком "правильной" компьютерной интерполяцией, чтобы сделать движение более "живым". В любом случае, движение - это важнейший фактор любой видеопродукции, ее основа. Точное соотношение временных интервалов, правила визуальных переходов и приемы монтажа собственно и формируют лицо Вашего проекта, но это уже другая история...
После того, как эти правила станут для Вас окончательно понятны и приняты, посмотрите телевизор в свободное время, разделив просмотр на две категории: в течение удобного времени (primetime), когда обычно выходят в эфир высокопрофессиональные команды и неудобное время, кабельное телевидение, дециметровые каналы с низким бюджетом, чтобы увидеть, как кто работает, каких правил придерживается, а каких нет. Неизбежно, Вы увидите примеры превосходного и плохо разработанного видео и машинно-генерируемой графики. Укрепленные этим опытом и базовыми правилами, Вы сможете создавать видеографику подобно профи.
Рис. 1. Смешивание и взаимовлияние цвета - искусство при выводе на видео. Обратите внимание на эффект размывания снаружи и искажение на некоторых цветовых комбинациях. Вы видите странные "тени" из красного на синем. Обратите внимание, также, на хроматическое "сползание" на специфических цветах, типа зеленого на сиреневом.
Рис. 2. Текст, выходящий за область "сохранения" невидим на стандартных телевизорах и чем старее марка телевизора, тем меньше эта область.
Рис. 3. Это красочное изображение было сделано полностью в черно-белых тонах. Цвета не выходят за рамки стандартных для видео и отображаются на стандартных аппаратных средствах.
Рис. 4. Рамки для контроля областей "сохранения". Внутренняя - "STA, внешняя - "SAA". Закругления углов сделаны с учетом старых марок телевизоров (источник - программа Wavefront Advanced Visualiser). Область внутри закругленных контуров - "область риска". |
Бесплатная
подписка на «625-net news», журнал «625» и журнал «Звукорежиссер»
.
По вопросам размещения рекламы обращайтесь: reclama@625-net.ru
Вопросы и предложения по содержанию журнала
направляйте: web.editor@625-net.ru
Замечания и предложения по работе сервера
направляйте: web.master@625-net.ru
© 1996-2001 Журнал «625». Все права защищены. © 1996-2001
«625» Magazine. All rights reserved.