Телевизионная оптика на выставке NAB2004

Людмила Березенцева, Владимир Савоскин

Международная выставка NAB2004 (Лас-Вегас, США) показала значительный прогресс в разработке оптических систем и внедрении новых технологий как для телевидения высокой четкости, вещательного телевидения, так и для цифрового электронного кинематографа.

Студийные и внестудийные объективы

Студийно-внестудийная линейка объективов Thales Angenieux включает изделия серии Digital HD — 20x, 60x, 70x — для камер ТВЧ и серии HR — 22x, 62x, 72x — для стандартного вещания, причем 70x (HD) и 72x (HR) — это объективы на базе цифровых технологий, специально предназначенные для внестудийных спортивных передач и имеющие новый дизайн корпуса. Объектив Digital 70HD имеет диапазон изменения фокусных расстояний 9,5…665 мм (22…1330 мм с двукратным мультиплексором), относительное отверстие 1:2,2, минимальную дистанцию съемки 2,5 м и массу 22 кг.

Студийные и внестудийные объективы Thales Angenieux отличаются надежной защитой от пыли, влаги и конденсата. Они расходуют мало энергии в рабочем режиме. Это позволяет напрямую подсоединять объектив к камере, исключая отдельный блок питания. Все шесть упомянутых объективов представляют собой обновленную линейку OB/Sport, улучшенную по характеристикам, дизайну и эргономике.

Фирма Canon разработала два новых компактных студийных объектива с кратностью 22x и 23x серии Digisuper: XJ23×7BIE-D (Digisuper23xs) и XJ22×7,3BIE-D (Digisuper22xs) для переключаемых портативных камер ТВЧ и стандартного вещания, которые все чаще стали применяться в студийном производстве. Оборудованный HDxs-системой, Digisuper22xs использует X-элемент и систему Power Optical для достижения максимально возможных характеристик в компактном (165×175×336 мм) и легком (6,1 кг) исполнении. К высоким характеристикам относятся: максимальная скорость масштабирования — 0,5 с, фокусировки — 1,5 с, относительное отверстие — 1:1,8, диапазон фокусных расстояний — 7,3…161 мм. Выбор трех различных вариантов управления масштабированием и фокусировкой дополняют эксплуатационные возможности объектива 22xs. Объектив имеет защищенный дизайн в виде бокса и дополнительное крепление SUP-400 для установки на камеру. Аналогичные возможности, но более высокие технические характеристики, чем 22xs, имеет объектив Digisuper23xs, а именно: большую кратность изменения фокусных расстояний (23x вместо 22x), больший угол поля зрения (76,3° вместо 74°), более близкую дистанцию съемки (0,6 м вместо 0,8 м), более высокое относительное отверстие (1:1,6 вместо 1:1,8). Оба этих объектива выполнены в соответствии с последними достижениями цифровой электроники, включая новую ротационную (сменную) систему кодирующих устройств сервопривода для масштабирования, фокусировки и диафрагмы, использующих миниатюрные компоненты, специально разработанные фирмой Canon.

Объектив Digisuper23xs

Эти усовершенствования, которых не было в предыдущих объективах серии Digisuper, открывают новые функциональные возможности при работе в различных студиях (реальных, виртуальных) и делают управление объективом более точным. Другие полезные функции объективов 22xs и 23xs серии Digisuper включают:

• Shuttle Shot — «челночная» съемка, при которой фиксируются два фокусных расстояния (два масштаба изображения) с возможностью возврата от одного к другому;
• Framing Preset — предустановка кадра, при которой можно в любой момент съемки воспроизвести заранее установленные параметры. Подобная операция может быть воспроизведена многократно на различных скоростях масштабирования (функция Preset Zoom Speed);
• Speed Preset — возможность записи в память различных скоростей масштабирования, что особенно полезно для интервью.

Для работы в автоматизированных и виртуальных студиях объективы 22xs и 23xs имеют канал подключения к РС, возможность обновления процессора, высокоскоростной интерактивный цифровой интерфейс.

Объектив XA101×8,9BESM

Для внестудийных объективов фирма Fujinon разработала новую систему точной фокусировки, реализованную, в частности, в объективе XA101×8,9BESM для 2/3" камер ТВЧ. Известно, что точная фокусировка в ТВЧ-камерах затруднена при максимальных относительных отверстиях (мала глубина резкости изображения) и когда используется видоискатель камеры, имеющий малые размеры. Недавно разработанная дистанционная фокусировка с использованием большого экрана монитора не получила широкого распространения. Система Precision Focus Assist фирмы Fujinon успешно решает проблему фокусировки. Это не система автоматической фокусировки, но первичная фокусировка присутствует, чтобы затем точно подстраивать объектив к оптимальному фокусу. Предварительно выбирается исходный видеообъект как первичная точка фокусировки. Оператор может подстраивать резкость с помощью регулятора, похожего на компьютерную мышку, к позиции фокуса, затем можно выбрать ручную или автоматическую окончательную подстройку фокуса. При ручной фокусировке имеются три цветных светодиодных индикатора, которые отражают оптимальную подстройку фокуса. Когда используется автоматический тип подстройки, система сама контролирует и оптимизирует фокус, обеспечивая установку изображения с максимально возможным качеством. Достоинством системы Precision Focus Assist является также то, что для фокусировки не требуется масштабирование до максимального фокусного расстояния даже при широкоугольной съемке. Эта система реализована также в широкоугольном объективе HA13×4,5BЕRD-S28K для камер ТВЧ.

300-кратный объектив фирмы Panavision

Ошеломляющий эффект произвела фирма Panavision, представив 300-кратный объектив для цифровых камер внестудийного применения. Эта фирма всегда производила высококачественную оптику для кинематографии. Можно назвать прекрасную серию объективов Panavision Primo-Lens, удостоенную многих наград Technical Academy и Emmy. И вот фирма устанавливает новый рекорд по кратности изменения фокусных расстояний (М=300x), в три раза превышающий известные характеристики (100x — фирма Canon, 101x — фирма Fujinon). В дополнение к поразительной кратности, объектив фирмы Panavision включает много новых черт:

• выполнение масштабирования без уменьшения изображения в диапазоне от минимального до максимального фокуса;
• одновременная фокусировка при масштабировании;
• мгновенный оптический контроль «breathing» — пульсации изображения на малых фокусных расстояниях;
• система стабилизации изображения, устраняющая вибрацию в диапазоне 0…15 Гц;
• автоматическая подстройка заднего фокуса, скорость масштабирования менее 2,5 с, фокусировки до 1 с, смены диафрагмы 1 с;
• возможность запоминания значений фокусного расстояния, дистанции съемки и диафрагмы.

Основные характеристики объектива 300x:

• диапазон фокусных расстояний — 7…2100 мм;
• относительное отверстие — 1:1,9…1:13;
• минимальная дистанция съемки — 2,5 м;
• масса — 39 кг;
• габариты (диаметр x длина) — 264×970 мм.

Объектив имеет высокие оптические характеристики. Например, MTF на частоте 50 линий/мм равен 0,8 в центре и более 0,6 на краю поля; дисторсия не превышает 5%. Высокий контраст изображения, минимум остаточных аберраций, низкий уровень засветок и бликов подчеркивают оптические достоинства объектива 300x.

Объективы цифровой электронной кинематографии

Бурно развивающаяся цифровая электронная кинематография инициирует создание новых телевизионных объективов серии Cine-Style Lenses. И надо сказать, что большинство новых объективов, представленных на NAB2004, составляли объективы для электронного кинематографа, причем как с постоянным фокусным расстоянием, так и вариообъективы. Так, фирма Canon представила 6 новых объективов с постоянным фокусным расстоянием 5…55 мм серии HD-EC Prime Lens и один вариообъектив HJ8×5,5BKLL-SC серии HD-EC Zoom Lens. Для большинства объективов новой линейки HD-EC Prime Lens, включающей пять модернизированных моделей (FJs5, FJs9, FJs14, FJs24, FJs35) и новую FJs55 (число обозначает фокусное расстояние в мм), характерны высокое относительное отверстие 1:1,5, минимальная дистанция съемки 0,4…0,5 м, унифицированные масса (1,1 кг) и габариты (95×95×134,5 мм), угол вращения кольца фокусировки 280° (ранее 180°), что делает фокусировку более точной. Унификация цветовых характеристик и минимум хроматических аберраций позволяют производить замену объективов при эксплуатации, не прибегая к корректировке цветового баланса камеры. Унификация диаметра (95 мм) позволяет для всех объективов серии HD-EC использовать одни и те же компендиум и фильтры.

Широкоугольный объектив HJ8×5,5BKLL-SC

Новый широкоугольный объектив HJ8×5,5BKLL-SC удачно вписывается в линейку объективов HJ21×7,5BKLL-SC и HJ11×4,7BKLL-SC, имея массу 2 кг при максимальном угле поля зрения 90° и эффективном относительном отверстии 1:2,1. HJ8×5,5BKLL-SC использует систему Power Optical с X-элементом, которая в сочетании с оптикой, выполненной из флюорита и стекла Hi-UD с низкой дисперсией, обеспечивает получение оптического качества с высоким MTF.

Все HD-EC объективы фирмы Canon имеют традиционное конструктивное исполнение Cine Style Lens — шкалы масштабирования, фокусировки и диафрагмы гравированы крупно и четко, а механизм шестерен совместим со студийным кольцом фокусировки, ручным приводом масштабирования и автоматическими системами управления, используемыми для обычных кинообъективов.

Фирма Canon, расширяя эксплуатационные возможности своих объективов для электронной кинематографии, представила на выставке анаморфотный конвертер ACV-235, что является новым словом для цифрового кино. Используя ACV-235, устанавливаемый между любым объективом HD-EC и камерой, можно на 2/3" камере ТВЧ вести запись в формате 16:9 с соотношением сторон кадра 1,78:1 с последующей проекцией отснятого сюжета с соотношением сторон 2,35:1 (Cinema Scope), то есть создавать широкоэкранные фильмы. Технология создания широкоэкранных фильмов с применением ACV-235 становится более быстрой и экономически выгодной.

Фирма Carl Zeiss представила новый вариообъектив Digi Zoom с четырехкратным изменением фокусных расстояний 6…24 мм с эффективным относительным отверстием 1:1,9 для 2/3" цифровых камер электронного кинематографа. В конструкции этого объектива использованы преимущества объективов серии DigiPrime: высокое качество изображения для ТВЧ, повышенный контраст, спектральная характеристика, создающая естественную передачу цветов благодаря выбору оптического стекла высокого качества, что обеспечивает совместимость этого объектива с другими объективами DigiPrime по цветовым характеристикам; высокий коэффициент светопропускания по всему полю кадра на всем диапазоне изменения фокусных расстояний и минимальное падение освещенности по полю кадра; минимальные потери на отражение благодаря специальному подбору просветляющих покрытий на линзах объектива; 9-лепестковая диафрагма, обеспечивающая отсутствие засветок и люфтов при работе диафрагмы; точный механизм регулировки заднего фокуса по всему диапазону фокусировки; совместимость с коллиматором Zeiss Sharp Max (универсальным прибором регулировки заднего фокуса); внутренняя фокусировка по всему диапазону фокусных расстояний и дистанций, отсутствие эффекта breathing и др.

Объектив Carl Zeiss DigiZoom имеет следующие технические характеристики: диапазон фокусных расстояний 6…24 мм; эффективное относительное отверстие 1:1,9; дистанция съемки от 0,28 мм до бесконечности, причем объектив может точно фокусироваться на объекте размером 66×117 мм и даже меньше; габариты — D95×249 мм. Компактность и легкость объектива идеально подходят для ручного и дистанционного управления. Этот объектив может применяться в киностудиях с использованием киносъемочного компендиума и других аксессуаров, так как имеет стандартные шестерни и соответствующий привод для регулировки фокусного расстояния, резкости, диафрагмы.

Фирма Fujinon, представив на прошлой выставке широкий выбор новых объективов для электронного кино, в этом году разработала два новых объектива. Это объективы HAeF10 с фокусным расстоянием 10 мм и компактный объектив HAc18×7,6-F серии Compact  C. Объектив HAeF10 занимает среднее положение между объективами HAeF8 и HAeF12 серии Cine Super E с углом поля зрения 51° и становится девятым объективом в линейке Cine Super Style  E. Объектив HAeF10 имеет эффективное относительное отверстие 1:1,5, угол вращения кольца фокусировки равен 280°. Как и все объективы киносерии, он имеет яркую маркировку шкал, универсальный привод для работы с существующими системами управления для кино. Объектив HAeF10 предназначен для работы с новыми камерами ТВЧ. В объективе HAc18×7,6-F, предназначенном для документальных съемок и кинопроизводства, удачно сочетаются широкий диапазон изменения фокусных расстояний (7,6…137 мм), высокое относительное отверстие (1:1,9), минимальная дистанция съемки (0,87 м), малые габариты и масса (1,6 кг). Для удобства операторов фирма разработала новый мультиплексор HAeE14-1 с увеличением в 1,4 раза для работы с объективами Prime Lenses серии Cine Super  E.

Объективы для видеожурналистики и внестудийного видеопроизводства

Объективы этой группы, имеющие более широкое применение, чем объективы студийно-внестудийные и электронного кинематографа, были представлены на выставке в широком диапазоне номенклатур и характеристик.

Фирма Angenieux представила линейку объективов ВЖ/ВВП серии Digital, которая включает цифровые HD- и HR-объективы с кратностью 10x, 12x, 15x, 26x и 40x. Цифровая линейка объективов имеет точную подстройку масштаба/фокуса и механизм уменьшения пульсаций (anti breathing), который сохраняет изображение постоянным при смене масштаба. Объективы ВЖ/ВВП Angenieux имеют интерфейс для любого контроллера при дистанционном управлении, и они подходят для работы с автоматизированными камерными системами. У цифрового объектива 26x, предназначенного для телевизионных новостей и спортивных трансляций, диапазон изменения фокусных расстояний составляет 7,8…203 мм (15,6…406 мм с двукратным мультиплексором), относительное отверстие 1:1,8 для версии HR и 1:2,2 для HD-версии. Он отличается надежностью в работе и высокой эргономикой.

Успешная практика применения объективов Canon, выполненных по технологии e-IFxs для стандартного вещания (SDTV), e-HDxs для ТВЧ (HDTV), используется фирмой и в настоящее время, что и было обозначено представлением на выставке новых объективов HJ22ex7,6BIRSE/IASE и HJ17ex7,7 BIRSE/IASE (для камер ТВЧ), а также J35ex11BIASD, J35ex15BIASD (для стандартного вещания). Напомним, что объективы с технологией e-IFxs/e-HDxs имеют внутреннюю фокусировку, встроенный двукратный мультиплексор, оптический Х-элемент и систему Power Optical, цифровое управление Digital Drive (включая функции Focus Preset, Zoom Track, кнопки-выключатели AUX1 и AUX2 для запоминания вариантов установок масштабирования и фокусировки) и другие достоинства.

В этих объективах установлены новые вращающиеся кодирующие устройства автоматической системы управления для масштабирования, фокусировки и диафрагмы, использующие миниатюрные компоненты, что является дальнейшим усовершенствованием технологии e-IFxs/e-HDxs. Имеется возможность отображения положения zoom, focus, iris на дисплее. Эти новшества расширяют функциональные возможности как при работе с реальными, виртуальными студиями, так и при других применениях, и делают управление более точным и повторяемым.

Технология e-IFxs/e-HDxs позволила фирме создавать объективы высокого оптического качества с современными техническими характеристиками при компактных габаритах и оптимальной массе. Четыре новых объектива Canon с технологией e-IFxs/e-HDxs подтверждают это. Так объективы HJ22ex7,6B и HJ17ex7,7B имеют высокое относительное отверстие 1:1,8 при максимальном угле поля зрения более 70°, близкие габариты (169,4×111,9×221,4 мм и 169,4×111,9×211 мм) и массу (1,83 кг и 1,74 кг соответственно). Объективы HJ22ex7,6B и HJ17ex7,7B выпускаются как для обычных телекамер (обозначение IRSE/IASE), так и для переключаемых камер форматов 16:9/4:3 (обозначение WRSE/WASE) с использованием конвертера. Эти объективы идут на смену хорошо зарекомендовавшим себя объективам HJ21×7,8B и HJ16×8, расширяя линейку портативных объективов ТВЧ, включающих HJ11ex4,7B и HJ21ex7,5B, каждый из которых демонстрирует преимущества технологии e-HDxs.

Фирма Canon разработала для объективов ТВЧ новые оптические аксессуары — длиннофокусный конвертер с кратностью 1,5x (T15 HD), широкоугольный конвертер с увеличением 0,8x (W80 HD) и широкоугольную насадку с увеличением 0,75x (WA75 HD).

Широкий диапазон изменения фокусных расстояний достигнут в новых объективах J35ex11B и J35ex15B, одних из самых длиннофокусных в портативном исполнении для стандартного телевидения. Они имеют диапазон изменения фокусных расстояний 11…385 мм и 15…525 мм соответственно, минимальную дистанцию съемки 2,2 м, массу 4,5 кг. Отметим, что при таких характеристиках максимальные относительные отверстия 1:2 и 1:2,7 выглядят достойно. Новые 35x объективы будут с успехом применяться (как и долго производимая серия 33х, которую они заменяют) для спортивных и новостных репортажей, при съемке как в обычных условиях, так и с подвижных гиростабилизированных систем.

Фирма Fujinon, взяв за базовые характеристики объектива кратность изменения фокусных расстояний 18x и минимальное фокусное расстояние 7,6 мм, представила на выставке для 2/3" передающих камер ВЖ/ВВП две модели: HA18×7,6BERM/BERD для камер ТВЧ и A18×7,6BERM/BERD для стандартного вещания. В обоих объективах используются все новейшие технологии фирмы:

• автоматический модуль Digi Power с функциями Quick Zoom, One Shot Preset, Cruise Zoom и др;
• «глобальная оптимизация» в аберрационной коррекции, обеспечившая высокое оптическое качество ТВЧ;
• внутренняя фокусировка;
• возможность дистанционного управления через RS-232;
• легкость и компактность конструкции.

Функциональные возможности объективов HA18×7,6 и A18×7,6 позволяют:

• выполнять масштабирование за 0,6 с от минимального до максимального фокусного расстояния (Quick Zoom);
• фиксировать скорость масштабирования на всем диапазоне (Cruise Zoom);
• устанавливать и запоминать значения zoom и focus для заранее выбранного кадра. Одно прикосновение к переключателю во время съемки — и можно немедленно вернуться к сохраненному кадру;
• выбрать скорость масштабирования из семи вариантов.

Новые 18-кратные объективы Fujinon существенно превосходят выпускавшиеся ранее 16- и 17-кратные. Так, например, объектив HA18×7,6 по сравнению с HA17×7,8 при тех же габаритах (85×204 мм) и массе (1,58 кг) имеет большие кратность и угол поля зрения, более высокое качество изображения.

Высокая кратность объективов ВЖ/ВВП, особенно для телевидения высокой четкости, всегда ограничивается массой изделия. В новом объективе HA25×16,5BERD для 2/3" переключаемых камер ТВЧ (16:9/4:3) фирме Fujinon удалось совместить высокую кратность (25x) с массой менее 3кг, что не требует специальной подставки. Объектив предназначен для документальных съемок с гиростабилизированных платформ, съемки удаленных объектов, HD-видеонаблюдения, где малый вес является определяющим фактором. Объектив имеет максимальное фокусное расстояние при включенном двукратном мультиплексоре 826 мм; относительное отверстие 1:2,8…1:4; а также все характеристики объективов серии Digi Power (автоматическое управление масштабированием, фокусировкой, мультиплексором, контроль и диагностику параметров объектива). Кроме того, для стабилизации изображения предусмотрен съемный оптический стабилизатор TS-P41A, имеется полная линейка дистанционно-управляемых аксессуаров фирмы.

Оптику высокого качества фирма представила и для профессионального применения. Разработанный для промышленных видеосъемок, профессиональной документалистики и т. д. с использованием 1/2" камер, новый объектив S17×6,6BRM-A имеет кратность 17x, внутреннюю фокусировку, диапазон изменения фокусных расстояний 6,6…114 мм, относительное отверстие 1:1,9, минимальную дистанцию съемки 0,9 м. К нему подходят все аксессуары фирмы, включая блок дистанционного управления MS-01.

Объективы для телеконференций

Экспозиция дистанционно управляемых объективов Canon, применяемых для видеоконференций, обозначила новые ориентиры для проектирования объективов. Фирма Canon объединила вещательное качество и дистанционное управление в новой серии объективов HDTV/SDTV. В новых объективах HJ22×7,6BITS (для камер ТВЧ) и J22×7,6BITS (для стандартного телевидения) применяется более точное и быстрое автоматическое дистанционное управление параметрами zoom, focus и iris для высококачественного вещания с телеконференций. В этих объективах также используется технология e-IFxs/e-HDxs со всеми ее достоинствами.

Следует особо отметить дистанционно управляемый объектив серии pro-video для 1/2" камер модели YH16×7 KTS-AF с системой автофокусировки (Self Contained Auto Focus System). Новая система фокусировки позволяет автоматически фокусироваться на объекте съемки, анализируя сигнал от видеокамеры.

Впервые для видеоконференций был представлен объектив с высоким качеством ТВЧ фирмы Fujinon — HAs18×7,6MD с возможностью широкоугольных и длиннофокусных съемок. Он имеет диапазон фокусных расстояний 7,6…137 мм, относительное отверстие 1,8…2,4, минимальную дистанцию съемки 0,6 м, массу 1,55 кг. Внутренняя фокусировка, минимизация пульсации фокусировки, автоматический модуль управления масштабированием, фокусировкой и диафрагмой, интерфейс Fujinon для работы в студиях и другие достоинства объектива HAs18×7,6MD быстро найдут своего потребителя.

В заключение обзора отметим, что новая цифровая телевизионная оптика продолжает совершенствоваться, особенно для ТВЧ и электронного кинематографа. Создаются объективы с рекордными характеристиками, появляются новые технологии, разрабатываются новые оптические устройства и т. д.