Сканер киноплёнки

Ска́нер киноплёнки — устройство для преобразования изображения на киноплёнке в цифровые видеофайлы высокого разрешения. Главное отличие от телекинопроектора — возможность получения вместо видеосигнала цифрового массива данных, пригодного для использования в кинопроизводстве по цифровой технологии Digital Intermediate^[1][2]. При сканировании может быть оцифрован как оригинальный негатив, так и фильмокопия или контратип.

Кроме перевода изображения, некоторые сканеры позволяют оцифровывать оптическую или магнитную совмещённые фонограммы фильмокопий для получения полной цифровой копии фильма и мастеринга оптических видеодисков или последующей телетрансляции. При сканировании негатива или рабочего позитива для последующего монтажа, сканер считывает штриховой код футажных номеров, пропечатанных на краю киноплёнки^[3]. Ещё одна область применения сканеров киноплёнки — архивирование киноматериалов и реставрация фильмов^[4].

Наиболее распространённые сканеры рассчитаны на киноплёнку шириной 16-мм и 35-мм, и обеспечивают очень высокую разрешающую способность, обозначаемую в цифровом кинематографе, как 2К, 3К и 4К. Это соответствует примерно 2000, 3000 и 4000 пикселей по длинной стороне кадра. Существуют сканеры с разрешением до 8К, достигаемым с 65-мм широкоформатного негатива^[5]. Большинство моделей сканеров пригодны для оцифровки сразу нескольких форматов плёнки, а некоторые пригодны для любых существующих^[6].

Сканеры могут использовать как прерывистое, так и непрерывное движение киноплёнки, в зависимости от применяемой технологии сканирования. На сегодняшний день таких технологий три: «бегущий луч» с электронно-лучевыми трубками, линейные однострочные ПЗС-матрицы и кадровые прямоугольные ПЗС- или КМОП-матрицы, аналогичные применяемым в цифровых фотоаппаратах и видеокамерах^[7]. В качестве источника света в различных типах сканеров применяются специальные кинескопы, галогеновые и ксеноновые лампы или светодиоды.

• Сканеры с «бегущим лучом», как правило, являются высококачественными телекинопроекторами и легко перенастраиваются на любой формат киноплёнки от 8-мм до 70-мм^[7]. Они позволяют подстраивать кадровую частоту вплоть до стоп-кадра и редактировать изображение непосредственно во время процесса. Движение киноплёнки в таких сканерах — непрерывное. Недостатком таких сканеров является невысокое качество оцифровки, обычно соответствующее параметрам телевидения стандартной чёткости.

• Сканеры, оснащённые линейными однострочными матрицами, так же используют непрерывное движение киноплёнки что особенно предпочтительно при работе со старыми кинокартинами, когда использование грейфера недопустимо^[8]. В фильмовом канале таких сканеров устанавливаются три светочувствительных линейки, каждая из которых освещается светом, прошедшим через красный, зелёный или синий светофильтры^[7]. В результате, каждая из линеек, мимо которых с постоянной скоростью движется плёнка, формирует своё цветоделённое изображение, которое затем преобразуется в кадровой памяти сканера в полноцветное. Большинство таких сканеров кроме трёх основных линеек оснащается четвёртой, чувствительной к инфракрасному излучению, беспрепятственно пропускаемого красителями киноплёнки, но задерживаемому её дефектами. Это позволяет осуществлять программную очистку изображения от механических повреждений. Недостатками такой технологии сканирования являются возможность редактирования изображения только в полученных файлах^[7].

• Использование кадровых светочувствительных сенсоров предусматривает прерывистое движение киноплёнки при помощи скачкового механизма. Цветоделение в таких сканерах может осуществляться при помощи оптического разделения света, как в видеокамерах 3CCD, цветоделительной решёткой Байера, встроенной непосредственно в матрицу, или последовательным считыванием каждого кадрика при его освещении светодиодами красного, зелёного и синего цвета. Технология последнего типа применяется в сканерах «Аррискан» (англ. Arriscan) фирмы Arri и основана на использовании матрицы без массива цветных фильтров, что повышает качество сканирования, но существенно замедляет процесс^[9]. В сканерах этой фирмы, как и в некоторых других, существует режим двухпроходного сканирования каждого кадрика для получения расширенного динамического диапазона при последующем суммировании двух полученных с разной экспозицией изображений^[5]. Эта технология сходна с HDRI и позволяет получать качественные изображения контрастных сюжетов, полностью используя фотографическую широту негатива.

В отличие от телекинопроектора, выдающего аналоговый видеосигнал или сжатый видеопоток, сканер преобразует изображение с киноплёнки в последовательность цифровых файлов, каждый из которых содержит несжатый скан отдельного кадрика. Полученные данные сохраняются на жестком диске или твёрдотельных накопителях. Наиболее часто при этом используются специальные форматы файлов Cineon, DPX и TIFF, пригодные для хранения несжатого изображения по технологии RAW^[10]. Это позволяет переводить информацию с киноплёнки практически без потерь, но требует больших объёмов дискового пространства. Стандарт Cineon специально разработан для сканирования киноплёнок с максимальным динамическим диапазоном. В отличие от телекинопроекции, осуществляемой со стандартными частотами 23,976 или 25 кадров в секунду, сканирование происходит при пониженной частоте смены кадров для обеспечения максимального качества. Как правило, это частота в 4-8 кадров в секунду, однако для достижения высокого качества, сканирование каждого кадрика может занимать несколько секунд, понижая частоту до 0,1—0,25 кадров в секунду^[5]. Средняя скорость сканирования для современных сканеров составляет 2 кадра с секунду, и на оцифровку негатива полнометражного фильма уходит от нескольких недель до месяца^[11].

Современная технология предусматривает высококачественное сканирование только тех участков оригинального негатива, которые будут использованы в фильме. При этом первоначальное сканирование со стандартной чёткостью выполняется для всего рулона, а после завершения чернового монтажа составляется лист монтажных решений с записью координат участков негатива, которые войдут в готовый фильм. После ультразвуковой очистки рулоны заряжаются в сканер, который выполняет сканирование нужных отрезков, сокращая временные затраты^[12].

Полученные с кинонегатива данные называются Digital Intermediate^[13] и в дальнейшем редактируются при помощи компьютера, позволяя производить большинство стадий фильмопроизводства в цифровом виде^[14]. Нелинейный монтаж фильма и цветокоррекция изображения производится специальным программным обеспечением. Монтаж и синхронизация фонограммы также проходят на цифровом оборудовании с использованием временного кода. Полученный фильм может быть вновь отпечатан на киноплёнке фильм-рекордером или показан в кинотеатре цифровым кинопроектором непосредственно с цифрового носителя. Оцифровка киноплёнки также необходима при мастеринге оптических видеодисков с копиями фильма и при цифровой реставрации. При этом, наилучшие результаты получаются при сканировании оригинального негатива фильма и оцифровке оригинальной фонограммы, полученной при перезаписи во время монтажно-тонировочного периода на киностудии.

Ключевыми производителями сканеров для киноплёнки являются Kodak, Arri, Kinoton^[15], P+S Technik, Lasergraphics, FilmLight Limited, Cintel^[16], Spirit DataCine, IMAGICA Corporation и другие. Разработки отечественных сканеров для 70-мм киноплёнки ведутся специалистами НИКФИ^[17]. Разрабатываемые устройства предназначаются, главным образом, для оцифровки архивов российского Госфильмофонда.

• Телекинопроектор
• Сканер изображений
• Фильм-сканер
• Фильм-рекордер
• Цифровой негатив

• Евгений Верлочев. Сканирование киноплёнки — как это делается (рус.) // «MediaVision» : журнал. — 2015. — № 5/55. — С. 48—49.

• А. Кириллов, Л. Коновалов. Киноплёнки и их обработка  (рус.). Техника и технологии кино (2007). Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано из оригинала 16 октября 2012 года.

• Д. Г. Чекалин. Телекинопреобразователи и технологии сканирования (рус.) // «Мир техники кино» : журнал. — 2007. — № 5. — С. 27—34. — ISSN 1991-3400.

• Д. Г. Чекалин. Телекинопреобразователи и технологии сканирования (рус.) // «Мир техники кино» : журнал. — 2007. — № 6. — С. 34—36. — ISSN 1991-3400.

• Цифровое постпроизводство (рус.) // Kodak motion picture theory : справочник. — С. 167—185.

• Сканеры киноплёнки Cintel  (рус.). www.redmaster.ru. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано из оригинала 5 мая 2012 года.
• Первая в мире инсталляция нового архивного фильм-сканера «Scanity»  (рус.). Техника и технологии кино (4 августа 2010). Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано из оригинала 16 октября 2012 года.
• Film scanning & image enhancement (англ.). Cintel international. Дата обращения: 9 мая 2012. Архивировано 10 мая 2012 года.
• Dr. Hans Kiening. 4K+ Systems. Theory Basics for Motion Picture Imaging (англ.). ARRI. Дата обращения: 1 апреля 2008. Архивировано из оригинала 24 сентября 2016 года.