Контрольная работа по Звукотехника на тему КИНОТЕАТРЫ И ВИДЕОЗАЛЫ

Вопрос 1
Резкость и четкость киноизображения: определения (понятия).
Какие факторы на них влияют? Оценка показателей изображения на киноэкране согласно нормативным документам. В каких единицах они измеряются?

Четкость изображения – это один из основных параметров, который характеризует качество полученного изображения. Четкость показывает, насколько отчетливо различимы мелкие объекты на изображении и определяется минимальным расстоянием между ними, так, чтобы эти объекты воспринимались как отдельные.
Другими словами, четкость показывает полноту воспроизведения мелких объектов на изображении и насколько у них резкие контуры.
Таким образом, четкость характеризует степень размытия границ вокруг объектов изображения.
Изображение высокой четкости имеет резкие, четко видимые границы.
Четкость изображения величина субъективная. В первую очередь зависит от остроты зрения наблюдателя и расстояния.
С четкостью изображения тесно связано такое понятие, как резкость изображения.
Резкостью называют различимость линейных границ деталей различной яркости в изображении по сравнению с теми же границами в объекте [16]. Необходимо иметь в виду, что, если пренебречь наличием астигматической кривизны поля изображения (она будет рассмотрена при анализе аберраций), объектив способен максимально резко воспроизвести только плоский объект, плоскость которого перпендикулярна оптической оси. Оценку характеристик объектива, определяющих резкость, как раз и производят для этой плоскости. Все используемые для оценки резкости характеристики (разрешающая способность, амплитудно-частотная характеристика, функции рассеяния линии, точки, края и другие) зависят от расстояния до плоскости, на которую фокусируется объектив. Чтобы избежать в практике чрезмерного количества информации, в характеристиках указывается одно значение или диапазон. Кроме того, из-за наличия аберраций значения вышеуказанных характеристик зависят от координат в плоскости изображения.
Все остальные элементы неплоского снимаемого объекта, лежащие вне плоскости фокусировки объектива, изображаются на светочувствительной матрице «размытыми». На рис. 1.1 показано построение объективом изображения точек лежащих вне и на плоскости фокусировки. Из рисунка видно, что изображение А' точки А на фокусируемой плоскости представляет собой точку (аберрации в данном примере пока не учитываются), а изображения В' и С' точек В и С превращаются в «размытые» кружки.


Рисунок 1.1 ‒ Схема построения изображений точек А, В, С, лежащих вне и на плоскости фокусировки.

Если диаметр «размытых» кружков большой, то зритель будет воспринимать изображения соответствующих точек на экране как нерезкие. Уменьшая этот диаметр, можно достигнуть некоторого порогового значения, когда из-за неидеальности зрения эти кружки будут восприниматься как точки. Эти два пороговых значения допустимых кружков рассеяния В' и С', образованных точками В и С, лежащими перед и за плоскостью фокусировки, определяют глубину резко изображаемого пространства.
Глубиной резко изображаемого пространства называется расстояние, измеренное вдоль оптической оси объектива между двумя плоскостями в пространстве предметов в пределах которого предметы изображаются на светочувствительном носителе (матрица, фотоматериал) с достаточной степенью резкости (диаметр кружка нерезкости не превышает допустимого значения) [2]. Существует приведенная в [2] приближенная формула расчета глубины L резко изображаемого пространства:
L=2 p2нав K dдоп / f '2, (1.1)
где pнав ‒ расстояние от переднего фокуса объектива до плоскости, на которую сфокусирован объектив (до пло¬скости наводки), f ' ‒ фокусное рас¬стояние объектива, dдоп ‒ допустимый диаметр кружка нерезкости, K ‒ диафрагменное число (знаменатель геометрического относительного отверстия).
Если для киносъемочных камер, использующих 35–мм киноплёнку с обычным форматом кадра, и условий кинопоказа 35–мм фильмов (первый ряд кинозала находится от экрана на расстоянии, равном 1,5 его ширины) оказалось возможным с использованием известного масштаба проекции рассчитать допустимое значение кружка рассеяния на киноплёнке (0,03мм [14]), то в цифровых камерах это значение определить сложнее. Проблема обусловлена большим разнообразием размеров светочувствительных матриц в камерах, а также предварительной неопределенностью в размерах экрана для демонстрации снятого материала и в расстояниях между зрителем и экраном. Возможно выбрать самые «жесткие» условия: минимальный встречающийся размер матрицы, максимально возможный размер демонстрационного экрана и минимально возможное расстояние от зрителей до экрана. Но в этом случае возможно получить заниженное значение допустимого кружка рассеяния и соответственно небольшую глубину резко изображаемого пространства.
На рис. 1.2. представлена приведенная в [14] зависимость зоны резко изображаемого пространства от дистанции наводки для объектива с фокусным расстоянием 50 мм и относительным отверстием 1:2, предназначенного для киносъемки на 35-мм киноплёнку. Для объективов, «работающих» со светочувствительными матрицами, из-за других размеров кадра диаметр допустимого кружка рассеяния другой и соответственно другая глубина резкости. Это относится и к приведенным ниже рис. 1.3 и 1.4. Из рис. 1.2 видно, что с увеличением дистанции наводки глубина резко изображаемого пространства значительно растёт.


Рисунок 1.2 ‒ Зависимость зоны резко изображаемого пространства от дистанции наводки для объектива с фокусным расстоянием 50 мм и относительным отверстием 1:2, предназначенного для киносъемки на 35-мм киноплёнку.
На рис. 1.2. представлена зависимость зоны резко изображаемого пространства от фокусного расстояния объектива. Здесь видна противоположная тенденция: с ростом фокусного расстояния глубина резко изображаемого пространства уменьшается.

Рисунок 1.3 ‒ Зависимость зоны резко изображаемого пространства от фокусного расстояния объектива, предназначенного для киносъемки на 35-мм киноплёнку, при постоянных значениях дистанции наводки (5 м) и относительного отверстия (1:2).
Использование двух вышеуказанных зависимостей при съёмке объективом с переменным фокусным расстоянием может обеспечить интересные эффекты. Например, если одновременно увеличивать дистанцию наводки и фокусное расстояние, то возможно сохранить глубину резко изображаемого пространства, а при росте дистанции