Попередня лекція

Лекція 05. Прискорення та сповільнення відео.

Серед людей, що довго займаються відео виробництвом існує термін «рапід», що перекладається з англійської мови як швидкий. Цим терміном позначаються усі прискорення та сповільнення відео.  
На перший погляд дивно, але насправді нічого дивного. Адже технічно, процес прискорення або сповільнення відео один і той же.




Його суть в створення нових кадрів відео на основі існуючих, і головні особливості полягають у методі цього створення. Розглянемо його в історичні площині.
Існує різна інформація стосовного того, хто першим використав рапід як художній прийом. Але зрозуміло, що це сталося невдовзі після винайдення кінематографу.
Одразу виникли дві технології створення рапіду. Певною мірою вони є базовими і зараз. Перша в тому, що ножицями з плівки вирізалися зайві кадри, потім плівка склеювалась, і зображення виходило прискореним.

Друга технологія полягала  втому, що на спеціальному проекторі, що дозволяв збільшення кількості кадрів на секунду, прокручували зображення, що знову знімалося на кіноплівку. Обидва методи мали недоліки, що були особливо помітні, коли відео треба було сповільнити. У варіанті клеєння плівки, виникав ефект стробу. У варіанті перезйомки, падала чіткість, та часто видно було процес зміни кадру. Тим не менше цей художній прийом користувався великою популярністю, тому активно використовувався. Було з’ясовано, що проблема зникає (у варіанті пришвидчення), коли відео прискорюється у кратну кількість разів. Наприклад у два рази, або у чотири, і так далі. Пояснення цьому просте. Знищуючи кожен другий кадр, ви не змінюєте характер руху об‘єкту в кадрі. Із сповільненням такий фокус не пройде, адже дублювання сусідніх кадрів створює ефект зависання об‘єкту у часі. Іноді, залежно від творчого задуму, буває необхідно, щоб був присутній ефект стробу, але далеко не завжди.
Вихід було знайдено коли створили камери, що могли знімати зі змінною щвидкісттю. В результаті, як би камери не знімала, плівка запускалася з нормальною швидкістю і люди отримували якісний рапід.

Згодом, коли виникло телебачення і відеокамери, проблема постала знову. 
Існували відеокамери, що могли писати сигнал із змінною швидкістю, але ця швидкість завжди була дискретною, і камери ці коштували вкрай дорого. Врешті, повернулися до першого перевіреного методу дублювання та вирізання кадрів, просто відбувалося це за допомогою електроном монтажного пульту. Все змінилося із появою комп’ютерної обробки. Відкрились нові можливості у прискоренні та сповільненні відео.

Сповільнення та прискорення електронного відео.

Отже, одна з найбільш розповсюджених задач, з якою стикаються режисери, це потреба прискорити чи сповільнити відео. Здається є просте рішення. Вказати в монтажній програмі потрібну швидкість у відсотках, і все зроблено. Насправді ситуація є складнішою.

Дублювання та вирізання кадрів.

Зараз, як і раніше, для зміни швидкості подвоюються або вирізаються окремі кадри, за рахунок цього, швидкість зміни зображення зменшувалась чи збільшувалась.

Ця технологія доступна в багатьох монтажних програмах. Проте у неї є серйозні недоліки. Адже фази руху в вирізаних чи доданих кадрах, знаходяться не на своєму місці. Іноді це називають ефектом «стробу». Наприклад, при сповільнені відео на 1/5, ми маємо подвоїти кожен п’ятий кадр. Відповідно п’ять разів на секунду зображення буде «підвисати», а потім знову рухатися. За такої технології, зображення рухається ривками. Виключенням є тільки ситуація прискорення або сповільнення в два рази. Адже в такій ситуації кадри будуть вирізані чи додані через рівномірні часові інтервали. Не дивлячись на такі недоліки, ця технологія сповільнення чи прискорення часто знаходить застосування у сучасному кіно та телемистецтві. При сповільненні таким методом, виникає психологічний ефект «гостроти сприйняття» кожного кадру. Тому саме так часто показують сцени спогадів героїв, або сцени де герой отримав певну психологічну травму.

В кліпах також  використовують подібний прийом, головним чином щоб створити  у глядача ефект «нереальності», того що відбувається. Проте, якщо ривки в сповільненому чи прискореному відео нам не потрібні, робота має бути виконана за іншою технологією.

Створення кадрів методом «міксу».

Наступним методом є метод «міксів». Він також реалізований у багатьох монтажних програмах. Коли задається нова швидкість відео, програма розраховує місце кожного реально відзнятого кадру на часовій прямій. Кожен кадр нового відео створюється з використання двох найближчих за часом реально відзнятих кадрів. Між ними утворюється мікс, у співвідношенні, відповідно до відстані між ними та створюваним кадром на прямій часу.

Такий метод дозволяє уникнути ривків, проте ефект «міксування» також є помітним. Ми отримуємо «м’який» рух об’єктів у кадрі, що створює приємний психологічний ефект для глядача.  Ця технологія часто використовується в сценах, не необхідно передати приємні спогади, чи мрії людини. Іншим розповсюдженим ареалом такої технології є анімація. Часто для анімаційних проектів малюються значно менше фаз руху, ніж це потрібно для відео чи кіно. Це може бути 10 фаз, 12 фаз, 15 фаз руху на секунду. Щоб перетворити їх на 24 чи 25 кадрів, також використовується технологія «міксів». Обидві вищеописані технології, не дають нам справжнього відео. Але така потреба часто існує. Це буває, як в ігрових проектах, для акценту на певних діях героя, так і в документальних, особливо природничих чи дослідницьких.

Створення кадрів методом інтерполяції.

Тож для задоволення таких потреб існує третя технологія, технологія синтезу потрібних кадрів методом інтерполяції. Вона також реалізована у багатьох монтажних програмах.

Так як і в попередньому варіанті, програма розраховує місце кожного реально відзнятого кадру на прямій часу. Але на відміну від попереднього методу, нові кадри синтезують завдяки аналізу змісту кадру, визначенню напрямків руху окремих елементів зображення, тобто комп’ютер намагається автоматично створити необхідні фази руху. Коли це вдається, ми отримуємо ідеально сповільнене чи прискорене відео, позбавлене усіх дефектів попередніх технологій. Проте, на етапі аналізу кадру, і визначенні напрямків руху елементів зображення, комп’ютер часто помиляється. В такому випадку постає потреба серйозної обробки зображення, що виходить за межі можливостей монтажної програми.

Кожна програма призначена для комп’ютерного монтажу, з часом намагається увібрати у себе всі функції, що можуть знадобитись її користувачам. Проте головна задача такої програми, забезпечити можливість монтажу відеоматеріалу в реальному часі. Усі інші задачі є другорядними. Відповідно, їх реалізація має певні недоліки. Тож коли мова йде про складну обробку відео, ми будемо говорити про Adobe After Effects, тому що саме ця програма призначена для якісної обробки відео, та створення спец ефектів. Adobe After Effects надає два шляхи для прискорення та сповільнення методом інтерполяції. Перший, подібний до того, що роблять монтажні програми, і не має параметрів, які міг би регулювати користувач.

Другий, це фільтр Timewarp, який дозволяє вказати параметри прискорення та сповільнення, а також задати параметри аналізу кадру. Можна задати: розмір зон, на які розбивається зображення для аналізу, ступінь згладжування результату, вплив кольорових каналів на систему аналізу рух та інше.


Проте бувають ситуації, коли навіть Timewarp не дає нам пристойного результату. В таких випадках можні скористатися фільтрами для Adobe After Effects від зовнішніх виробників. Це, зокрема Twixtor, Kronos, RealViz ReTimer. Ці фільтри працюють за технологією подібною до Timewarp, проте за рахунок іншої реалізації, часто дозволяють досягнути кращого результату. Якщо ваше відео має дефекти при обробці кожним із цих фільтрів, ви можете спробувати хитріший варіант. Отримавши відео, оброблене кожним з цих фільтрів, перевірте, чи не можна зібрати потрібне вам відео використавши добре оброблені кадри з усіх версій. Часто буває так, що кадри з дефектами при обробці одним фільтром, не мають дефектів при обробці іншим, і навпаки. Звичайно трапляються і більш складні випадки, коли кілька кадрів «розсипаються» при використанні будь-якого фільтру, тоді ліквідувати дефекти вам доведеться вручну,  за допомогою Adobe Phtoshop. Це складний шлях, але іноді єдиний можливий. Існують алгоритми реалізовані в спеціальних програмах по прискоренню та сповільненню відео. Наприклад MotionPerfect або  RealViz ReTimer. Іноді варто скористатись цими програмами.

 Сповільнення та прискорення відео з полями.

Окремої розмови заслуговує прискорення та сповільнення відео з полями. Якщо говорити про метод інтерполяції, то не всі фільтри враховують наявність двох фаз руху у кадрі з полями. Наприклад Timewarp працює тільки з прогресивною розгорткою. Для повного використання усіх фаз руху в такому відео, ви маєте перетворити його у відео з 50 кадрами на секунду.

Варто уваги те, що відео з полями відносно спокійно сповільнюється в два рази, адже має 50 фаз руху, і  тому не обов’язково потребує інтерполяції. У подібної технології є один недолік. Зображення у різних полях відрізняються не тільки фазою руху, а також геометричним розташуванням ліній по вертикалі. При створенні нових кадрів методом інтерполяції, або «міксу», часто буває, що поле потрапляє не на своє місце у часі, тоді на екрані ми побачимо повільне «плавання» зображення на одну лінію вгору, потім вниз, і так знову і знову. На сьогодні не існує програми, яка б могла вирішити цю проблему, але алгоритм дії по її вирішенню є доволі простим. Виходимо із того, вам потрібно прискорити або сповільнити відео, відзняте з полями, і отримати результат з також полями. Тоді за допомогою якоїсь програми (наприклад VirtualDub), ви маєте розділити відео на два окремих файли, в одному з яких залишиться верхнє поле, в іншому нижнє (дивись ілюстрації до попередньої статті). Файли будуть мати такий самий хронометраж, як і відзнятий файл, але по вертикалі, відповідно, будуть мати вдвічі менше точок. Потім необхідно провести операцію прискорення, або сповільнення, методом інтерполяції, або «міксу». Ті два файли, що ви отримаєте, треба об’єднати за тим самим принципом, як ви їх ділили, не плутаючи нижнє та верхнє поле.

Таким чином, усі новостворені «верхні» фази руху будуть утворені виключно за допомогою «верхніх» полів, а «нижні» — «нижніх» полів. Ефекту «плавання» зображення не буде.

Висновки по сповільненню та прискоренню відео.

Таким чином, існує три технології прискорення та сповільнення відео. Вони розрізняються не тільки технологією реалізації, а також психологічним впливом на глядача. А відповідно є різними творчими рішеннями, які варто приймати виходячи з задачі, що поставлена у сценарії. Усі ці тонкощі можуть стати непотрібними, якщо ви маєте можливість знімати на камеру, де можна задати необхідну кількість кадрів на секунду, але на жаль, більшість українських режисерів не мають доступу до таких камер.

Наступна лекція

Поділіться цим у...