Technologie und Medienrealisation in Film und Video





TIMESHAPING IN TRUEMOTION | PRODUKTIONS-TECHNIK    Ausgabe 02/17

HFR und synthetischer Shutter

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Tony Davis, Senior Scientist bei Real D, sprach auf der IBC über die Frage, wie man HFR dazu nutzen kann, bessere Bilder in Standard-Bildrate zu produzieren und gleichzeitig die künstlerische Intention zu erhalten. Ruodlieb Neubauer hat den Vortrag übersetzt.

 

Wie kann man die Bildrate als ein neues kreatives Werkzeug nutzen? Wie kann man selbst bei höheren Bildraten den Look niedrigerer Bild­raten je nach Bedarf und Geschmack erzeugen?

Als erstes Beispiel beginnen wir mit meinem Bild, auf der 10-m-Bigscreen im Auditorium. Wir würden sagen, ganz nett, aber eigentlich benötigt es eine Menge Unschärfe. Wenn wir nun die (zeitliche) Unschärfe, die durch die Bildraten entsteht, in der Fläche darstellen, dann bekommen wir ein Bild, das wir als verpixelt empfinden. Kein Wunder, bei insgesamt 75 x 75 Pixel. Setzen wir einen Diffusionsfilter davor, dann sieht das gleiche Bild schon um einiges besser aus. Diese künstlerische Veränderung funktioniert sehr gut bei zweidimensionalen Bildern, und wir haben bereits jede Menge Erfahrung damit, sie auch bei hochauflösenden Bildern einzusetzen.

Wie manchen wir allerdings Ähnliches in der zeitlichen Dimension? 1895 haben wir ein kleines Filmstudio gegründet, die Sonne schien, und ­alles war gut. Zu dieser Zeit hatten wir einen kleinen Fehler in den Fundamenten dieses Hauses, der Judder genannt wurde. Dieser wurde durch die Art und Weise verursacht, wie der Verschluss der Kameras arbeitete. Aber wir fanden, dass das Haus noch klein war und die Sonne trotzdem schien. Über die Jahre haben wir das Haus immer weiter ausgebaut: wir haben höhere Bildraten ­hinzugefügt, 4K-Bildauflösung, die stereoskopische Aufnahme und den hohen Dynamikumfang, HDR. Das alles belastet unser Fundament natürlich immer mehr.

Judder und Strobing

Das Ruckeln, das am Anfang keinen großen Fehler darstellte, wird nun beim Dreh von bewegten Bildern zu einem immer größeren Problem. Bei zeitlichen Fehlern gibt es verschiedene Aspekte, für die wir verschiedene Namen haben. Judder entsteht in der Kamera, es ist ein Problem der ­Akquisition. Der Grund liegt darin, dass der Verschluss eine durchgängige Bewegung in diskrete Blöcke unterteilt. Auf der anderen Seite gibt es das Strobing bzw. den Stroboskop-Effekt, der vom Projektor produziert wird – Fehler, die entstehen, wenn aus den Blöcken wieder eine durchgängige Bewegung generiert werden soll. Dann haben wir noch die Bildrate, die ein separates Problem darstellt und als Sampling-Rate die maximale Bandbreite in unserem System definiert. Diese drei Dinge, Judder (Kamera-Aliasing), Frame­rate und Strobing (Projektor-Aliasing), sind tatsäch­lich drei getrennte Teile des Systems – obwohl sie interagieren, stellen sie nicht dasselbe dar. Darum schauen wir sie uns einmal getrennt an.

Wenn man wie im Bild 3 bei einer Framerate von 5 fps ein weißes Stück Papier über den dunklen Bildschirm bewegt, ist oben links Judder und Strobing zusammen dargestellt, und wir sehen die normale abgehackte Bewegung, wenn wir das wiedergeben, was wir mit unseren gewohnten Kameras bekommen. Im Bild rechts oben ist das Strobing allein dargestellt. Wir haben also das Problem mit der Kamera komplett gelöst, es gibt nur noch das Strobing im Projektor. Die Wiedergabe der Bewegung ist noch immer abgehackt. Links unten ist nur der Judder in der Kamera zu sehen: es ruckelt, zusätzlich ist jedes neue Bild nicht sofort da, sondern es wird aufgebaut. Wenn wir beide Probleme lösen, erhalten wir wie rechts unten eine gleichmäßige Wiedergabe, obwohl wir nur mit fünf Bildern pro Sekunde arbeiten – aber alles ist ziemlich verschwommen. Es sind eben nur 5 fps, das System hat nur eine sehr niedrige Bandbreite. Aber wir isolieren die Bandbreitenprobleme vom Ruckeln, wir können sie als getrennte Artefakte behandeln.


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