Цифрова́я кинока́мера — видеокамера высокого разрешения, предназначенная для съёмки кинофильмов по бесплёночной цифровой технологии. Для преобразования света в цифровые видеоданные такие кинокамеры используют ПЗС- или КМОП-матрицы. Цифровая технология фильмопроизводства позволяет обходиться полностью без киноплёнки, от съёмки исходного материала до демонстрации на экране при помощи цифровых кинопроекторов. Кроме того, с полученного такой кинокамерой цифрового фильма возможна печать фильмокопий на киноплёнке при помощи фильм-рекордера и их демонстрация обычным кинопроектором в малобюджетных кинотеатрах, не оснащённых цифровым оборудованием.

Конструкция

Большинство существующих цифровых кинокамер проектируются на основе традиционных киносъёмочных аппаратов, и используют киносъёмочные объективы, рассчитанные на работу с киноплёнкой. Поэтому физический размер матриц подбирается таким же, как размеры кадра существующих форматов киноплёнки. Это часто отражается в названии таких кинокамер — например, Phantom 65^[1], что говорит о размере сенсора, соответствующего широкоформатной негативной киноплёнке шириной 65 мм. За редким исключением, цифровая кинокамера не имеет движущихся механизмов, что делает ее бесшумной, в отличие от традиционного киносъемочного аппарата. Это избавляет от необходимости применения специальной шумоизоляции для проведения синхронных киносъемок. Запись полученного с матрицы изображения производится на внешний рекордер или съемную твердотельную память большой емкости, например, карточки SxS. Визирование и наводка на резкость производятся оператором при помощи электронного видоискателя. Звук с выносных микрофонов или микшера записывается на тот же носитель, что и изображение. Для этого предусматриваются несколько звуковых входов профессиональных стандартов. Камера обязательно оснащается функцией записи временного кода вместе с изображением для последующей синхронизации со звуком, если он записан внешним рекордером, или с изображением других камер при многокамерной съемке.

Отличия от видеокамер

В отличие от традиционных видеокамер, предназначенных для тележурналистики или внестудийного видеопроизводства, цифровые кинокамеры, использующие стандартную киносъёмочную оптику, дают изображение, повторяющее по своему характеру (глубина резкости, угол поля зрения) изображение, получаемое на киноплёнке. Кроме того, они функционально построены таким образом, чтобы технология обслуживания и управления камерой не отличались от традиционного киносъемочного аппарата. Съемочный процесс с цифровой камерой почти ничем не отличается от привычного для операторской группы, за исключением дополнительных возможностей контроля за изображением. В таких кинокамерах не применяется чересстрочная развёртка и стандартная частота смены кадров выбирается равной частоте киносъемки — 24 кадра в секунду. Поэтому временна́я дискретность изображения соответствует пленочной, что придает ему кинематографический характер. Еще одно принципиальное отличие цифровой кинокамеры от видеокамер — возможность получения видеоданных в несжатом формате RAW, например ARRIRAW или REDCODE RAW. Это приближает качество получаемого изображения к кинематографическому, расширяя динамический диапазон. Некоторые цифровые кинокамеры, кроме электронного видоискателя дополнительно оснащаются оптическим сопряжённым визиром и механическим обтюратором. Последний исключает артефакты движения, свойственные КМОП-матрицам, и обеспечивает работу сопряженного визира.

Технические параметры

Наибольшее распространение в цифровых кинокамерах получил размер сенсора (матрицы), называемый «Супер-35». Он соответствует по физическим размерам кадру киноплёнки производственного формата «Супер-35» и превосходит кадр обычного формата. Большинство кинокамер с таким сенсором рассчитаны на использование как сферических объективов, так и анаморфотной оптики для съёмки фильмов с широким экраном и последующим цифровым дезанаморфированием. Основной тип присоединения объективов, применяемый в цифровых кинокамерах — PL, соответствующий стандартному киносъемочному байонету Arri. Разрешающая способность в цифровом кино имеет своё обозначение. На сегодняшний день существуют два основных стандарта разрешения цифрового кино — 2К и 4К. Первый соответствует количеству пикселей 2048х1080. Второй — в зависимости от соотношения сторон кадра до 4096х2304. Так, цифровая кинокамера Arriflex D-21^[2] обладает сенсором «Супер-35» с максимальным разрешением 2880x2160 пикселей. Однако, существуют цифровые камеры с разрешением 8К и выше, например, Sony F65 CineAlta^[3] с широкоформатной матрицей 8768х2324 пикселей. Цифровая технология позволяет получать высококачественное изображение 3D (стереокино) и кинокамеры оснащаются специальными насадками для съемки стереопары или создаются комбинации из двух идентичных камер. Полученный стереофильм также можно демонстрировать в обычном формате 2D, поэтому многие фильмы снимаются сразу в 3D для показа в различных вариантах.

Размеры изображений, формируемых цифровыми кинокамерами.

Разрешение свыше 4К избыточно, так как большинство существующих цифровых кинотеатров оборудовано проекторами с разрешением 2К. Кинотеатров с оборудованием 4К пока очень немного. Избыточное разрешение кинокамер используется для расширения возможностей обработки и создания спецэффектов^[4] или фильмов высокого разрешения, предназначенных для демонстрации в специальных кинотеатрах по системе IMAX Digital Theatre System. Главный недостаток цифровых кинокамер по сравнению с плёночными — меньший динамический диапазон. Также цифровое кино пока уступает по своей разрешающей способности формату IMAX, теоретическое разрешение которого достигает 70 мегапикселей. Однако цифровые технологии развиваются настолько быстро, что современные светочувствительные матрицы обеспечивают близкий к кинопленке диапазон передаваемых яркостей до 11 ступеней и большую разрешающую способность. Производители цифровых кинокамер RED в модели Epic добавили функцию HDRx^[5], позволяющую делать не одну, а две экспозиции за время съёмки каждого кадра. Вторая экспозиция существенно меньше первой, что дает возможность при дальнейшей обработке отснятого материала получать изображение с динамическим диапазоном до 18 экспозиционных ступеней. Полное отсутствие механических повреждений фильма и стабильность цифрового кинопоказа позволили цифровым кинокамерам превзойти по качеству изображения большинство пленочных форматов.

Производители

Основными производителями цифровых кинокамер на международном рынке на сегодняшний день выступают Arriflex, Panavision, Sony, а также созданная в 1999 году в США Red Digital Cinema Camera Company, выпускающая обширную линейку камер «Red». Камеры всех производителей обладают модульной конструкцией и совместимы с большинством систем киносъёмочной оптики и оборудования. Компания Canon в 2011 году также запустила производство бюджетных цифровых кинокамер с сенсором «Супер-35» и линейкой специально разработанных киносъёмочных объективов.

Наиболее известные цифровые кинокамеры различных производителей

Применение

В настоящее время цифровые кинокамеры используются для съемки кинофильмов наравне с пленочными киносъемочными аппаратами. В отличие от последних беспленочная технология полностью исключает кинопленку и ее лабораторную обработку, удешевляя, упрощая и ускоряя кинопроизводство. Кроме того, исключение высокотоксичных фотопроцессов делает его более экологичным. Некоторые современные фильмы полностью снимаются цифровыми камерами. Однако, несмотря на все преимущества цифровой съемки, традиционные киносъемочные аппараты не сдают своих позиций благодаря относительной дешевизне аренды и другим достоинствам. Современная технология кинопроизводства предусматривает сканирование получаемого пленочного негатива и дальнейшую обработку и монтаж фильма с помощью компьютера по технологии Digital Intermediate, такой же, как и в случае использования цифровой камеры. Так что зачастую в пределах одного фильма разные сцены и части могут сниматься как традиционными киносъемочными аппаратами, так и цифровыми кинокамерами.

Взаимопроникновение технологий

С появлением цифровых однообъективных зеркальных фотокамер, оснащённых функцией видеозаписи, многие кинопродюсеры с небольшими бюджетами получили возможность снимать^[6] исходный киноматериал при помощи таких камер. Самая известная из них — Canon EOS 5D Mark II — оснащена так называемым «полнокадровым» сенсором, размером 24х36 миллиметров, значительно превосходящим размер кадра киноплёнки формата «Супер-35» и большинства цифровых кинокамер. Поэтому качество видео, получаемое таким фотоаппаратом, практически не уступает качеству профессиональных кинокамер, за исключением невозможности записи несжатого изображения. Кроме того, стоимость фотоаппарата или его аренды в несколько раз ниже стоимости аренды профессиональной цифровой кинокамеры. Многие низкобюджетные кинофильмы уже снимаются^[7] с использованием фотокамер. В свою очередь, некоторые фотографы начали использовать цифровые кинокамеры^[8] с разрешением 4К и выше для скоростной фотосъемки сложных сцен.

Примечания

Источники