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gisbert hochgürtel 24p digitale kinematographie mit der hdw-f900 ein technologischer vergleich zwischen film und 24p-hdcam-videoproduktion media ed a mediabook verlag manual digital
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gisbert hochgürtel 24p digitale kinematographie mit der hdw-f900 ein technologischer vergleich zwischen filmund 24p-hdcam-videoproduktion mediabook verlag
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mediabook verlag dipl ing andreas a reil grabenstraße 5 d 55234 gau-heppenheim telefon fax email website isbn 0 67 31 49 67 91 0 67 31 49 67 92 info@mediabook-verlag.de www.mediabook-verlag.de 3 932972 12 0
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danksagung an aller erster stelle möchte ich mich bei meiner familie meiner frau irmgard und tochter isabelle für ihre tatkräftige unterstützung und großes verständnis bedanken da dieses buchprojekt doch auch große zeitliche opfer forderte darüber hinaus gilt mein dank meinen lieben kollegen in köln den herren j friedrich l kippels f gliesche und m kapek die mir manch hilfreichen tipp gaben und mir internes schulungsmaterial zugänglich machten.
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inhaltsverzeichnis vorwort einleitung physiologische grundlagen 1.1 aufbau des menschlichen auges 1.2 hellempfindung und empfindlichkeit fovea centralis 8 10 13 14 16 17 2.3.1 die menüsteuerung 2.3.3 paint menü-ebene 2.3.4 maintenance menü-ebene 2.3.5 file menü-ebene 2.3.6 diagnosis menü-ebene 2.4 2.5 hdw-f900 technische spezifikationen hdw-f900-panavision 52 57 62 63 64 65 66 2.3.2 operation menü-ebene 54 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 auflösungsvermögen farbsehen identifikationstäuschung visionspersistenz phänomene des sehprozesses 18 20 21 22 25 25 26 29 31 31 32 32 34 filmaufzeichnung 69 3.1 das prinzip der belichtung des negativfilms 70 3.2 3.3 3.4 auflösungsvermögen schärfeleistung filmkörnigkeit 74 75 1.7 laterale hemmung .1 1.7 farb-reizleitung .2 der 24p-camcorder 2.1 der kamerateil 2.1.1 der optische block der objektivanschluss die optische filtereinheit das farbteilersystem dir-kuppler bei farbnegativ-filmen 77 78 beeinflussung der körnigkeit 78 beeinflussung der schärfenleistung 78 3.4.1 intralayer-effekte 2.1.2 ccd-bildwandler 36 3.4.2 interlayer-effekte 79 v-smear effekt 37 die lichtempfindlichkeit der hdwf900 38 ccd-abtastung und bildraten 38 besonderheiten der hd-ccds der hdw-f900 38 verbesserung der farbreinheit 80 erhöhung von farbbrillanz und belichtungsspielraum 81 3.5 farbreproduktion 82 2.1.3 die analog digitalwandlung 2.1.4 das digitale signalprocessing 2.2 der rekorderteil 2.2.1 hdcam-format 2.2.2 hdcam-bänder aufnahmetechnik im vergleich 85 4.1 die optik an der kamera 86 4.1.1 brennweite und bildwinkel 86 formel zur berechnung der bildwinkel 87 40 42 45 45 50 4.1.2 die schärfentiefe 88 4.1.3 der zulässige zerstreuungskreisdurchmesser 91 4.1.4 die grenzauflösung des objektives 95 2.3 das camcorder-menüsystem 51 6
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4.1.5 cine style objektive zur hdw-f900 4.2 empfindlichkeit 5.1.1 bildaufnahme akquisition 140 96 98 lichtsetzung und bildkontrolle am set 140 objektive zur hdw-f900 141 einsatz von filmobjektiven 141 schärfentiefe 143 lippensynchrone audioaufzeichnung 143 rohmaterial und aufzeichnungskapazität 145 konzeptionelle unterschiede der kamerasysteme 147 das suchersystem 148 4.2.1 maßnahmen zur empfindlichkeitssteigerung 100 4.2.2 maßnahmen zur empfindlichkeitsreduktion 103 4.3 schärfe und auflösungsvermögen die filmemulsion der kopier-prozess die elektronische abtastung mit 2k das mechanische system 105 105 105 106 107 108 4.3.1 filmbereich 5.1.2 postproduction 5.1.3 distribution 5.2 beispiel eines kostenvergleiches 149 150 151 4.3.2 hd 24p-videobereich 109 hd-ccd-bildaufnehmer 109 signalverarbeitung 111 hdcam aufzeichnungsverfahren 112 5.2.1 leihkosten des equipments film video 153 5.2.2 rohmaterial film video 153 5.2.3 laborkosten und abtastung nur film 5.2.4 digitale postproduction 5.2.5 ausbelichtung auf film 154 155 155 4.3.3 das auflösungsvermögen der gesamten abbildungskette 112 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 kontrastverhalten und gammakurve farbreproduktion 116 120 signal rauschabstand körnigkeit 123 bildstandfehler belichtungszeit 124 128 128 129 130 131 132 5.2.6 distribution der kinokopie und projektion 156 5.2.7 das d-cinema 5.3 produktionserfahrungen mit 24p 157 159 4.8.1 verkürzung der belichtungszeit 4.8.2 verlängerung der belichtungszeit 4.9 bildfrequenzen 4.10 bewegungsunschärfe 4.11 der filmlook 5.3.1 musik-video ground beneath her feet 159 5.3.2 kinofilm rave macbeth 5.3.3 fernsehspielfim tatort bienzle und der todesschrei 161 164 zusammenfassung ausblick 167 bildnachweis 173 schriftum index176 174 produktionstechnik im vergleich 139 5.1 unterschiede im handling operating 140 7
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vorwort gäbe es eine hitliste der meist verwendeten schlagwörter im broadcast-bereich zu beginn des neuen milleniums würde das synonym 24p sicher einen der ganz oberen plätze auf dieser rangliste einnehmen dabei besagt diese terminologie nichts weiter als dass es sich um 24 b/s handelt die progressiv erzeugt wurden in der broadcast und filmbranche ist der begriff 24p jedoch mit weit mehr inhalt besetzt als die nackten zahlen für bildrate und abtastung alleine auszudrücken vermögen 24p steht für ein neues format eine neue produktionsweise für film wie auch für tv-produktionen und hat somit die traditionelle sicht und arbeitsweise in der branche nachhaltig beeinflusst auf zahlreichen fachsymposien firmenveranstaltungen sowie nationalen und internationalen messen war das schlagwort 24p ständig präsent und wurde vielfach diskutiert und kommentiert wo immer der begriff auch auftauchte er liess keinen betroffenen unberührt und sorgte für emotionen dieses buch ergründet das phänomen 24p von der sachlichen seite her dabei wird detailiert auf das neue format eingegangen um soviel sei bereits jetzt vorweggenommen letztendlich festzustellen dass alles gar nicht so revolutionierend ist wie es vielfach dargestellt wird allerdings stellt das neue format eine interessante und vor allem qualitativ hochwertige alternative zum traditionellen film dar das buch richtet sich in seiner darstellung an alle die mit diesem neuen produktions-werkzeug neudeutsch auch tool genannt umgehen müssen oder sich auch nur von der technischen seite dafür interessieren hierbei wird bewusst der sony hdw-f900camcorder in den mittelpunkt gestellt denn er ist erste camcorder der eine aufzeichnung im 24p-format mit 2k-filmauflösung ermöglicht kameraleute werden hier einen technologischen vergleich zum vertrauten medium film finden sowie auch konkrete 8
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bedienungshinweise zum camcorder für die tägliche praxis produzenten und regisseure finden hier aussagen zu den möglichkeiten aber auch den limitationen die dieses neue format mit sich bringt ich wünsche mir dass dieses buch zur versachlichung der diskussion um 24p beiträgt und für alle benutzer zu einem universellen nachschlagwerk zum themenbereich digitale kinematographie wird gisbert hochgürtel im mai 2002 9
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einleitung die film und tv-produzierende branche befindet sich zu beginn des neuen milleniums in einem umbruch digitales fernsehen widescreen high definition television d-cinema sind momentan in den usa und australien die neuen schlagwörter und auch in europa sind die weichen bereits in diese richtung gestellt wenn auch hier hdtv als sendestandard momentan kein thema ist zu schmerzlich sind noch die erinnerungen an die ersten erfahrungen mit hdtv zu beginn der 90er jahre zu groß war die ablehnung beim tv-konsumenten in teure und vor allem sperrige endgeräte zu investieren dabei nähern sich heute fernsehen und film immer stärker die dvd ist auf dem vormarsch das vieldiskutierte d-cinema ist bereits ansatzweise in verschiedenen filmtheatern implementiert und eröffnet somit neue verbreitungs und darstellungsmöglichkeiten dabei sind fernseh und kinoproduktionen in europa einem stetig steigenden kostendruck ausgesetzt um allen verbreitungsmöglichkeiten auch wirklich gerecht zu werden der einsatz eines einheitlichen digitalen masterformates von dem alle weiteren formate abgeleitet werden können wird als effizient und kostengünstig betrachtet und vom zukünftigen produktionsmarkt dringend gefordert traditionell spielt der film sei es 16 oder 35 mm hier eine herausragende rolle da er als besonders zukunftssicher gilt nahezu ein jahrhundert an archiverfahrung liegt vor und die tatsache dass film jederzeit in hoher qualität in jedes gewünschte tv-Übertragungsformat abgetastet werden kann sprechen hier eine klare sprache 24p im hdcam-format schickt sich an hier eine echte alternative zum film zu offerieren ein digitales masterformat in höchster qualität von dem jederzeit quasi per knopfdruck in alle existierenden und auch zukünftigen Übertragungsstandards ausgespielt werden kann zusätzlich ist eine verwertung auf film egal ob 35 oder 16 mm durch ausbelichtung des materials jederzeit gegeben 10
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die neuentwickelte sony cine alta-produktfamilie ermöglicht nun erstmalig hochwertige produktionen sei es für filmoder fernsehzwecke elektronisch zu produzieren ohne den zeitaufwendigen und teuren weg über das traditionelle filmmaterial s16 oder 35 mm wählen zu müssen aber auch ohne kompromisse in der bildqualität einzugehen herzstück der produktreihe ist der sony hdw-f900-camcorder der das signal im hdcamformat aufzeichnet das digitale hd-masterformat von dem alle weiteren formate abgeleitet bzw konvertiert werden können auch die rückbelichtung auf film ist jederzeit möglich da mit 24 25 oder 30 b/s im progressiven abtastmodus vollbild-modus aufgezeichnet werden kann schon seit einigen jahren werden mehr und mehr filmproduktionen elektronisch nachbearbeitet digitale effektegenerierung und oder nonlineare schnittmöglichkeiten eine tendenz die sich gerade in jüngster vergangenheit nahezu potenziert hat hierzu wird das original-negativmaterial s16 oder 35 mm-film über einen filmabtaster in ein elektronisches signal gewandelt nach abgeschlossener digitaler nachbearbeitung erfolgt dann die ausbelichtung zurück auf film um anschliessend dann für den kinodistributionsweg kopiert zu werden bzw es erfolgt eine auswertung für das fernsehen dieser hier nur grob geschilderte produktionsprozess benutzt den film zur speicherung der originalaufnahmen obgleich in einem späteren bearbeitungsschritt ein digitales videosignal benötigt wird hier nun schlägt die stunde der hdw-f900 der neue high definition-camcorder der das material direkt elektronisch in hochwertigster qualität entsprechend 2k-filmauflösung aufzeichnet somit entfällt bei der film-aquisition das äußerst kostspielige negativ-filmmaterial sowie der zeitraubende und teure schritt der filmentwicklung und filmabtastung die digitale kinematographie wie die elektronische filmproduktion im fachjargon auch gerne bezeichnet wird bietet darüber hinaus noch weitere vorteile die in den nachfolgenden kapiteln des buches noch näher erläutert werden auch auf nachteile bzw limitationen wird 11
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hierbei eingegangen um ein möglichst unverzerrtes bild dieser neuen produktionstechnologie aufzuzeigen es sei an dieser stelle auch ausdrücklich darauf hingewiesen dass die hdw-f900 nicht die traditionelle filmkamera in allen produktionsbereichen ersetzen kann und wird sondern dass sich dieser neue camcorder vielmehr als eine hochwertige alternative für ganz bestimmte applikationen verstehen will als ein zusätzliches und vor allem kreatives werkzeug des kameramanns 12
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physiologische grundlagen 13
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bevor wir uns in die technologie des films bzw der hd-videotechnik vertiefen sei hier in diesem ersten kapitel des buches ganz gezielt auf die physiologischen grundlagen des sehens eingegangen dieses kapitel beschreibt das menschliche auge und den sehvorgang nur in seinen grundlagen und zwar auch nur so weit wie es für das weitere verständnis der nachfolgenden kapitel notwendig erscheint das menschliche auge soll also hier bewusst nicht in seiner hohen komplexität erläutert werden dazu sei ausdrücklich an die medizinische fachliteratur verwiesen 1.1 aufbau des menschlichen auges das menschliche auge kann weitestgehend mit dem aufbau einer fotografischen kamera verglichen werden das gehäuse dieser augen-kamera besteht aus einem rundherum lichtundurchlässigen gewebe lederhaut das nur vorne einen durchsichtigen teil besitzt hornhaut zum vorderen abschnitt dieser augen-kamera dem objektiv gehören die hornhaut die vorderkammer die iris vergleichbar mit der blende beim objektiv und die linse daran anschließend folgt der durch den glaskörper eine gallertige masse ausgefüllte hohlraum die innere hintere auskleidung den film des fotoapparates auge bildet eine lichtempfindliche schicht die netzhaut die verbindung vom fotoapparat zum entwicklungslabor stellt der sehnerv her dieser führt die lichtimpulse mit einer im vergleich zur lichtausbreitung mit 300.000 km/s sehr viel langsameren geschwindigkeit von nicht einmal 100 m/s vom auge zum gehirn man könnte den sehnerv mit einem elektrischen kabel vergleichen dessen schlagartige unterbrechung beispielsweise durch bruch der knöchernen schädelbasis eine sofortige erblindung verursachen würde im gehirn werden die seheindrücke über die sich teilweise kreuzenden sehnerven einige umschaltstationen ähnlich den relais und die gratioletsche sehstrahlung zum hinterhaupt geleitet wo eigentlich erst die umsetzung in sinneseindrücke erfolgt hier wird das sehen erst bewusst 14
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man kann also sagen dass beim sehvorgang eine kombination von fotokamera plus hochkomplexer datenverarbeitung zusammenwirken und nur beide komponenten zusammen letztendlich für den visuellen bildeindruck verantwortlich sind daher muss man möchte man aussagen zum visuellen bildeindruck machen beide komponenten in betracht ziehen netzhaut macula schärfste stelle des sehens iris regenbogenhaut hornhaut sehnerv pupille augeninnenraum glaskörper linse abb 1 schematischer aufbau des menschlichen auges die lichtmenge die in das auge fällt wird durch die kreisrunde iris kontrolliert deren muskeln die Öffnung der pupille regulieren wie bei einem objektiv an einer kamera wird hierbei ein kopfstehendes bild auf die netzhaut retina projeziert die netzhaut selbst beinhaltet die lichtempfindlichen foto-rezeptoren die die einfallende lichtenergie in nervenreize umwandeln die dann zum gehirn weitergeleitet werden auf der netzhaut befinden sich zwei unterschiedliche arten von foto-rezeptoren · zapfen etwa 6 106 rundliche zapfen dienen der sicht bei helligkeit und sind für das farbsehen verantwortlich die zapfen befinden sich vermehrt im zentrum der netzhaut der fovea 15
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