Студийные камеры-вчера , сегодня, завтра
За прошедшие двадцать лет произошел рывок в области телевизионных технологий, как технический, так и творческий. Появление в начале 1990-х цифровых технологий и активное их внедрение в съемочное оборудование подготовило благодатную почву для перехода на формат телевидения высокой четкости (ТВЧ) в начале текущего тысячелетия. Эти изменения в значительной степени повлияли на конструктивные особенности (форм-фактор) камер и сместили центр внимания профессионалов в сторону камкордеров, о которых много говорится и пишется.
Вследствие таких перемен студийные камеры, да и вообще студийное оборудование, как бы отошли на задний план. Все больше операторов стали считать, что доскональное изучение работы студийных камер – это удел видеоинженеров. Поколение молодых специалистов, активно ворвавшихся в телеиндустрию на волне экспансии цифровых технологий и популяризации камкордеров, не смогло уже, к сожалению, правильно понять и оценить сущность и важность студийного съемочного оборудования. Данный материал, предваряющий обзор современных студийных камер, в первую очередь преследует цель в доступной форме разъяснить задачи, особенности и назначение студийного оборудования. В этой статье я постараюсь систематизировать разрозненную информацию о студийных камерах, рассказать об истории их развития, проанализировать современные тенденции в этой области, а также привести некоторые рекомендации по эффективному их применению. Хочу подчеркнуть, что информация адаптирована для читателей с разным уровнем технической подготовленности, потому материал будет излагаться в научно-популярной форме (да простят меня за это инженеры и операторы с многолетним опытом работы). Что такое студийная камера? Для начала постараемся разобраться, что представляет собой съемочное студийное оборудование. В классическом понимании к студийным камерам стоит относить разъемные модели устройств, куда входит камерная головка с оптикой, видоискателем (визиром), системами регистрации и формирования изображения, а также камерный и сетевой адаптеры. Камерный адаптер, оснащенный набором различных интерфейсов для передачи видеоизображения, сигналов синхронизации, удаленного управления, а также камерным каналом, присоединяется напрямую к камерной головке. Камерный канал позволяет посредством кабеля подключить удаленный блок (контроллер или базовая станция) управления камерой (camera control unit, CCU), который имеет все необходимые выходы видеосигнала и дает возможность дистанционно управлять съемочным устройством. Блок CCU может быть соединен с камерой различными типами кабелей: триаксиальным (triax), оптоволоконным (fibre), коаксиальным (coax) или уже устаревшим мультикоровым (multicore). Стоит отметить, что тип используемой линии связи является одним из ключевых факторов, влияющих на выбор того или иного типа оборудования.
Как техническим, так и творческим специалистам нужно ясно понимать, что студийное оборудование изначально предназначено для организации многокамерной съемки и трансляций, поэтому первостепенное требование – единые характеристики изображений, формируемых разными камерами, для чего необходимы их четкая синхронизация и возможность полноценного управления ими и контроля. А значит для студийной съемки выстраивается очень сложная техническая схема организации. Поскольку в случае многокамерной съемки звук записывается отдельно, то студийные камеры не оснащаются механизмами регистрации и работы со звуком — звуковой тракт в студийном оборудовании отсутствует. Однако в любой системе существуют свои исключения. Современный мир телевидения формирует свои специфические тенденции, которые нельзя не учитывать. Сейчас выпускаются моноблочные камкордеры, которые можно использовать не только в составе ТЖК, но и в качестве студийной камеры, что достигается двумя путями: либо интеграцией в сам камкордер необходимых интерфейсов для подключения полноценного камерного адаптера, либо применением специальных студийных адаптеров, объединяющих в себе функции переходника и камерного адаптера. Более того, некоторые из появившихся в последние годы камер для цифрового кинематографа способны работать и как студийные, благодаря наличию специальных интерфейсов удаленного контроля и синхронизации. Однако данное оборудование стоит рассматривать исключительно в ключе альтернативных решений.
Типы телевизионных камер.
В отечественной классификации различают студийные камеры, предназначенные для работы в студии телекомпании, и внестудийные, для работы на выездных многокамерных съемках (например, в составе ПТС). Термин «внестудийная студийная камера» звучит немного странновато, однако он уже прочно укоренился в профессиональном жаргоне работников телевидения. На мой взгляд, правильнее использовать словосочетание «телевизионная камера», забытое по непонятным причинам. Дабы быть корректным, в дальнейшей части статьи я буду использовать термин «телевизионная камера» по отношению к студийным и внестудийным съемочным устройствам. В англоязычной терминологии все телевизионные камеры обозначаются единым термином «студийная камера» (studio camera). Однако имеются многочисленные градации, которые предлагаю рассмотреть подробнее.
Камеры для студии (cameras for studio)
.Камеры для студии представляют собой полноценные системы из телевизионных камер, адаптеров, блоков управления, боксовых объективов и телесуфлеров. Все это располагается на массивных гидравлических пьедесталах с возможностью передвижения по полу студии («на колесах»). Масса подобной системы составляет не менее 30–40 килограмм.
Мобильные камеры (mobile cameras).
Собственно, это те же телевизионные камеры для студии, но в заметно облегченном варианте: в минимальной комплектации с довольно легкими и компактными объективами, применяемыми в новостном производстве (ENG). Часто в таких съемочных комплектах контроль и передача видео осуществляется не через кабель, а посредством беспроводных систем передачи данных.
Новостные камеры (electronic news gathering cameras, ENG cameras).
Несмотря на то что новостными камерами чаще называют камкордеры, телевизионные камеры также попадают под это определение. В отличие от мобильных камер, в данном случае используются либо разъемные модели камкордеров, либо моноблочные камкордеры в комбинации со специальными адаптерами для студийных задач. Средства управления, в оперативном доступе к которым «на месте» регулярно возникает потребность, располагаются на самой камере в виде переключателей, а не в электронном меню. В такой конфигурации используются в подавляющем большинстве беспроводные системы передачи данных или же кабели очень небольшой длины. Эти камеры способны регистрировать и передавать звук, то есть имеют аудиотракт.
Внестудийные («полевые») камеры (electronic field production cameras, EFP cameras).
Камеры EFP подобны камерам для студии и используются в составе многокамерных систем на выездных съемках. Основная особенность — высокая гибкость и универсальность, что позволяет максимально быстро собрать съемочный комплект под «полевые» задачи, например, для установки на операторский кран, на тележку, для съемки с плеча и т.д. Обычно они используются в передвижных телевизионных станциях (ПТС).
Многозадачные камеры (BOX cameras, remote cameras).
Многозадачные камеры — компактные камерные головки с дистанционным управлением, предназначенные для установки в труднодоступных местах. Их прародителями стали камеры для систем видеонаблюдения. Однако, несмотря на небольшие габариты, качество картинки многозадачных камер достигает уровня оборудования класса ENG и EFP. Последнее особенно актуально для камер типа BOX.
Нельзя не отметить одну из интересных моделей – т.н. Lipstick camera (камера «Губная помада»). Форм-фактор устройства (объектив и блок) действительно напоминает контейнер губной помады. Lipstick удобно устанавливать в труднодоступных местах, что позволяет получать нестандартные ракурсы. Качество картинки заметно проигрывает боксовым камерам, однако вполне приемлемо для телевизионной трансляции. Перечисленные выше типы телевизионных камер как раз и составляют подкатегории «студийных камер». Однако в англоязычной терминологии существуют и другие типы градации оборудования: broadcast cameras (вещательные камеры) и professional cameras (профессиональные камеры). Отличие первой от второй незначительное: к качеству изображения вещательных камер предъявляются более высокие требования, нежели профессиональных. Также не могу не отметить еще одно важное дополнение к вышеперечисленным классификациям – телевизионные камеры различаются по типу применения в зависимости от творческо-постановочных задач. Студийные камеры могут использоваться для стандартных условий съемки, для съемки спортивных мероприятий («высокоскоростные камеры», то есть камеры с возможностями записи до 150–200 кадров или полуполей в секунду), для художественного и документального телевизионного производства.
Камеры для стандартных условий съемки («стандартные камеры», «для обычных съемок»).
В первую очередь, к этому типу относят телевизионные камеры, поддерживающие только вещательные стандарты SD или HD. Таким образом, указанное съемочное оборудование работает в форматах кадра и режимах кадросмен, определенных вещательными стандартами (576/50i, 480/59.94i, 720/50p, 1080/50i и т.д.).
Камеры для скоростной съемки.
Задача этих камер — зафиксировать изображение с увеличенной в несколько раз кадровой частотой для его дальнейшего воспроизведения в режиме нормальной скорости, то есть для создания эффекта замедленного движения («рапида»). В большинстве случаев запись производится с утроенной скоростью по отношению к норме вещательного стандарта. Несмотря на то что необходимость в использовании эффекта замедленного движения присутствует не только для спортивных съемок, за этим оборудованием среди отечественных специалистов прочно закрепилось определение «камера для спортивных мероприятий», однако правильнее называть данные камеры «высокоскоростными» или «камерами для скоростной съемки». Как говорится, одна классификация не исключает другую. Многозадачная камера, например, может являться высокоскоростной и идеальным инструментом для съемки спортивных мероприятий, а камера для студии может удовлетворять требованиям художественного и документального производства. Cейчас выпускаются студийные телекамеры стандартной четкости (SD), высокой четкости (HD) и мультиформатные (SD/HD). Градация по форматам определяет принадлежность оборудования к тому или иному телевизионному вещательному стандарту.
Характеристики и критерии.
Основные параметры для телевизионных камер являются такими же, как и для камкордеров. Изменения, а если быть более точным – дополнения, касаются адаптеров и интерфейсов.
Основные критерии студийных камер таковы:
— тип и размер сенсоров;
— чувствительность;
— развертка;
— формат кадра;
— выбор кадровых частот;
— отношение сигнал/шум;
— динамический диапазон;
— возможности коррекции изображения;
— тип видеосигнала;
— поддерживаемые интерфейсы;
— качество видоискателя или контрольного монитора;
— особенности камерного адаптера;
— эргономика;
— возможности и особенности синхронизации;
— возможности и особенности удаленного контроля;
— совместимость с объективами и операторскими аксессуарами управления;
— тип линий связи (кабеля);
— максимальная длина кабеля.
Экскурс в историю.
После того как мы рассмотрели основные особенности телевизионных камер и попытались разобраться в терминологии, появилась возможность ретроспективно коснуться истории. Как известно, телевидение начиналось именно со студийного оборудования, камкордеры же появились только в начале 80-х годов прошлого столетия. Годом создания телевизионных камер можно считать 1936-й. Развитие профессиональных телевизионных камер шло по двум основным направлениям: сокращение габаритов и массы камеры, то есть изменение форм-фактора, и совершенствование преобразователей свет-сигнал: от вакуумных преобразователей (электронно-лучевых трубок, ЭЛТ) до полупроводниковых матриц, что позволяло повышать качество регистрируемого и передаваемого изображения. Действительно, первые камеры были очень громоздкими и состояли из двух массивных частей – одна секция содержала преобразователи свет-сигнал с необходимой электроникой и крепление для оптики. Она была связана кабелем большого диаметра с другой секцией, обычно размещаемой в специальной стойке внушительных размеров. Первая секция, которую можно счесть за камерную головку, не формировала видеосигнал самостоятельно, его формировала как раз вторая секция. Появившаяся в 1946 году камера RCA TK-10 базировалась на трехдюймовом вакуумном преобразователе свет-сигнал ортикон. Модель RCA TK-30, увидевшая свет в том же году, активно использовалась как внестудийная камера. В то время компания RCA являлась монополистом на телевизионном рынке и выпускала практически весь спектр оборудования для ТВ. В 1950 году был разработан новый тип вакуумного преобразователя свет-сигнал – видикон, что позволило в значительной степени уменьшить размеры оборудования. Первые цветные камеры появились в США во второй половине 50-х гг., а в Европе – в начале 60-х, и являлись намного более сложными устройствами, так как использовали три, а в некоторых случаях и четыре преобразователя свет-сигнал. Поэтому их размер и масса были значительно увеличены. В 1965 году Philips изобретает вакуумный преобразователь плюмбикон, который закладывает основу для создания более компактных камер. Переносные цветные камеры появились в конце 60-х — начале 70-х гг. XX века и прошли путь эволюции от систем, состоящих из двух раздельных частей (по аналогии с большими студийными камерами), до единых моноблоков. Активной разработкой и внедрением телевизионных камер и технологий в тот период занимались несколько крупных компаний — RCA, Sony, Ikegami, Philips, Bosch, Thomson, JVC, Panasonic и другие. Важно отметить, что в Советском Союзе также серийно выпускались телевизионные камеры КТ-87, КТ-116/116М и КТ-132, которые активно использовались в составе ПТС. Поскольку особых инновационных технологических прорывов в данных моделях не было, мы не будем останавливаться на детальном рассмотрении указанных камер. Появление в начале 80-х годов полупроводниковых матриц открыло новую эпоху в области телевизионных технологий. Развитие съемочного оборудования значительно ускоряется, практически ежегодно обеспечивая рынок усовершенствованными моделями камер. Последним звеном эволюции стало появление на рубеже ХХ и XXI столетий телевизионных камер, поддерживающих формат высокой четкости — HD.
Современная ситуация и перспективы.
В настоящий момент выбор студийного съемочного оборудования очень широк, техника формата SD безвозвратно уходит с рынка, на его место приходит оборудование HD. Например, компания Grass Valley c 2010 года полностью прекратила производство камер формата SD, сосредоточив свои усилия на оборудовании HD. Стоит отметить, что подавляющее большинство современных моделей телевизионных камер мультиформатны и установка камерной головки формата HD на адаптер SD не составит проблем. Конечно, сенсоры оборудования HD все еще продолжают уступать по уровню чувствительности и отношения сигнал/шум сенсорам стандартной четкости, поэтому многие компании не торопятся обновлять парк студийного оборудования. Телекомпании пока не готовы к переходу на стандарт HDTV, поэтому телевизионные камеры данного стандарта еще не вышли на уровень своего пика популярности. Приобретающие все большую популярность технологии 3D также требуют разработки специальных моделей съемочного оборудования; в настоящий же момент можно говорить лишь об адаптации под данные задачи уже имеющихся моделей. Но можно сказать точно, что современные производители телевизионных сериалов и фильмов, документального кино и спортивных программ, музыкальных клипов и арт-проектов, а также те, кто пробует себя в съемочных технологиях 3D, остро нуждаются в качественном оборудовании для проведения съемок в многокамерном режиме с четкой синхронизацией и возможностью замедленных съемок. Очевидно, что переход на телевидение высокой четкости неизбежен. То время, когда этот процесс войдет в наиболее активную фазу, не за горами.
