Различие форматов - 16:9, 4:3, и Cinemascope

Почему даже на широкоформатном телевизоре 16:9 художественный фильм воспроизводится с горизонтальными рамками? Почему на некоторых фильмах эти рамки больше, а на других меньше? Все дело в различных способах съемки фильма и в способах его переноса на цифровой носитель. Для того чтобы понять почему это происходит, сначала нужно подробнее рассмотреть все существующие форматы записи. Итак:

Cinerama

Cinerama - бывает с соотношением сторон 3:1, 2.77:1, 2.75:1 и 2.59:1. Когда видео переводится в полноценное широкоформатное, то этот формат дает самый большой эффект "леттербокса". При этом методе съемки используется три камеры, после чего изображение со всех 3х камер склеиваются.
В качесте примера рассмотрим фильм "How The West Was Won", который был снят именно в этом формате. Если вы приглядитесь, то заметите линии в местах склейки и разницу в цветах между кадрами.

CinemaScope

CinemaScope - бывает 2.66:1, 2.55:1 и 2.35:1. Изначальное соотношение сторон 2.66:1 затем превратилось в 2.55:1, когда понадобилось добавить саундтрек. Это был один из самых распространенных методов съемки фильмов, потому что основное требование - специальные одноименные линзы для проектора, были практически в каждом кинотеатре. Формат был создан компанией 20th Century Fox, но больше не используется. Panavision заменил CinemaScope в начале 70х.
В качестве примера: слева вы видите "20,000 Leagues Under The Sea" на кинопленке, затем в оригинальном формате 2.55:1, то есть, экран шире в 2.55 раза по ширине, чем по высоте, а справа видите результат "Pan and Scan"- с соотношением сторон 1.33:1 (4:3), обрезанных "чтобы вписать изображение в экран вашего ТВ".

VistaVision

VistaVision - 1.96:1, 1.85:1 и 1.66:1. В этом формате съемки производятся специальной камерой и для воспроизведения нужен специальный проектор, но зато изображение выигрывает в качестве, по сравнению с обычным 35мм. "Vertigo", "To Catch a Thief" и "North by Northwest" были сняты в этом формате. Формат используется и в наши дни, но только для съемок кадров со спецэффектами, потому что обеспечивает высокое разрешение, которое особенно необходимо при добавлении компьютерной графики. "Apollo13", "Contact" и "Twister" являются тому подтвержением.

Todd-AO

Todd-AO - 2.35:1, 2.20:1. Здесь используются 65мм негативы, отпечатанные на 70мм пленке, с шестиканальным звуком, как результат - очень высокое качество изображения. Многие эпики и мюзиклы 50х и 60х сняты в этом формате. "Oklahoma", "South Pacific" и "Around the World in 80 Days" сняты в 2.20, а фильмы 70х и 80х, как, например, "2001 A Space Odyssey", "Dune" и "Logans Run" используют соотношение сторон 2.35:1.
Пример: слева вы видите "Around the World in 80 Days" в оригинальном формате "2.20:1", а справа тот же фильм, но пансканированный до 1.33:1.

Technirama

Technirama - меняющееся соотношение сторон. Процесс был разработан "Technicolor Corporation" в борьбе с Eastman Color. Для него необходима специальная камера (как и для VistaVision) и широкоформатные линзы (как для CinemaScope). "Night Passage", "Disney’s Sleeping Beauty" и "Spartacus" сняты в этом формате.
Пример: слева "Disney's Sleeping Beauty" в оригинальном формате 2.35:1, справа - пансканированный вариант, в котором потеряна парочка героев и один "порезан пополам".

Ultra Panavision 70

Ultra Panavision 70 - соотношение сторон 2.76:1. MGM'овская камера 65 использует те же материалы, что и для Todd-AO. Всего 2 фильма были сняты с использованием анаморфного сжатия на 70мм пленке. Другие 70мм записи были сделаны с оптических 70мм пленок с устранением сжатия или с использованием системы "quasi-Cinerama 70mm". После "Raintree County" и "Ben-Hur", в которых использовались 35мм пленки с леттербоксингом сверху и снизу для сохранения оригинального формата 2.76:1, все другие фильмы использовали 35мм анаморфированные пленки с размерностями, совместимыми с CinemaScope.
Пример: слева вы видите "Ben Hur" в оригинальном формате 2.76:1. А справа пансканированный вариант формата 1.33:1, как видите - более половины кадра просто потеряно.

Panavision

Panavision - 2.35:1 и 1.85:1. Одноименная компания стала самым успешным поставщиком широкоформатных линз и в 70х годах их линзы стали стандартом "де-факто" для широкоформатных фильмов. CinemaScope остался за бортом, а Panavision до сих пор производит линзы для большинства крупных студий. Кроме этого компания делает линзы для фильмов, снимаемых в 3х4, для их перевода в широкий (не обязательно 2.35:1) формат. Также частенько Panavision использует 1.85:1, также известный как 16х9 - это также стандартный формат для HDTV. DVD формат имеет опцию 16х9, но для ее использования вам понадобится соответствуюший ТВ, к тому же если соотношение сторон фильма больше 1.85:1, вы все равно увидите черные полосы сверху и снизу, но они будут не такими широкими, как на обычном ТВ.
Пример: слева вы видите "Star Wars" в оригинальном формате 2.35:1, а справа тот же фильм, но обрезанный пансканированием до 4:3. Как видите, вырезали Бена и Хана, так что когда они начинают говорить, камере приходится перемещаться на них, а потом обратно на Люка.

Еще пример: слева "Lost World"в оригинальном формате 1.85:1, а справа его пансканированный вариант. Хоть изображение и не слишком пострадало во втором случае, все-таки это не то изображение, которое задумал режиссер.

Super 35

Super 35 - соотношение сторон 2.35:1, в процессе не используются широкоформатные линзы, однако, фильм загоняется в "рамку", чтобы получить нужное соотношение сторон. Сверху и снизу "рамка" убирается, получаем нужное изображение. Некоторые старые фильмы, снятые в этом формате, при переносе на видео не "теряют" рамку сверху и снизу, в результате мы видим изображение большей площади, чем в кинотеатре. Но стоит учитывать, что режиссер не собирался показывать зрителю эту часть изображения, так что о "правильности" этого варианта решать вам. "The Abyss", "Aliens", "Terminator 2", "True Lies" и "Titanic" были сняты в Super 35.
Пример: Джеймс Кэмерон снимает фильм с рассчетом на 2.35:1. После этого он переносит его с Super35 в цифровой формат высокого разрешения. Теперь из этого исходника легко получить широкоформатную версию для кинопроката и специальную пансканированную. Давайте посмотрим на оригинальную пленку в Super 35: красный квадрат - это широкоформатное изображение, которое видно оператору, а синий - пансканированный вариант, в котором картинка больше по вертикали, но меньше по горизонтали. Однако, стоит учесть, что пансканированный "квадрат" иногда перемещают по изображению "на лету", чтобы показать объекты, не попадающие одновременно на экран. Иногда Кэмерон увеличивает какую-то область, чтобы выделить какой-то аспект. Кроме того, не стоит забывать, что все сцены со спецэффектами снимаются в 2.1:1 и должны быть грамотно пансканированы. Слева пример широкоформатной версии, а справа - пансканированной.

Pan and Scan

Pan and Scan - 1.33:1 (он же 4:3). Пансканированный вариант вы увидите на большинстве видеокассет, во всех ТВ-сериалах и если вы смотрите фильм в этом формате - помните, что вы теряете около половины полезной видеоинформации, а в некоторых случаях и больше. Метод и называется "Pan and Scan"- потому что оператор вынужден перемещать "рамку пансканирования" на интересующий объект весь фильм. Иногда вместо пансканирования картинку растягивают по вертикали, искажают - но к хорошему это не приводит.
В любом случае (PAL/NTSC) - соотношение сторон у кадра считается 4:3 (или, что одно и то же, 1.33:1). Это то же соотношение сторон, что и у компьютерного ЭЛТ-монитора. Хотя, в отличие от монитора, пиксели на DVD не квадратные (ширина не равна высоте) - это нормальное явление в телевещании.

Что такое Анаморф?

Как было описано выше, кадры в фильмах совсем не ограничиваются форматом 1.33:1. Поэтому нужно было придумать какой-то способ записать кадр формата 2.35:1 на DVD с его кадром 4:3. Первый, и самый простой вариант - это записать его в леттербоксе (letterbox) - то есть с широкими чёрным полосами сверху и снизу: Способ этот хоть и прост, но в плане качества - не лучший вариант. Например, если полный DVD-кадр формата PAL содержит 576 строк, то в 2.35:1 леттербоксе будут задействованы только 576 * 1.33 / 2.35 = 326 строк. Ещё хуже ситуация обстоит для NTSC, в котором из 480 строк будут задействованы только 480 * 1.33 / 2.35 = 272 строки. Кроме того, в кадре будет присутствовать и чёрные полосы, на которые будет потрачен определённый объём видеопотока.

Поэтому был придуман второй метод, называемый анаморфом. Суть его заключается в следующем: мы берём кадр размерности 2.35:1 и помещаем его в формат 16:9. При этом чёрные полосы сверху и снизу будут заметно меньше, чем в случае с леттербоксом. Затем полученный кадр (16:9) по горизонтали сжимается до формата 12:9, т.е. 4:3. При этом вся картинка визуально становится как бы вытянутой по вертикали. Вот, теперь мы получили кадр формата 4:3, который и подвергается сжатию:
Такой кадр называется анаморфированным. Обратите внимание, что полезная площадь, занимаемая картинкой в DVD-шном кадре, увеличилась на четверть. Кроме того, поскольку разрешение по вертикали у обоих кадров одинаковое, на долю анаморфированной картинки выпало большее число строк, а значит, её изображение будет чётче.

Чтобы отобразить анаморфный кадр, потребуется совершить обратную операцию. Поэтому кадр сначала разжимается, затем растягивается до соотношения 16:9, и мы получаем нормальное соотношение сторон.
Примечание: преимущество анаморфа перед леттербоксом проявляется в первую очередь на широкоэкранных устройствах - плазме, ТВ 16:9 и так далее. Однако подойдут и полноэкранные ТВ, поддерживающие так называемый "режим 16:9". В этом режиме телевизор получает деформированный кадр и сам сжимает его до нормальных пропорций. Достигается это сжатием растра (уменьшением расстояний между строками), поэтому картинка будет плотной и чёткой. Если же в телевизоре такой режим не предусмотрен, он не сможет отобразить анаморфный кадр без искажений, и плееру для показа придётся преобразовывать анаморф в леттербокс. Это приводит к тому, что картинка становится менее чёткой - в леттербоксе она содержит на четверть меньшее число строк. Более того, чаще всего такое преобразование делается простым выбрасыванием каждой четвёртой строки, что приводит к "зазубринам" в изображении. По этой причине наличие режима 16:9 исключительно важно для просмотра кино на полноэкранном ТВ.
Иногда на дисках встречаются анаморфные релизы с невыставленным флагом анаморфа, и плеер показывает их "как есть", с нарушением пропорций - т.е. с вытянутыми лицами, так называемыми "лошадиными мордами". Типичный пример: «Водный мир» («Water World») от DDV (сигнатура DW-0042B) или же лицензионный «Громобой» («Thunderbird») от Twister. Однако, бывают и более курьёзные случаи - на леттербоксной картинке ставят флаг анаморфа. В результате картинка становится слишком сплюснутой. Такое можно увидеть на диске «Правдивая ложь» («True Lies») с сигнатурой PL-DVD-GLN-290310.