TechnologieZ celuloidu do jakości HD

    Z celuloidu do jakości HD

    W ramach projektu KinoRP polskie filmy zapisane na taśmie celuloidowej są poddawane cyfrowej rekonstrukcji. Nad obrazem pracuje warszawskie studio filmowe TPS, a dźwięk regeneruje Toya Studios z Łodzi. Praca jest żmudna, mimo zastosowania komputerów i specjalistycznych programów.

    Z celuloidu do jakości HD

    Klasyka znów w kinie

    KinoRP to projekt cyfrowej rekonstrukcji klasyki polskiego kina – filmów zapisanych na światłoczułych taśmach celuloidowych. Jego celem jest precyzyjne odtworzenie pierwotnej jakości filmów bez ingerowania w ich wartość artystyczną. Dlatego w procesie rekonstrukcji cyfrowej uczestniczą twórcy filmu, a jeśli to niemożliwe – doświadczony operator filmowy. Osoby te decydują, które parametry filmu będą poprawione i zmienione.
    Dotychczas w ramach KinoRP zrekonstruowano filmy: Pociąg, Matka Joanna od Aniołów, Sanatorium pod klepsydrą, Austeria, Popiół i diament. Od jesieni 2009 cyfrowe kopie filmów trafiają do kin sieci Multikino oraz SilverScreen. W planach jest ich wydanie w jakości HD na płytach blu-ray (mają kosztować o połowę mniej niż współczesne produkcje sprzedawane na tym nośniku), a później wyświetlanie w kanałach telewizji HD.
    www.kinorp.pl

    Podstawą do cyfrowej rekonstrukcji filmu jest taśma wypożyczona z Filmoteki Narodowej i oczyszczona z kurzu. Czyszczenie z reguły odbywa się przy użyciu ultradźwięków.

    Oczyszczona taśma jest najpierw skanowana w specjalistycznym skanerze. Inżynierowie z TPS korzystają ze skanerów własnej konstrukcji. Ich urządzenie skanuje od 2 do 4 klatek na sekundę. W filmie jest ok. 150 tys. klatek, zatem proces ten dla filmu czarno-białego trwa od 80 do 160 godzin. Dla kolorowego znacznie dłużej, ponieważ każda klatka jest skanowana cztery razy – oddzielnie każdy kolor plus jeden skan w podczerwieni, na którym od razu widać rysy i zabrudzenia.

    Zeskanowany negatyw jest w komputerze zamieniany od razu na obraz w formacie TIF o 16-bitowej głębi. Materiał do tej pory był skanowany w rozdzielczości 2,5 K, czyli 2500 dpi (pikseli na cal), obecnie jest to już 4 K. Im film bardziej zniszczony, tym korzystniejsza jest wyższa rozdzielczość skanowania, bo z większą precyzją można wykonać retusz.

    Na zeskanowany film potrzeba ok. 10 TB przestrzeni na dysku. Pamięć operacyjna wymagana przy obróbce to 20 TB.

    Stabilizacja obrazu

    Kluczowym elementem rekonstrukcji jest stabilizacja obrazu – czyli takie jego ustawienie, żeby obraz nie pływał albo nie skakał w wyniku nieznacznych przesunięć klatek czy deformacji. Im większa rozdzielczość, tym łatwiej dopasować kolejne klatki do siebie, z dokładnością do piksela. Dlatego tę operację wykonuje się na zeskanowanym materiale w pełnej rozdzielczości, używając specjalistycznego oprogramowania. Wylicza ono wektor przesunięcia czy deformacji obrazu. Stabilizację obrazu ułatwia to, że skany zawierają właściwy kadr filmowy z pewnym marginesem, więc bez problemu można zestawić rogi kolejnych klatek.

    Retusz i stylizacja

    Obraz

    Dalej odbywa się praca nad obrazem, którą można podzielić na retusz i stylizację. Retusz oznacza usuwanie plam, rys, zabrudzeń, skaz, szumów, migotania, pulsowania. W zakres stylizacji wchodzi korekta kolorów, usunięcie ziarna lub jego zostawienie, wyostrzanie lub rozmywanie obrazu.

    Nie wszystkie operacje wykonuje się na plikach w największej rozdzielczości. Część odbywa się na tzw. plikach proxy (format QuickTime’a), które powstają po zmniejszeniu oryginalnych skanów, ważą niewiele i nie wymagają do uruchomienia superwydajnych komputerów. Operator ocenia film złożony z tych plików i przygląda się bliżej pojedynczym, budzącym wątpliwość klatkom, decyduje też, jakiej obróbce je poddać. Pewne niedoskonałości są wychwytywane przez algorytmy automatyczne lub półautomatyczne. W efekcie ze 150 tys. zeskanowanych klatek obróbce podlega ok. 15 tysięcy.

    Obraz

    Pliki proxy pozwalają wyłapać miejsca, w których zmieniają się ujęcia, służą do wstępnego ustawienia kadrowania oraz – co najważniejsze – wstępnego wyrównania kolorów, czyli ujednolicenia jasności i kolorystyki całego filmu. Z pracy na plikach proxy powstają skrypty opisujące wstępną korektę danej klatki.

    Część skryptów jest wykonywana na uzyskanych po skanowaniu plikach w najwyższej rozdzielczości. Następnie obrazy zawarte w tych plikach są kadrowane, tak by zawierały tylko materiał filmowy. Na powstałych plikach (nazywanych intermediate) są uruchamiane kolejne skrypty wygenerowane na plikach proxy. Na nich odbywa się też dalszy retusz i stylizacja.

    Od negatywu na taśmie filmowej do cyfrowej kopii

    Obraz

    Pojedynczy skan taśmy filmowej obejmuje większy kadr niż klatka filmowa (1). Na obrazie widoczne są rogi klatki, które pomagają w stabilizacji obrazu. Zeskanowany obraz jest negatywem, który jest zamieniany software’owo na pozytyw (2). Plik ten ma pełną rozdzielczość skanowania 2,5 K lub 4 K. Na takich plikach jest wykonywana stabilizacja obrazu w całym filmie. Dalsza obróbka odbywa się na trzech rodzajach plików: o pełnej rozdzielczości skanowania (2), na plikach proxy (3) – uzyskanych przez skalowanie plików o pełnej rozdzielczości, oraz na plikach intermediate (5) – wykadrowanych z plików o pełnej rozdzielczości. Lekkie pliki proxy służą do prac przygotowawczych. Wykonuje się na nich wstępną korektę (np. usuwanie szumów, rys) i stylizację (wyrównanie kolorów). Efektem są skrypty (4), które opisują, jak ma być obrabiana dana klatka filmu. Część skryptów, dotycząca wstępnej korekty kolorów, jest uruchamiana na plikach w pełnej rozdzielczości (2). Dopiero potem są one kadrowane do plików intermediate (5). Na nich odbywa się dalszy retusz, początkowo przy użyciu skryptów wygenerowanych na plikach proxy, oraz dalsza stylizacja obrazu. Po zakończeniu rekonstrukcji pliki intermediate są skalowane do postaci plików DPX (6). Tworzą one kopię matkę, z którą składany jest dźwięk. Z kopii matki może powstać cyfrowa kopia filmu do kin, do telewizji HD, na płyty blu-ray.

    Operator decyduje

    Studio wykorzystuje znane na rynku oprogramowanie, m.in. Nuke 5.1 v. 1, na którym można wykonać niemal wszystkie operacje związane z przetwarzaniem obrazów płaskich czy ich łączeniem z animacjami przestrzennymi, oraz Final Cut. Poza tym stosuje aplikacje specjalistyczne, często pisane samodzielnie. W wielu przypadkach to operator decyduje, czy i jakiego narzędzia użyć.

    Na przykład program, który służy do maskowania plam, zabrudzeń czy rys, analizuje zawartość klatki poprzedniej i kolejnej w danym miejscu i na tej podstawie sugeruje, że to miejsce powinno być poddane retuszowi. Operator może wtedy np. użyć funkcji pędzelka, która pozwala zamalować dany obszar kolorem dobranym spośród znajdujących się w sąsiedztwie. Ale jeśli rysa na klatce jest duża, będzie to widoczne. Zamiast tego może użyć programu, który analizuje ruch na klatce poprzedzającej uszkodzoną i kolejnej, a następnie generuje środkową klatkę na zasadzie morphingu – płynnej animacji. Klatka ta będzie przypominała tę środkową, ale jej nie zastąpi. Natomiast po nałożeniu na uszkodzoną klatkę pozwoli świetnie zamaskować rysę.

    Dźwięk bez trzasków

    Również dźwięk podlega rekonstrukcji. Toya Studios usuwa ze ścieżki dźwiękowej trzaski, uczytelnia dialogi. Zadanie to wykonuje, korzystając z oryginalnego, magnetycznego zapisu dźwięku, który jest dopasowany do obrazu na negatywie i zsynchronizowany z aktami trwającymi po 10 minut.

    Oprócz tego Toya dostaje referencyjną kopię filmu, taką samą, na której pracuje studio TPS. Ta kopia jest niezbędna w przypadku, gdy z rekonstruowanej wersji zostaną wycięte klatki znajdujące się na negatywie, ale tak zniszczone, że nie będzie możliwe przywrócenie ich jakości. Do tej referencyjnej kopii i zawartego w niej referencyjnego dźwięku Toya dopasowuje oryginalny dźwięk. Po poprawkach odsyła do TPS, gdzie jest montowany z obrazem za pomocą programu Final Cut.

    Cyfrowa dystrybucja

    Po przeprowadzeniu rekonstrukcji następuje skalowanie plików z wersji intermediate do plików DPX, które mają rozdzielczość o ok. 20 proc. mniejszą. Jest to uniwersalna wersja Master, z którą składany jest dźwięk, a potem powstaje np. kopia filmu dla kin w formacie DCI.

    Wszystkie cyfrowe kopie filmów do kin, inaczej niż w przypadku filmów na taśmach, mają jakość oryginału i mogą trafić do wszystkich kin jednocześnie. Pozostają na kinowym serwerze na zawsze, są jednak zabezpieczone i mogą być wyświetlane po wprowadzeniu specjalnego klucza licencyjnego, dopasowanego do danej kopii oraz projektora używanego w danym kinie. Klucz licencyjny odblokowuje kopię na określony czas lub liczbę wyświetleń. Gdy kino zgłasza, że chce film wyświetlić, kod generowany jest od ręki i wysyłany e-mailem.

    Wybrane dla Ciebie