Digitale Film- und Videotechnik (eBook)

Inhaltsverzeichnis 8
1 Geschichte 12
2 Filmtechnik 25
2.1 Film als Speichermedium 25
2.1.1 Filmschwärzung 26
2.1.2 Farbfilm 28
2.2 Filmformate 30
2.2.1 Filmbreiten 30
2.2.2 Perforation 32
2.2.3 Bildfeldgrößen 32
2.2.4 Randkennzeichnung 36
2.2.5 Filmlängen, Spulen, Behälter 37
2.3 Filmeigenschaften 40
2.3.1 Belichtung und Schwärzung 40
2.3.2 Kennlinie und Kontrastumfang 44
2.3.3 Farbfilmeigenschaften 47
2.3.4 Lichtempfindlichkeit 50
2.3.5 Filmkorn 51
2.3.6 Auflösungsvermögen 52
2.4 Filmkamera und -projektor 54
2.4.1 Optische Abbildung 54
2.4.2 Die Filmkamera 59
2.4.3 Filmprojektion 64
2.5 Filmproduktion 66
2.5.1 Filmaufnahme 68
2.5.2 Kopierwerksaufgaben 70
2.5.3 Der Filmschnitt 75
3 Filmton 77
3.1 Die menschliche Hörwahrnehmung 79
3.2 Tonaufzeichnungsverfahren 81
3.2.1 Magnettonverfahren 81
3.2.2 Lichttonverfahren 83
3.3 Mehrkanaltonverfahren 84
3.3.1 Dolby Stereo 85
3.3.2 Dolby Digital 86
3.3.3 DTS und SDDS 88
4 Das Videosignal 89
4.1 Das analoge Videosignal 89
4.1.1 Der Bildaufbau 90
4.1.2 Das BAS-Signal 95
4.1.3 Das Farbvideosignal 97
4.1.4 Farbfernsehnormen 101
4.2 Das digitale Videosignal 102
4.2.1 Digitalisierung 102
4.2.2 Das digitale Komponentensignal 103
4.3 High-Definition-Videosignale 107
4.3.1 HDTV analog 107
4.3.2 HD digital 108
4.3.3 HDTV und 2k 111
4.4 Videodatenreduktion 112
4.4.1 DCT und DWT 113
4.4.2 DPCM 115
4.4.3 Datenreduktionsstandards 117
5 Videoaufnahme und -speicher 121
5.1 Die Videokamera 121
5.1.1 Der Lichtweg 121
5.1.2 Bildwandler 123
5.1.3 Das elektronische System der Kamera 129
5.2 Videospeichersysteme 133
5.2.1 Analoge Magnetbandaufzeichnung 133
5.2.2 Digitale MAZ-Formate 135
5.2.3 HD-MAZ-Formate 137
5.2.4 Optische Speicher 141
5.2.5 Festwertspeicher 146
6 Film in der digitalen Ebene 147
6.1 Parameter für den Filmtransfer 148
6.1.1 Die Bildauflösung 149
6.1.2 Die Grauwertauflösung 152
6.1.3 Die Farbqualität 155
6.2 Filmabtaster 156
6.2.1 Filmabtastung bildpunktweise 158
6.2.2 Filmabtastung zeilenweise 160
6.2.3 Filmabtastung bildweise 162
6.2.4 Gradations- und Farbkorrektur 164
6.3 Filmbelichtung 167
6.3.1 CRT-Belichter 167
6.3.2 Laserbelichter 168
6.4 Speicher und Fileformate 170
6.4.1 Fileformate 170
6.4.2 Schnittstellen 171
6.4.3 Datenspeicher 172
6.5 Digitale Aufnahmesysteme 177
6.5.1 Die ideale elektronische Filmkamera 177
6.5.2 Reale HD-Kameras 181
6.5.3 Digitale Filmkameras 184
6.5.4 HD-Kameras für den Filmbereich 194
6.5.5 Semiprofessionelle HD-Kameras 198
6.5.6 Fotokameras mit Videofunktion 200
6.6 Projektion der Digitalbilder 201
6.6.1 LC-Projektoren 202
6.6.2 Reflektive LC-Projektion 204
6.6.3 Spiegelprojektion 207
6.6.4 Großbilddarstellung mit dem Laser 208
6.7 Digitale Postproduktion 209
6.7.1 Digitale Schnittsysteme 210
6.7.2 Filmschnitt mit NLE-Systemen 219
6.7.3 Compositingsysteme 223
6.7.4 Computeranimation 229
6.8 Digital Cinema 231
6.9 3D-Kino 235
6.9.1 Polarisationsverfahren 237
6.9.2 Shutterverfahren 239
6.9.3 Dolby 3D 240
6.9.4 3D-Wahrnehmung 241
6.9.5 3D-Produktion 244
6.9.6 3D-Postproduktion 247
Literaturverzeichnis 249
Sachwortverzeichnis 251

4 Das Videosignal (S. 88-89)

Das Videosignal hat seine historischen Wurzeln im Bereich Fernsehen. Dieses Medium unterscheidet sich vom Film durch die Massenverbreitung des Programms zu praktisch jedem Haushalt, durch die Rezeption von Einzelpersonen oder sehr kleinen Gruppen und die direkte Umsetzung, die eine Berichterstattung quasi verzögerungsfrei zum Konsumenten bringt. Aus den drei genannten Punkten folgen drei technische Konsequenzen: Die Massenverbreitung erfordert preiswerte Empfangsgeräte, die entsprechend der Rezeptionsform mit relativ kleinen Displays ausgestattet sein können.

Die Übertragung muss ohne Zwischenspeicher erfolgen können und darf nur eine geringe Signalbandbreite erfordern. Dieser Umstand begründet einen wesentlichen Unterschied zum Film: Beim Film liegt zum Zeitpunkt der Bildwiedergabe die gesamte Bildinformation gleichzeitig vor, während beim analogen Fernsehen zu jedem Zeitpunkt nur ein Bildpunkt übertragen wird und erst der menschliche Gesichtssinn das Gesamtbild formt. Die massentaugliche technische Realisierung gelang, als in den 40er-Jahren des 20. Jahrhunderts die Vakuumröhre für die Bildaufnahme und -wiedergabe eingesetzt werden konnte. In den 50er-Jahren wurde das Fernsehen in den USA, in den 60er-Jahren auch in Europa zum Massenmedium – zuerst schwarzweiß, in den 70er-Jahren dann farbig.

4.1 Das analoge Videosignal

Die Massenverbreitung erfordert technische Normen, die auch die Form des Videosignals betreffen. Die Form des heute verwendeten Videosignals hängt mit den technischen Möglichkeiten zu Zeiten der Systemkonzeption zusammen und nimmt vor allem Rücksicht auf die Funktionsweise der Wiedergabeeinheit mit der als Bildröhre bezeichneten Kathodenstrahlröhre (Cathode Ray Tube, CRT), die bis zum Ende des 20. Jahrhunderts die dominante Displayform geblieben ist.

4.1.1 Der Bildaufbau

Aufgrund der begrenzten Übertragungsbandbreite werden die Bildpunktinformationen seriell statt parallel übertragen. Wenn die Abtastung des Bildes, die Wandlung und der Bildaufbau bei der Wiedergabe schnell genug vor sich gehen, erscheint dem menschlichen Auge ein ganzes Bild (Abb. 4.1). Das Bild wird zeilenweise aufgebaut, die Helligkeit eines jeden Bildpunktes ruft im Bildwandler ein elektrisches Signal hervor. Durch diese Art der Umsetzung wird aus dem räumlichen Nebeneinander der Bildpunktwerte ein zeitliches Nacheinander. Eine einfache Möglichkeit zur Parallel-Seriell-Wandlung bietet die Nutzung des Elektronenstrahls in einer Braunschen Röhre (Abb. 4.2). "