Chociaż cyfrowa edycja wideo istnieje od co najmniej piętnastu lat
teraz, pozostaje prawie tak myląca jak programowanie magnetowidu; a teraz moja
koleja, by spróbować odgadnąć temat.
Większość ze wspomnianego zamieszania wynika z pomieszania dwóch par przeciwieństw, które
w rzeczywistości nie mają żadnego wewnętrznego połączenia:analogowe kontra cyfrowe i liniowe
w porównaniu z nieliniowe .
XX Analogowy/cyfrowy:czy sygnał jest rejestrowany przez ciągłe naśladowanie (analogowe)
czy przez przerywane próbkowanie i kodowanie (cyfrowe)?
XX Liniowy/nieliniowy:czy każdy punkt w materiale programowym jest osiągalny tylko
w kolejności rejestrowania (liniowo) czy można uzyskać dostęp do dowolnego punktu losowo (nieliniowo)?
Wiele osób nadal uważa, że analogowe wideo musi być liniowe, a cyfrowe musi
być nieliniowe.
Ale niekoniecznie tak jest! Laserowy dysk wideo oferuje losowy (nieliniowy)
dostęp do analogowego sygnału wideo, a taśmy w kamerach cyfrowych są
tak liniowe, jak to tylko możliwe:aby dotrzeć do ostatniego ujęcia na rolce, musisz się przekręcić
poprzez każdy błogosławiony strzał przed nim, po jednym żmudnym czasie.
Bądźcie czujni, gdy atakujemy to zamieszanie, przyglądając się uważnie każdej parze
przeciwieństw, zaczynając od nagrywania analogowego i cyfrowego. (Liniowy kontra nieliniowy
to temat na późniejszą kolumnę.)
Bursztynowe fale zysku
Pierwszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że sygnał analogowy kopiuje się przez imitację.
Światło z obiektywu kamery uderza w czujnik w układzie przetwarzania obrazu, wytwarzając
ładunek elektryczny. Im silniejsze światło, tym silniejszy ładunek,
co oznacza, że sygnał elektryczny imituje natężenie światła,
które go wytworzyło. Pomnóż ten bodziec/odpowiedź przez kilkaset tysięcy
czujników obejmujących wszystkie trzy kolory podstawowe, a otrzymasz cały obraz
optyczny imitowany przez sygnał elektryczny o szybko i stale zmieniającym się
napięciu.
Drugą rzeczą do zapamiętania jest to, że niezależnie od systemu nagrywania
wszystkie sygnały wideo zaczynają się w ten sposób, jako analogowe kształty fali. Tak, Twoja droga
kamera wideo DV tworzy staromodne analogowe sygnały wideo, tak jak
najskromniejszy stary klosz VHS.
Tworzy je, ale nie nagrywa, bo to tam firma zajmuje się analogową
i cyfrową częścią wideo. W systemie analogowym ciągle zmieniające się
napięcie magnetyzuje cząstki taśmy w sposób ciągły zmieniający się
odzwierciedlając sygnał. Podczas odtwarzania cząsteczki taśmy wytwarzają ciągle
zmienny sygnał wyjściowy, który (niespodzianka!) nadal odzwierciedla oryginał.
Każdy przekaz informacji o obrazie jest imitacją – a dokładniej,
imitacja imitacji, z konsekwencjami, które wkrótce zobaczymy.
Z kolei w systemie cyfrowym pierwszą rzeczą, która dzieje się z oryginalnym
ciągłym sygnałem, jest to, że jest on podawany przez chip konwertera analogowo-cyfrowego.
Ten chip analizuje sygnał setki tysiące oddzielnych razy na
sekundę i przypisuje każdemu dyskretnemu próbkowaniu wartość liczbową,
odpowiadającą sile sygnału w tym konkretnym momencie. Te liczby,
zamiast samego sygnału, są kopiowane i ponownie kopiowane przez resztę
procesu. Oznacza to, że nagrywanie cyfrowe różni się od analogowego na dwa istotne sposoby:
–Koduje informacje numerycznie, zamiast naśladować je elektrycznie
i
– Rejestruje tylko próbki informacji, a nie wszystkie.
Te różnice mają własne konsekwencje, co zaraz wyjaśnimy.
Ale z drugiej strony…
Jeśli wierzysz w ten szum, cyfrowe wideo musi być równie lepsze niż analogowe
jak oświetlenie halogenowe nad olejem wielorybim, prawda? Może, a może nie, ponieważ analogowe
wideo ma trzy potężne zalety w porównaniu z nowym rywalem:kompaktowość,
skalowalność i płynność.
Kompaktowość
Przede wszystkim, informacje w analogowym wideo mogą być przechowywane bardzo wydajnie
i tanio (do dwóch i pół godziny na jednej taśmie VHS 2 USD przy prędkości SP).
Wysokiej jakości cyfrowe wideo wymaga ogromnej ilości miejsca.
Na przykład te wymyślne nowe dyski wideo, DVD (Digital Versatile Disks)
muszą zmieścić 4,7 gigabajta danych na jednej stronie dysku, aby
zmieścić pełnometrażowy film, a to z dużą dozą kompresji.
Ale DVD nie jest jeszcze dostępne w formie umożliwiającej nagrywanie, więc zamiast tego musisz użyć komputera
pamięci masowej lub kamery cyfrowej. Pracując z pamięcią masową komputera, moi
studenci mają problem z umieszczeniem trzech pięciominutowych projektów na 4,2 gigabajtowym
dysku twardym.
Skalowalność
Wszystkie filmy, zarówno analogowe, jak i cyfrowe, wydają się wyglądać ostrzej i wyraźniej na mniejszym
ekranu; to naturalny rezultat ściągnięcia tej samej ilości informacji wizualnych
na mniejszej przestrzeni. Jednak wideo cyfrowe, z wyjątkiem najwyższej jakości,
bardzo cierpi z powodu powiększania. Kiedy na przykład wysadzasz swój cyfrowy obraz
na ogromnym ekranie telewizora kina domowego, wszystkie te niewidoczne
cyfrowe artefakty kompresji stają się całkiem zauważalne – proste linie stają się postrzępione, a krzywe wyglądają na blokowe , itp. Z drugiej strony, wideo analogowe znacznie
wypełnia większe ekrany ostrymi obrazami.
Bezszwowość
W świecie audio niektórzy puryści powrócili do nagrań analogowych (winylowych LP),
ponieważ słyszą, że nagrania cyfrowe próbkują tylko sygnał
w odstępach czasu, zamiast kopiować całość. Dla nich płyty CD brzmią pusto
i łamliwe w konsekwencji.
Można by argumentować, że wideo cyfrowe cierpi na podobną sztuczność.
Trudno to opisać, ale spójrz na hiperprzejrzystość mocno zdigitalizowanych reklam
i dziwnie surowy wygląd cyfrowej transmisji satelitarnej. Nie ma
wątpliwości:cyfrowe wideo ma określony wygląd, który różni się od analogowego
wideo.
Bezkonkurencyjny zwycięzca
Biorąc to wszystko pod uwagę, musimy uznać cyfrowe wideo za doskonały system nagrywania
z trzech ważnych powodów:jakość kopiowania, brak szumów i
kompatybilność z komputerem.
Jakość kopii
Ze starego przyzwyczajenia mówimy o „kopiowaniu” dyskietki lub
cyfrowego pliku wideo, ale w rzeczywistości wcale nie robimy kopii. Zamiast tego
dokonujemy transkrypcji:przepisujemy informacje, a nie powielamy
j.
Zamiast kopiowania sygnału wideo, powielanie cyfrowe polega na transkrypcji
kodu numerycznego opisującego ten sygnał. Jeśli transkrybujesz go dokładnie
(a komputery są znakomite w takich zadaniach), możesz odkodować
wynik w sygnał-córkę, który jest zasadniczo nie do odróżnienia
od rodzica.
Wolność od hałasu
Hałas to każde zakłócenie prądu elektrycznego, które nie jest częścią
sygnału, a każdy prąd przenosi pewną ilość tych śmieci elektrycznych.
Ponieważ duplikat analogowy jest imitacją, z radością kopiuje odpowiedni szum
wraz z sygnałem nadrzędnym, jednocześnie dodając nowy szum. Oznacza to
oznacza to, że w każdym pokoleniu poziom szumu względem sygnału (stosunek sygnału do szumu
) wzrasta, a jakość proporcjonalnie maleje.
W zapisie cyfrowym szum nie stanowi problemu, ponieważ sygnał składa się
w całości z impulsów prądowych niosących informacje takie jak kod Morse'a:włączone zasilanie
=1; wyłączenie zasilania =0. Jeśli poziom napięcia części włączonej
sygnału jest znacznie powyżej poziomu szumu, to system transkrypcji (kopiowania)
można ustawić tak, aby reagował tylko na prąd o tego poziomu i całkowicie zignoruj
hałas. Więc nawet jeśli proces dodaje niewielką ilość własnego szumu,
nigdy nie kopiuje szumu rodzicielskiego – ani nie przekazuje własnego szumu
wnukom.
W rezultacie cyfrowe wideo może być kopiowane przez wiele pokoleń
bez znacznej utraty jakości. Jest to ogromna poprawa w porównaniu
analogowym wideo (a nawet w stosunku do filmu kinowego, który jest kolejnym medium analogowym).
Kompatybilność z komputerem
Zdecydowanie największą zaletą cyfrowego wideo jest to, że komputer może je przetwarzać
i przechowywać. Komputery są zdumiewająco potężne, ale nie potrafią
pracować z obrazami, a dokładniej z ciągle zmieniającymi się formami fal,
które je rejestrują. Zanim komputer będzie w stanie obsłużyć lub nawet rozpoznać
wejście wideo, musisz zdigitalizować wideo.
Od wielu lat profesjonaliści digitalizują wideo, nie tylko w celu skorzystania
z bezstratnego powielania, ale także do przetwarzania obrazu. Przetwarzanie obrazu
oznacza nakładanie tytułów, komponowanie wielu obrazów i dodawanie efektów,
takich jak rozpuszczanie i wycieranie.
W przetwarzaniu obrazu cyfra jest stanem ulotnym:sygnał analogowy jest
przetwarzany na postać cyfrową, masowany przez maksymalnie kilka mikrosekund i natychmiast ponownie przekształcany
na analogowy.
Ale w miarę jak dyski twarde stawały się coraz większe i szybsze, a techniki kompresji obrazu
ulepszały się, możliwe stało się zdigitalizowanie sygnału, a następnie utrzymywanie go w tej formie w nieskończoność, przechowując go w komputerze.
Cyfrowa pamięć masowa była również świadkiem narodzin edycji nieliniowej, z niemal natychmiastowym
dostępem do dowolnego materiału filmowego w dowolnym miejscu na komputerze. Ta zaleta jest tak wielka,
że cyfrowe wideo prawdopodobnie przeważyłoby nad analogowym ze względu na sam dostęp losowy (nieliniowy).
Ale liniowo/nieliniowo to ta inna para przeciwieństw, para, która często
jest pomieszana z analogiem/cyfrą. Liniowe i nieliniowe są tak ważnymi pojęciami,
że zasługują na osobną dyskusję; a w późniejszym pakiecie edycji
dostaną to.
Jak już wcześniej powiedzieliśmy, bądźcie czujni!