Новинки:

Сайт подключен к Orphus. Если вы заметили опечатку, выделите слово и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо!

MSU 3D-video Quality Analysis

Video Quality Measurement Tool 3D Project

MSU Graphics & Media Lab (Video Group)

Projects, ideas: Dr. Dmitriy Vatolin

Implementation: Alexander Voronov, Denis Sumin, Marat Arsaev, Vyacheslav Napadovsky, Alexander Bokov, Alexander Belous, Alexey Shalpegin, Vladimir Yanushkovsky, Alexey Fedorov

In cooperation with IITP RAS: Prof. Galina Rozhkova

Почему от 3D болит голова
Часть 2 : Дискомфорт из-за качества видео

Статья опубликована на GeekTimes
Why 3D is so painful?


Это вторая статья из серии "Почему от 3D болит голова". В первой части речь шла в основном про проблемы кинооборудования. Во второй части речь пойдет про общие проблемы контента. Что такое "вырви глаз"-сцены? Какими они бывают? Почему они попадают даже в блокбастеры? Также очень важный аспект субъективное восприятие. В набравшем наибольшее количество плюсов комментарии к первой статье серии, автор пишет: "Фильм «в триде» чаще всего имеет 2-3 сцены, где это самое «триде» заметно, обычно именно для этого и снятые, а в остальном отличается только мутной темной картинкой через заляпанные очки..." Почему картинка мутная и темная, и когда могут закончиться "темные времена 3D" было подробно рассказано в первой части, а вот почему про одни и те же фильмы одни говорят, что там "слишком трехмерные сцены, аж глаза ломит", а другие "3D эффекта в фильме совершенно не видно" будет рассказано ниже.


Часть вторая: Дискомфорт из-за качества видео

Для начала надо понимать, что 3D фильмы делятся на съемку, конвертацию и рендеринг (компьютерная графика, например, 3D мультфильмы). В современных блокбастерах, как правило, встречаются все три типа сцен. Например, в "Аватаре" все сцены на Пандоре — это чистая компьютерная графика, но в нем есть и несколько сцен конвертации. В "Титанике" — практически весь фильм — конвертация, но есть и несколько сцен компьютерной графики и т.д. Часть проблем, порождающих головную боль, могут встречаться во всех трех типах в сцен (например, перепутанные каналы), часть — характерны для какого-то одного типа. Ниже речь пойдет в первую очередь про универсальные проблемы и про проблемы съемки. Позднее, когда вам станет понятно, почему тут не все так просто, и почему до половины блокбастеров конвертируют, мы детально рассмотрим и конвертацию. Ей тоже достанется, не переживайте. А сейчас — съемка: "Внимание... Мотор… Начали!").

Есть такое замечательное мероприятие "Международный московский 3D-стерео кинофестиваль". В декабре 2014 года он проводился уже в пятый раз. Если говорить только о визуальном дискомфорте, то можно сказать, что практически у 100% отсмотревших конкурсную программу фестиваля болит голова. Особенно жалко членов жюри, вынужденных смотреть все. Мне жаловался профессиональный стереограф с 40-летним стажем (ему за 70), что даже у него (!), привыкшего к плохому стерео, после просмотра болела голова. Почему даже на хорошем экране при просмотре стерео может возникнуть головная боль? Об этом будет подробно рассказано дальше.

Справедливости ради стоит отметить, что в программе фестиваля есть и очень качественные фильмы, но на конкурс берут практически всех и, сцены из разряда "вырви глаз" встречаются часто. Опять же, справедливости ради — встречаются очень аккуратные и грамотные фильмы, сделанные любителями, равно как бывают серьезные (и даже массовые) ляпы у части профессионалов. Последние три года ваш покорный слуга руководил оценкой технического качества фильмов конкурсной программы фестиваля, поэтому довелось наблюдать немало разного рода проблем.

Также стоит отметить, что научным коллективом под руководством автора в лаборатории компьютерной графики ВМК МГУ проведен и опубликован анализ 25 западных фильмов, вышедших на Blu-Ray 3D [VQMT3D], и готовится анализ 100 Blu-Ray 3D. Фактически проанализированы ВСЕ фильмы, выходившие на Blu-Ray 3D, у которых указан бюджет на сайте IMDB.com, т.е. все сколь-нибудь серьезные фильмы. К сожалению, в силу западного финансирования работ, все основные публикации по данной работе делаются на английском. Тем актуальнее популярное изложение хотя бы наиболее интересных результатов здесь. Основной вывод — разного рода ошибки встречаются даже в самых высокобюджетных фильмах, вопрос в их количестве и степени дискомфорта, которые они доставляют.

Итак, можно сказать, что с одной стороны шкалы у нас находятся любительские 3D фильмы (например, сделанные школьниками), после просмотра которых головную боль или дискомфорт испытывают практически 100% зрителей. С другой стороны — высокобюджетные фильмы, где процент зрителей с возникающим дискомфортом удается опустить до 1-2%.

Чем же они отличаются и почему все таки от одного 3D фильма голова болит, а от другого нет?

Основная причина возникновения головной боли — это изображение, которое в реальной жизни либо невозможно, либо встречается крайне редко. В кино, как мы знаем, возможно все :) В том числе вещи совершенно невозможные с точки зрения бинокулярного зрения человека.

Кратко рассмотрим основные причины дискомфотра: Прочитав этот (кстати, неполный) список впору воскликнуть: "Боже, как им удается свести процент людей с головной болью к 2%?" Да, это непросто. Например (в дополнение к списку!), крайне желательно, чтобы фон, и что важнее объекты переднего плана минимально размывались, если для 2D это обычный прием, позволяющий управлять вниманием зрителей, то если его применять столь же активно в 3D, это заметно увеличивает дискомфорт. Аналогично - нежелательно, чтобы в рамках одной сцены изменялась резкость, крайне нежелательно при монтаже использовать короткие сцены, нежелательны скачки по глубине, когда одна сцена сменяет другую, особенно если это короткие сцены. И, повторюсь, это все еще далеко не полный список. Любой профессионал набросает еще целую пачку важных моментов о том, как вообще должны появляться объекты в кадре, как должны выглядеть объекты, если вы ходите сделать "большой вылет" и т.д. "Выравнивание" глубины — как правило, весьма нетривиальное занятие (если помнить, например, что объект может уйти назад на "три бесконечности") и для того, чтобы не пришлось делать лишней работы на этапе пост-продакшн крайне желательно еще на этапе раскадровки сцен правильно рассчитать глубины основных объектов и правильно все снять. Это непросто, но это возможно и это делается. В последнее время стало нормой приглашать стереографера еще на этапе написания сценария, что естественно поднимает качество. К сожалению, многие процессы распространения "хороших практик" идут, предсказуемо, крайне медленно, а людей, совмещающих в себе режиссера, сценариста и специалиста в стерео, как Джеймс Камерон — очень немного.

Если мы говорим про проблемный контент, то отдельный огромный пласт, оставшийся за кадром - это системные проблемы устройств генерации контента. Например, в стереокамерах одной очень известной и славящейся своим качеством японской компании, производители сделали очень хорошую стабилизацию — компенсацию дрожания рук (deshaking), более того — согласовали его в правом и левом ракурсе по вертикали! (Вау!) Но не согласовали по горизонтали. (У-у-у-у….) В итоге, например, при панорамировании возникают колебания примерно два раза в секунду, когда кадры по горизонтали то съезжаются, то разъезжаются. Это эквивалентно тому, что сцена перед вами то приближается, то удаляется два раза в секунду (эффект великолепно виден без очков). Нужно обладать очень хорошим вестибулярным аппаратом, чтобы такое видео при долгом просмотре не "укачало". При этом в коротких сценах больших проблем нет, благодаря чему маркетологи даже рекламируют эту стереокамеру специально для съемки с рук (!). Т.е. наблюдается удивительная картина — режим в котором камера снимает 3D видео, "укачивающее" и способствующее появлению головной боли, специально выбирается маркетологами для рекламы этой камеры (!!!). Большого тестирования не проводилось, но это верно как минимум для двух разных стереокамер этого производителя. А вы спрашиваете, откуда берется плохой видеоконтент. И таких примеров, к сожалению, много. Один режим автоматической "конвертации" в 3D, встроенный сегодня фактически во все телевизоры, в плане прививания стойкого отвращения к 3D чего стоит… А ведь это самый массовый на сегодня продаваемый "источник" 3D! И люди ведутся на рекламу и даже пытаются это смотреть!

И тем не менее ситуация постепенно изменяется. Даже за последние 4 года, прошедшие после "Аватара", среднее техническое качество фильмов заметно подросло. Это не голословное утверждение, это результат конкретных замеров, нанесенных на ось времени. Наиболее интересно наблюдать ситуацию в фильмах с небольшим бюджетом, поскольку львиная доля успеха — "правильная" последовательность действий и люди, которые умеют ей следовать. В итоге, кто-то говорит "дайте нам бюджет, как у Камерона, мы вам дадим такое же качество", а кто-то уже сегодня с бюджетом в 20-30 раз меньше реально такого уровня достигает. Причем опять-таки из-за конкуренции "хорошие практики" всячески берегутся в секрете и публично рассказываются менее эффективные пути даже при "выдаче секретов" . Впрочем, об этом позднее.

Кратко резюмирую. К дискомфорту от 3D в контенте приводят:
  1. Перепутанные каналы
  2. Излишний положительный параллакс (когда глаза расходятся в стороны)
  3. Излишний отрицательный параллакс (когда глаза сходятся слишком близко)
  4. Поворот одного ракурса относительно другого
  5. Неодинаковый масштаб ракурсов
  6. Вертикальный сдвиг и перспективные искажения
  7. Сдвиг ракурсов во времени
  8. Разница по цвету между ракурсами
  9. Разница по резкости между ракурсами
  10. Stereo window violation
и это далеко не полный список. Кроме этого надо еще и просто грамотно снимать (отдельная большая тема). Характерной особенностью всех перечисленных выше проблем является то, что их можно поправить. Ошибки бывают у всех, только одни их находят и исправляют, а другие нет.

Что же в итоге? Чем мы можем помочь?

Возможно, я идеализирую ситуацию и людей, но чем больше распространяется информация о причинах дискомфорта, тем больше шансов, что на эти причины будут обращать внимание и они будут исправляться.

Продолжение с детальным анализом отдельных проблем следует! Stay tuned!

Благодарности

Хотелось бы поблагодарить:

Ссылки

  1. M. Halle, "Autostereoscopic displays and computer graphics," ACM SIGGRAPH Computer Graphics, 31(2), 1997, pp. 58-62.

Все статьи на GeekTimes

Материалы по видео


Смотрите также материалы:
- По цветовым пространствам
- По JPEG
- По JPEG-2000

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru