Digital anamorfism är en teknologi för sändning och inspelning av en digital tv- bild i bredbildsformat med användning av sönderdelningsstandarder , ursprungligen designad för det klassiska skärmbildförhållandet 4:3 [1] . Samtidigt används informationskapaciteten för en sådan ram mest effektivt på grund av omvandlingen av bildförhållandet för pixeln . Förutom digital-tv-sändningar i standardupplösning används tekniken för att behärska DVD-skivor och är en digital analog av optisk anamorfism.
En liknande princip används för närvarande i digital film när man använder anamorfisk optik med en digital filmkamera .
Modern digital-tv med standardupplösning ( SDTV ) i de flesta länder använder anamorfisk teknologi på grund av bredbilds-tv-apparater och överenskommelser om gradvis övergång till högupplöst sändning [2] . Bilden i formatet 16:9 överförs anamorft: i de allmänt accepterade sönderdelningsstandarderna 576i och 480i , men med en "rektangulär pixel ". I dessa standarder, som ger ett bildförhållande på 4:3, anses antalet linjeelement vara 720. Detta är resultatet av en internationell överenskommelse inskriven i ett dokument som kallas 601:a rekommendationen av CCIR [3] .
Med hänsyn till släckningsmarginalen i 576i-standarden upptar bilden 702 pixlar, medan i den amerikanska 480i tilldelas 704 pixlar för den användbara bilden. Samtidigt, på grund av olika antal linjer i olika standarder, samma antal prover per rad ledde till en liten skillnad i standardbilden 4 pixlar: 3 från en kvadratisk form [4] . Vid användning av anamorfism innehåller bildlinjen samma antal pixlar, men mer horisontellt förlängd. En perfekt fyrkantig pixel används endast i internationella högupplösta tv-standarder 1920×1080 och 1280×720, men i HDV och HDCAM digitala videoinspelningsformat har pixeln också en rektangulär form med reducerad horisontell definition 1440×1080 [5] . Bildförhållandet för pixlar av olika standarder med och utan anamorfisering visas i tabellen [6] :
| Nedbrytningsstandard _ |
Skärmens bildförhållande |
Bildmått i
pixlar |
Pixelbildförhållande _ |
Bredd i kvadratiska pixlar | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| CCIR 601 | Digital | CCIR 601 | Digital | |||
| 576i | 4:3 | 720×576 | 59:54 | 12:11 | 769 | 768 |
| anamorf. 16:9 | 118:81 | 16:11 | 1026 | 1024 | ||
| 480i | 4:3 | 704×480 | 10:11 | 640 | ||
| anamorf. 16:9 | 40:33 | 853 | ||||
| 1080i | anamorf. 16:9 | 1440×1080 | 4:3 | 1920 | ||
Information om bildförhållandet för pixeln och skärmen sänds tillsammans med bildsignalen i form av en servicebit " AR" ( Eng. Aspect Ratio ). För en 16:9-skärm tar den värdet "1", och för en vanlig 4:3-skärm passeras "0" [7] . Ytterligare information om fyllningen av mottagarskärmen sänds som en del av en 14-bitars WSS-kod ( eng. Wide Screen Signaling ), placerad på den 23:e raden av bildsläckningspulsen vid standardupplösning, eller en modernare 4-bitars AFD tag ( eng. Active Format Description ) [8] [9] [10] . Om bilden inte fyller den sända ramen helt, överförs information om ytterligare svarta fält med en speciell 5-byte kod "Bar Data" [7] . TV:n visar automatiskt varje sänt objekt på skärmen i dess ursprungliga bildförhållande baserat på den mottagna informationen. På grund av detta visas bilden på 16:9 widescreen-TV-apparater i normala proportioner och fyller hela skärmen. Standard-tv-apparater kan välja att visa programmet med panscanning och kantförlust, eller med skärmröra utan beskärning. I det senare fallet används endast en del av linjerna som visas av kinescope .
DVD -videoskivor kan använda samma digitala anamorfiska teknologi, som kodar bilden med en "rektangulär pixel" sträckt horisontellt [11] . På grund av detta skiljer sig den horisontella skalan för den inspelade bilden från den vertikala skalan. Vid avkodning av en videoinspelning visas bilden i det ursprungliga bildförhållandet 16:9 i enlighet med värdet på tjänstebiten "AR". Med denna teknik är den horisontella skärpan för den resulterande bilden lägre än den vertikala, i proportion till pixelns "sträckning". En widescreen-TV visar sådan video i normala proportioner i helskärm. En bild bildas vid spelarens analoga videoutgång, kompletterad med svart gröt upp till en 4:3-bildruta, vilket ger rätt bildproportioner på en vanlig TV-skärm. Denna teknik gör det möjligt att mer effektivt använda bildskärmshöjden på 4:3 standardupplösnings-TV vid inspelning av bredbildsvideo. Utan anamorfism upptar en 16:9-bildruta som överförs utan beskärning endast en del av de aktiva bildlinjerna: 432 av 576 i 576i-nedbrytningsstandarden och ännu mindre i 480i-standarden.
Pixelkomprimering är särskilt effektiv när du spelar in filmer i bredbildsformat med letterboxing . Till skillnad från panscanning ger detta en obeskuren bild av sådana filmer, men använder bara en liten del av TV-ramens vertikala utrymme. I standard-tv med begränsad upplösning resulterar detta i förlust av kvalitet och detaljer. Detta märks särskilt när man använder den amerikanska upplösningsstandarden 480i, där en bredbildsfilm med bildförhållandet 2,35:1 inte tar upp mer än 270 linjer. Med digital anamorfism används höjden på TV-fältet fullt ut, vilket förbättrar kvaliteten på videokopian. Dessutom visas filmer med ett bildförhållande större än 16:9 fortfarande på en widescreen-TV med svarta kanter. Men i video upptar dessa fält en mycket mindre bildrutehöjd, vilket ökar den vertikala upplösningen för den slutliga bilden samtidigt som den horisontella upplösningen bibehålls. Det finns ingen standardnamnkonvention för anamorfisk video eftersom olika releasers märker anamorfa skivor olika. I Ryssland är de flesta av dessa DVD-skivor märkta "16:9" (bilden). Icke-anamorfa skivor betecknas "4:3" och om de innehåller en bredbildsfilm kommer den att visas i "frimärksläge" på en 16:9 TV-skärm .
Dessa typer av videoskivor använder högupplösta TV- nedbrytningsstandarder , som ursprungligen utformades för ett bildförhållande på 16:9 per kvadratisk pixel. Därför krävs inte digital anamorfisering av bilden på sådana skivor. Men om konventionella nedbrytningsstandarder, som också stöds av Blu-ray- skivor, används, kan digital anamorfisering liknande DVD användas.
I modern filmproduktion används pixelanamorfism vid tillverkning av digitala kopior av bredbildsfilmer i Scope -formatet , tagna med anamorfa filmlinser . Användningen av sådan optik, som skapar ett specifikt optiskt mönster , introducerar bildens karaktär, som tittarna associerar med "Hollywood"-visionen [12] . Därför använder vissa fotografichefer sådan optik som en fin teknik. Dessutom tillåter detta full användning av det vertikala utrymmet i matrisen för en digital filmkamera med ett bildformat på 1,33:1 [13] . I det här fallet fyller den anamorfa (horisontellt komprimerade) bilden som ges av fotograferingsobjektivet hela området av matrisen, vilket gör det mesta av dess upplösning. Med ytterligare bearbetning av den resulterande digitala bilden omvandlas den digitalt till ett 2,39:1-format genom att töja ut pixlarna: denna möjlighet finns i programvaran för redigering av digitala film- och videoredigerare . I allmänhet är en sådan process en digital analog av filmformaten CinemaScope eller Panavision , med skillnaden att istället för optisk transformation av en anamorfisk filmprojektorlins, tar bilden normala proportioner redan i processen för digital redigering, baserat på sfärisk optik för digitala filmprojektorer . I fallet med att mata ut en sådan film till film bevaras de ursprungliga proportionerna av bilden, eftersom de sammanfaller med formatet för anamorfa filmkopior .
Digital film i bredbildsformat kan också spelas in med en traditionell sfärisk lins med kortare brännvidd och beskäras vertikalt. Samma teknik används i filmformatet " Super 35 " för bredbildsfilmer. Nackdelen med att skjuta med anamorfism är den höga kostnaden för att hyra skjutoptik och dess skrymmande. Ljusstyrkan hos anamorfa linser är lägre än sfäriska linser, vilket kräver mer intensiv belysning av scenen som tas. I vissa fall är bildkvaliteten som ges av sfärisk optik ouppnåelig för anamorfisk. Därför är de flesta filmer i Scope -formatet för närvarande inspelade med axiellt symmetriska linser utan anamorfisering [14] .