В настоящее время подводная телевизионная аппаратура с успехом используется в решении как военных, так и народнохозяйственных задач. Ее применяют для поиска мин и торпед, обследования затонувших кораблей, обеспечения спасательных работ, осмотра подводной части различных гидротехнических сооружений, изучения районов и участков предстоящих подводных работ, рельефа морского дна. Подводное телевидение успешно применяется на больших глубинах, при сильных течениях, при любой температуре воды и практически неограниченное время. Фактором, существенно ограничивающим дальность видения в воде, которым в значительной степени определяется область использования средств подводного телевидения, является ослабление света в воде, которое вызывается его поглощением и рассеянием. Использование средств подводного телевидения в реальных условиях имеет свою специфику, определяемую, в основном, свойствами воды как оптической среды. По мере прохождения света через толщу воды интенсивность его постепенно падает, что обусловлено поглощением и рассеянием светового потока. Свет поглощается и рассеивается не только самой водой, но и растворенными в ней веществами и взвешенными частицам (планктон, неорганические вещества). Как поглощение, так и рассеяние света зависит от длины световых волн. Световые волны меньшей длины будут больше рассеиваться, чем поглощаться. Волны большей длины будут рассеиваться меньше, но зато их поглощение будет настолько значительным, что этот эффект явится основным фактором, определяющим общее, громадное по своему значению, ослабление светового потока в воде. Из этих соображений ультрафиолетовые лучи еще можно использовать в подводном телевидении. Что же касается инфракрасных лучей, то их использование из-за очень большого поглощения в воде едва ли возможно. 

Поскольку дальность видения и качество изображения в значительной степени зависят от условий освещения, выбору наиболее подходящих источников света в подводном телевидении уделяется большое внимание. На начальной стадии использования подводного телевидения еще не было ясно, в каких условиях лучше использовать мощные и в каких менее мощные лампы. Казалось бы, для компенсации ослабления светового потока, обусловленного поглощением света в толще воды, целесообразно использовать мощные источники освещения. На самом деле это не совсем так. Опыт авторов по эксплуатации телевизионных систем показывает, что на практике приходится опытным путем подбирать лампы по мощности, спектральному излучению, а также отыскивать наиболее правильное их расположение относительно наблюдаемого объекта и передающей камеры. В результате опытов было установлено, что мощные источники подсветки (приблизительно 1 кВт) пригодны для использования только в очень прозрачной воде. Там, где вода не очень прозрачная, лучше применять несколько ламп небольшой мощности (например, по 150 Вт), так как мощные лампы в малопрозрачной воде вызывают большое рассеяние света, что снижает яркостный контраст подводных объектов и ухудшает условия их наблюдения. 

Эксперименты и опыт эксплуатации авторами средств подводного телевидения показали, что лучше иметь источники света с направленным излучением, что достигается использованием рефлекторных отражателей. Это позволяет несколько снизить эффект рассеяния света в воде и улучшить качество изображения. Неотъемлемой частью передающей телевизионной камеры является оптическая система, которая состоит из наружного защитного стекла и одного или нескольких сменных объективов, имеющих различные углы зрения. 

Основное требование к оптической системе состоит в том, что она должна обеспечивать достаточно большой сектор обзора, но не вносить больших дополнительных потерь света и не снижать контраста подводных объектов. Наружное стекло, через которое световой поток попадает в объектив камеры, защищает от проникновения воды внутрь корпуса, где расположены блоки и узлы передающей части аппаратуры. Это стекло может быть плоским или иметь форму усеченной сферы. Необходимо иметь в виду, что стекло обладает иным коэффициентом преломления по отношению к воде, чем по отношению к воздуху. Поэтому конструирование фокусирующей системы производится с учетом особенностей преломления света при переходе из воды в стекло. При плоской форме защитного стекла угол зрения в воде становится меньше. Когда защитное стекло имеет форму усеченной сферы, а объектив находится в ее фокусе, угол зрения не уменьшается. По механической прочности защитное стекло рассчитывается (с некоторым запасом) на давление воды, соответствующей рабочей глубине погружения камеры. 

Объективы с меньшим углом зрения применяются только тогда, когда нужно рассматривать небольшой объект, отдельные его элементы или конструкции в крупном плане. Чтобы можно было наблюдать в большем секторе, в некоторых типах подводных телевизионных установок предусматривается дистанционное управление положением камеры как по азимуту, так и по углу места. 

В связи с изложенным формирование телевизионных сигналов, обеспечивающих воспроизведение и запись высококачественных черно-белых и цветных телевизионных изображений забортного пространства, принципиально может быть осуществлена несколькими вариантами. В первом варианте модернизации телевизионных средств может быть использована комбинированная цветная телевизионная камера с цветным и черно-белым режимом работы, работающая в режиме «день-ночь». Во втором варианте модернизации телевизионных средств может быть разработан совместимый блок телекамер, состоящий, например, из двух телекамер, одна из которых является черно-белой, а вторая – цветной. 

Авторами проводился сравнительный анализ возможных тактико-технических и эксплуатационных характеристик указанных вариантов с привлечением специалистов ФГУП «Малахит» и ФГУП «НИИТ». Это осуществлялось для определения приоритетного развития подводного телевидения при эксплуатации научно-исследовательских подводных аппаратов. 

В частности, рассматривались комбинированные цветные телевизионные камеры VCC-4592Р, а также WV-CL924, телекамеры российского производства на ПЗС-матрицах типа ICX 249 (черно-белые) с размером по диагонали 1,2", и ПЗС-матрицах ICX_059 (цветные) с размером по диагонали 1,3". 

Подобные телевизионные камеры по рекламным данным обеспечивают разрешающую способность по горизонтали до 520 ТВ линий (VCC-4592Р) и высокую световую чувствительность: минимальная освещенность на объекте до 0,3 лк в цветном режиме работы и до 0,02 лк в черно-белом режиме при использовании объектива с относительным отверстием 1:1.4 (VCC-4592Р). 

Сравнительные испытания телевизионных камер показали, что не все их технические характеристики соответствуют рекламным данным. В частности, в цветном режиме работы ТВ-камера VCC-4592Р имеет разрешающую способность не более 350 ТВ-линий, в то время, как по рекламным данным (журнал «Системы безопасности», № 41, 2001 г.) должна составлять 520 ТВ линий. Эта же камера VCC-4592Р в черно-белом режиме уступает по светочувствительности ТВ камере с ПЗС-матрицей ICX 249, несмотря на то, что по рекламным данным должна превосходить ее примерно в 1,5 раза. 

Кроме указанных в испытаниях участвовали и другие телевизионные камеры, такие, например, как WAT-902Н, СТС-9462Р и т. д. 

Проведенная работа по определению приоритетного на момент исследований направления развития телевизионных датчиков показала три существенных преимущества второго варианта модернизации телевизионных средств по сравнению с первым: 

1. Возможность реализации разрешающей способности ТВ-цветного канала изображения (400 ТВ линий) лучше в 1,3 раза. 

2. Возможность получения более высокой чувствительности ТВ канала черно-белого изображения второго варианта в 2 раза лучше, чем у первого варианта. 

3. Возможность получения (по предварительным оценкам) более высоких показателей надежности, связанных с наличием двух независимых телевизионных каналов. 

Применение варианта модернизации телевизионной техники по второму варианту позволяет использовать в камерных установках объектив с переменным фокусным расстоянием, что даст возможность оператору изменять в процессе эксплуатации угловое поле зрения и достигать оптимального сочетания углового поля зрения камерной установки и ее угловой разрешающей способности при сложившихся условиях наблюдения. Т. о., развитие телевизионного оборудования для научно-исследовательских подводных аппаратов по второму варианту является более перспективным и рекомендуется авторами к внедрению в Российском морском флоте. По докладу Краснопольского В. Е., Мартынова В. Л. на XIV Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение»

 

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

 

 

Сервис подводных киносъёмок. Сколько специалистов требуется для обслуживания подводных съемок не очень сложного игрового фильма?

По американским стандартам для каждого приспособления — свой специалист. Причем это должны быть люди, которые участвуют в киносъемках, прекрасно разбираются в технике и знают, что надо делать для того, чтобы на экране получился соответствующий изобразительный эффект. Число специалистов зависит от масштабов съемки. Если вам нужен только КСА (киносъёмочный аппарат) — одного вполне достаточно. Обычно это ассистент оператора или сам оператор подводных киносъемок, обязательно водолаз. Но если вам необходимо большое число осветительных приборов, особенно с кабельным питанием,— надо пригласить специалистов соответствующего профиля и имеющих водолазную квалификацию. То же самое относится к обслуживанию подводных и надводных транспортных средств.

Скажите, какие консультации и практические советы могут дать специалисты вашей лаборатории и Вы лично для того, чтобы качественно и эффективно провести подводную съемку? Нужна ли для этого специальная подготовка членов съёмочной группы и на какой стадии съемок фильма надо привлекать к работе технических специалистов-водолазов?

Если режиссер хочет получить качественные, достоверные, впечатляющие подводные кадры, специалистов по подводным съемкам надо привлекать к работе на стадии написания режиссерского сценария. Потому что именно тогда разрабатываются подводные кадры, которые потом без лишних затрат и переделок можно осуществить. К сожалению, это главное правило постоянно нарушается. Мне неоднократно приходилось работать под водой на самых разных фильмах и неоднократно в сценарии выявлялись эпизоды, которые физически снять нельзя. Например, перед оператором подводных съемок режиссер ставит задачу — снять одним планом чайку, которая ныряет в воду, плывет под водой, выныривает на поверхность и поднимается в воздух. При этом КСА выныривает вместе с ней и следит за ее полетом. Даже если не брать во внимание сложность съемок животных, скажите, какой человек сможет вынырнуть вместе с 20-кг КСА и в течение некоторого времени удерживать его в воздухе над водой? При этом ему еще придется следить за тем, чтобы птица была в кадре! С другой стороны — для кино нет невозможного, и если режиссер согласится затратить несколько тысяч, то можно смастерить подводный лифт со специальными подвесками и снять такой кадр. Но оправдает ли цель такие затраты? Любой квалифицированный специалист по подводным съемкам без труда обнаружит подобные промахи в сценарии. Случай из недалекой практики — съемки фильма «Армавир». По сценарию группа водолазов-спасателей разбивает иллюминатор затонувшего корабля и вплывает через него в зимний сад. КСА следует за ними, так как съемка предполагалась одним планом. Соответственно, декорации строились тоже совместными — борт корабля с иллюминатором, а за ним декорация зимнего сада. Мы сразу же отвергли эту затею. Технику безопасности в водолазном деле нарушать нельзя. Вода и стекло имеют одинаковый коэффициент преломления, поэтому осколки под водой практически незаметны. При входе в затонувший корабль через разбитое стекло иллюминатора возможны очень серьезные травмы. Такие случаи в водолазной практике есть, но водолаз предварительно должен очень тщательно зачистить оконный проем от остатков стекла. В реальной обстановке на это уходит минут 10. Ни один зритель в кинотеатре не выдержит такого испытания. Пришлось изменить порядок действия. Наши водолазы подплывали к кораблю, разбивали иллюминатор, но в корабль вплывали через другое отверстие, заранее подготовленное. Так что часть денег, затраченных на строительство сложных декораций, можно было бы сэкономить. Да и работать с декорациями меньшей массы удобнее. Вообще с подводными декорациями связано очень много специфических тонкостей, которые знают специалисты. Наиболее известная и чаще всего встречающаяся хитрость — дверные петли в «подводном доме» должны быть повернуты в другую сторону. В противном случае при погружении под воду дверь немедленно уплывает. Необходимо учитывать и большие нагрузки, которые действуют на декорации под водой. Любое движение воды, течение, колебание может разрушить всю конструкцию. Поэтому большие декорации строят так, чтобы стены перекрывали одна другую, типа жалюзи, и создавалось свободное пространство между ними для движения воды. Все элементы декорации делают повышенной прочности. И еще — надо всегда помнить, что подводная съемка — очень опасное занятие, и техника безопасности в ней играет главную роль. В свое время пионер подводных съемок Г. Кендалл писал, что основная задача кинооператора-водолаза — остаться живым. В подводном интерьере не должно быть острых предметов, гвоздей, досок, о которые актеры или члены съемочной группы могут пораниться. Кожные покровы человека под водой размягчены и легко травмируются. Любая декорация должна снабжаться запасными выходами. Иногда в подводном интерьере в потолок встраивают специальные панели из полистирола, которые без труда можно разрушить головой. Очень внимательно, с учетом водной специфики, необходимо разрабатывать костюмы по всем водолазным требованиям.

Оператор А. Рыбин поделился своим опытом подводных съемок для имитации эффекта невесомости. Тогда в Ялте снимали эпизод фильма «Через тернии к звездам» режиссера Р. Викторова. На мой взгляд, это одна из интереснейших работ по использованию подводных съемок. Вы к ней были причастны?

Снимать невесомость в воде было нашим предложением. Лаборатория специально для этих съемок разработала бокс для 70-мм КСА КСШР, специальные штативы, светильники... Причем Ричард Викторов был удивительно добросовестным и грамотным режиссером. Наше совместное творчество началось со сценария и продолжалось даже под водой, когда режиссер, имея уже три инфаркта, спускался в бассейн и сам руководил съемками. Но работа над этим фильмом была интересной еще и потому, что подводные кадры должны были выполнять несвойственную им функцию. Вода в них превращалась в воздух, т. е. на кинопленке изменяла свою фактуру. В большинстве же фильмов подводные кадры достаточно однотипны, а большое их число вообще делает картину скучной и неинтересной. Вероятна общая тенденция в использовании коротких эпизодов под водой, для того чтобы оживить изобразительный ряд фильма. Показательный пример — сериал приключений Джеймса Бонда. Практически в каждой серии есть подводные съемки. И еще, безусловно, кадры под водой всегда выигрывают, если снят необычный животный мир, дельфины, акулы, коралловые рифы... К сожалению, в наших природных условиях мы себе этого позволить не можем. А вспомните, как живописно снята вся эта экзотика во французском фильме «Голубая бездна» (режиссер Л. Бессон, оператор К. Варини).

Мне показалось, что в этом фильме самое интересное не рекламно-открыточный материал с рыбками и акулами, который можно встретить в любом научно-популярном фильме о море, а то, что оператору удалось передать физическую структуру воды, заставить зрителей почувствовать глубину, бездну, в которую погружается ныряльщик, передать то, как меняется свет, как растет нагрузка на человеческий организм...

Для подводных киносъемок это высший пилотаж. С водной средой надо работать, только тогда можно достичь интересных результатов и эффектов. В лаборатории мы много занимались изучением цветопередачи под водой. Подбирали специальные красители. Вода — мощный светофильтр. Она поглощает красную зону спектра. Иногда с этим эффектом надо бороться, а иногда — использовать. В техническом ролике у нас есть кадр, где человек в красном гидрокостюме ныряет на глубину 20 м. На экране видно, как красный цвет медленно переходит в нейтральный темно-серый. Что касается красителей — интересный эффект можно наблюдать при использовании родамина. В воде мы воспринимаем его как светящийся красный. На кинопленке при проявлении получается зеленоватый оттенок.

А как вы работаете с подводной подсветкой?

Это один из самых трудных и интересных аспектов подводной киносъемки, которая всегда на глубине требует искусственной подсветки. Главная опасность, которая подстерегает оператора под водой — потеря контрастности. Искусственное освещение усиливает контраст. Для того чтобы сделать кадр реальным и выразительным, вместе с экспозиционным светом часто применяют игровые приборы типа фонарей или самосветящихся предметов. Для освещения сложных кадров нужна большая мощность. Иногда приходится устанавливать до полутора десятков осветительных приборов по 1 кВт. В свое время мы предлагали разработать мощные приборы от 3 до 6 кВт или использовать для подсветки металлогалогенные лампы. Но с такими разработками в Госкино СССР нам предложили подождать. Ждем до сих пор желающих финансировать такую работу. Очень часто искусственную подсветку приходится сочетать с естественной. Тогда, чтобы добиться идентичности света, на приборы устанавливают специальные светофильтры, которые имитируют поглощение водой красной части спектра солнечного света. Такие светофильтры выпускает наша промышленность и каждый желающий их может приобрести. Правильной расстановкой осветительных приборов относительно КСА и объекта съемки можно подчеркнуть толщину, мрачность, замутненность воды, а можно, наоборот, свести видимость мути на нет. Это гораздо труднее и не всегда достигается только освещением. С мутной водой приходится бороться всеми возможными средствами. При строительстве декораций, выборе места съемки необходимо учитывать подводные течения и располагать макеты так, чтобы поднятая актерами и оператором муть сразу же уносилась подводным течением. Я семнадцать лет занимаюсь съемками под водой и всегда начинаю работать только после тщательного выбора места, подходящего участка дна. Желательно выбирать места с крупным песком или галькой. Живые организмы, водоросли тоже замутняют воду. У нас в лаборатории в свое время был разработан специальный кран для перемещения оператора под водой, чтобы он не делал никаких лишних движений и не мутил воду. Операторы сами применяют всякие хитрости и подручные средства. Например, подвешивают к ногам груз и ведут съемку без ласт.

А чем сейчас занимается ваша лаборатория? 

Мы были и остаемся инженерами-разработчиками. Сейчас мы пытаемся сделать устройство для двусторонней звуковой подводной связи. Связь — одно из слабых мест в водолазном деле, так что наше будущее устройство может пригодиться не только кинематографистам. Мы провели много экспериментов, пытались применить ультразвуковую связь, но все же остановились на использовании звуковых частот, которые свободно распространяются в воде. Человек, находящийся под водой, слышит разговор без специальной аппаратуры. Для двусторонней связи необходимо взять два таких комплекта, тогда водолазы, актеры, режиссер наверху смогут переговариваться. Трудности в изготовлении подобных устройств заключаются в правильном учете эргономических параметров, техники безопасности и выборе материалов, а также в разработке электроники. По интервью Е. Ермаковой с Максименко Л. В.