Наука и технологии России

Мир стоит на пороге очередной технологической революции, связанной с появлением объёмного телевидения. Тысячи научных подразделений и конструкторских бюро ведущих электротехнических фирм разных стран борются за право первыми ворваться в новую эпоху цифрового видео. Но какие именно технологии лягут в основу телевидения будущего, пока не ясно. Трёхмерное изображение, к которому уже начали привыкать зрители в кинотеатрах, на экранах ТВ делает только первые шаги. Способы передачи объёмного изображения на обычный телеэкран, просмотр которого был бы максимально комфортным, разрабатываются и в России, в Научно-исследовательском кинофотоинституте (НИКФИ), представившем в день своего 80-летнего юбилея первую, экспериментальную версию «нового телевизора».

Внешне научно-исследовательский кинофотоинститут мало что связывает с научно-техническим прогрессом. Это бесконечно длинные узкие коридоры с видавшим виды паркетом, давно истосковавшиеся по ремонту холлы и залы, и, конечно, унылые стенды на стенах, отображающие славную историю института советских времён. В общем, всё, как и во многих других НИИ, — сплошная ностальгия. Казалось, здесь сейчас начнут ругать власть и сокрушаться о загубленном отсутствием финансирования потенциале. Однако празднование 80-летнего юбилея НИКФИ пошло немного по другому сценарию. Ведущий, открывая мероприятие, отметил, что институт за годы своего существования имел много «расширений», был и государственным унитарным предприятием, и акционерным обществом, но ни то, ни другое его не сломало. «НИКФИ уже пять лет работает в форме АО и находится в нормальном финансовом положении, мы никому не должны, никто не собирается нас банкротить, — подтвердил и генеральный директор Александр Тимофеев. — Сейчас в институте работает 102 человека, функционирует 10 лабораторий. Единственный болезненный вопрос — привлечение молодых кадров. Нам удалось усилить новой сменой только направление стандартизации…»

Справка STRF:
НИКФИ — единственный в России и на территории бывшего СССР отраслевой институт, связанный с технологиями кино- и фотосъемки. Институт имеет общепризнанную мировую известность в области техники и технологии кинематографии, фотографии, видео- и мультимедиа, а также смежных отраслей. Более 60 лет НИКФИ ведёт исследования по созданию систем стереокинематографа. В 1941 году усилиями НИКФИ был снят первый советский художественный стереоскопический фильм «Концерт» и открыт первый стереоскопический кинотеатр «Москва» для показа стереофильмов. В 70-х - 80-х годах прошлого столетия в НИКФИ были проведены первые в мире разработки по созданию системы голографического кинематографа с цветным объемным изображением. В 1976 году на конгрессе УНИАТЕК впервые в мире был продемонстрирован одноцветный голографический экспериментальный фильм, а в 1984 году — цветной. В 1991 году американская киноакадемия удостоила НИКФИ награды «Оскар» в номинации «За техническое достижение» в области создания технологий стереоскопического кинематографа. В 2006 году в институт впервые в мире разработал технологию цифровой стереосъемки кукольной анимации одним цифровым фотоаппаратом. В 2007 году ОАО «НИКФИ» на базе анимационной студии "NUKU FILM" создал первый в мире кукольный анимационный фильм «ЧУЧЕЛО» в формате «гигантский экран» (IMAX). Приоритет России в этой области зафиксирован во время презентации фильма на очередной конференции GSCA в г. Ванкувере (Канада). В 2008 году создан мобильный комплекс для цифровой событийной стереосъемки в формате HDV, который прошел успешные испытания в рамках международного Каннского кинофестиваля.

«Патриарх» отечественной кинотехнической науки 96-летний Виктор Комар, награждённый Орденом «За заслуги перед Отечеством»

Замминистра культуры РФ Александр Голутва пообещал вернуть институт в лоно государства, чтобы «стало полегче платить зарплату и получать инвестиции на проекты»

3d экран

Разработанный в НИКФИ телеэкран объёмного изображения, в основе которого лежат идеи безочковой растровой кинематографии

кардр 3d

Кадр из фильма «Чучело» (левая половина сфотографирована через специальные очки)

О кадрах, кстати, стоит сказать отдельно, по крайней мере, об одном из них. На юбилее НИКФИ присутствовал Виктор Комар — человек-легенда, трудящийся в институте 72 года (с 1937-го и по сей день!), переживший все этапы развития телевидения, начиная с перехода на звуковое кино, являющийся основоположником идеи голографического изображения, и ещё в 1971 году начавший съёмки коммерческого объёмного голографического фильма, которые так и не были завершены из-за прекращения финансирования. Сейчас ему 96 лет, он в курсе всех научных дел института, помнит поимённо каждого, кто вместе с ним добивался успехов в отечественной кинотехнической науке. «На пять лет раньше, чем США мы внедрили идеи ксенонового освещения, — напомнил Виктор Комар. — А в 1991 году институт получил премию американской академии киноискусства «Оскар» «за технические достижения в исследовании и внедрении идеи объёмного кинематографа и коммерческую жизнеспособность этой системы». В день 80-летия НИКФИ заместитель министра культуры РФ Александр Голутва вручил ветерану кинонауки Орден «За заслуги перед Отечеством» II степени и пообещал вернуть институт обратно в лоно государства, чтобы «стало полегче платить зарплату и коммунальные услуги, и получать инвестиции на проекты».

В настоящее время институт завершает несколько важных проектов, результаты которых в честь юбилея демонстрировали гостям. Главный из них — экспериментальная версия экрана с объёмным изображением, позволяющая видеть картинку без специальных очков. Идея его создания родилась четыре года назад в лаборатории визуализации: учёные обсуждали перспективы объёмного кино и решили вернуться к разработанным в их же институте идеям безочковой растровой кинематографии.

«Очки, конечно, дают хороший эффект, но всё-таки они являются препятствием для естественного восприятия картинки, поэтому задача создания экрана, позволяющего передавать изображение таким, как мы его видим в реальной жизни, и воспринимать его максимально комфортно, будет стоять всегда, — пояснил главный научный сотрудник лаборатории, доктор физико-математических наук Виктор Елхов».

В 40-х годах прошлого века уже существовали кинотеатры, работающие на принципах растровой проекции и дающие возможность видеть объёмные изображения без очков, однако из-за технических проблем это направление было признано бесперспективным. Тогда требовалась жёсткая фиксация человека во время сеанса, нужно было поместить наблюдателя как бы между двумя ракурсами, что на практике было очень неудобно. Однако с развитием техники возможностей для манёвров стало больше, как у учёных, создающих объемные изображения, так и соответственно, у зрителей такого кино. Проанализировав уже появившиеся в мире достижения в области 3D телевидения, сотрудники лаборатории визуализации решили, что «дефекты» растровой проекции можно устранить при помощи многоракурсной стереопроекции, благодаря которой зритель получит диапазон для свободного движения 30-40 сантиметров. Основным препятствием для успешного претворения этой идеи в жизнь была потеря разрешения объёмного изображения при увеличении числа ракурсов.

«Мы решили пойти по пути создания модульной системы, — раскрыл очередной секрет Виктор Елхов. — Модуль — это проектор, цилиндрический растр, из которого идёт не изображение, а уже рассчитанная панарамограмма. Соответственно, если мы имеем четыре проектора, то делим картинку как бы на четыре фрагмента, которые и проецируем на экран, сшивая их всевозможными ухищрениями, найденными в ходе этих работ».

В итоге появился экран, на котором гости юбилейного праздника НИКФИ, в их числе и журналисты STRF смогли посмотреть фрагменты объёмных мультфильмов. Впечатление хорошее, хотя учёные соглашаются с тем, что придётся ещё работать и над качеством картинки, и над возможностью смотреть изображения с максимального количества позиций. Впрочем, совершенного в этой индустрии пока ещё никто не создал. Даже казалось бы привычное 3D в кинотеатрах, в отдельных сценах, когда одно объёмное изображение наплывает и сменяет другое, воспринимается с трудом, — всё-таки в реальности мы такого наложения не видим. Экраны фирмы «Philips», производство которых вот-вот будет поставлено на коммерческий поток, по мнению учёных, тоже далеко не идеальны. Так что по большому счёту рынок объёмных телевизоров еще не сформирован, хотя наука и технология развиваются такими темпами, что неразрешимые на сегодня задачи могут быть сняты в течение одного-двух лет. Будет ли доведён до массового производства или останется демонстрационной версией для торжественных мероприятий экран, созданный НИКФИ,— вопрос, пока не имеющий ответа. Авторы разработки говорят, что всё зависит от инвесторов…

Так же на празднике показывали созданный НИКФИ первый в мире трёхмерный кукольный мультфильм «Чучело», который нужно было смотреть через специальные очки, и переведённый в цифру широкоформатный фильм «Робинзон Крузо». Эксперименты показали, что эти технологии уже полностью готовы к внедрению.

Очки для просмотра объёмного изображения дают хороший эффект, но всё же являются препятствием для естественного восприятия картинки, поэтому перед учёными всегда будет стоять задача создания экрана, позволяющего передавать изображение таким, как мы его видим в реальной жизни

В перерыве между докладами, за чаем сотрудники кинофотоинститута и их гости рассуждали о возможностях создания объёмного изображения ещё и на принципах голографии и других разрабатываемых в институте идеях, о возрождении кинотехнической науки на базе объединения в научно-образовательный центр всех научных организаций и предприятий отрасли, обладающих экспериментальным оборудованием, располагающих кадрами и способными готовить специалистов высшей квалификации. Таким образом, по мнению первого заместителя генерального директора ОАО "НИКФИ", кандидата технических наук Нонны Ковалевской, можно прилечь внимание и инвестиции государства. А молодой директор Московского конструкторского бюро киноаппаратуры Вадим Перепичай, убеждённый, что гонка в «цифре» российскими учёными уже проиграна, советовал делать ставку на стереонаправление и стандартизацию, с которыми, по его мнению, ещё можно занять лидирующие позиции в мире. Все сокрушались, что люди перестали ходить в кино, предпочитают домашние просмотры. Если в 70-е годы посещаемость кинотеатров составляла 4 млрд. зрителей в год, то по итогам 11 месяцев 2009 года — не более 140 млн. зрителей. Впрочем, как отметил заведующий сектором новых видовых зрелищ НИКФИ Дмитрий Чекалин, вечное соперничество телевизора и кинотеатра только подгоняет научно-технический прогресс.

Наталья Σ Быкова
Фото: Игнат Σ Соловей

Российская наука в 3D