Оптическое анаморфирование

Опти́ческое анаморфи́рование (греч. anamorphoo — преобразовываю) — преднамеренное изменение изображения оптическим способом, подразумевающее различный масштаб преобразования в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В результате анаморфирования изменяются пропорции изображения: из квадрата получается прямоугольник или ромб, а из круга — эллипс. Коэффициент анаморфирования (коэффициент анаморфозы) — отношение масштабов по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Схема действия анаморфотной насадки. 1 — объект съёмки; 2 — рассеивающая цилиндрическая линза; 3 — собирающая цилиндрическая линза; 4 — сферический объектив; 5 — киноплёнка

Технология

Анаморфирование может быть осуществлено наклоном плоскостей изображения и предмета друг относительно друга. Применяется в фотографии, полиграфии, а также при печати аэрофотоснимков для устранения перспективных искажений. Обычно анаморфирование осуществляется специальными оптическими системами — анаморфотными насадками на объектив или анаморфотными объективами, содержащими кроме сферических (аксиально-симметричных) цилиндрические линзы. Анаморфотные насадки на объектив содержат цилиндрические линзы или зеркала и являются афокальной системой, не строящей действительного изображения, а изменяющей увеличение.

Анаморфирование в кинематографе

Вид анаморфотного объектива спереди. Характерна эллиптическая форма изображения диафрагмы

Большое распространение оптическое анаморфирование получило в широкоэкранном кинематографе, где применяется при съёмке и проекции изображения. Анаморфотный киносъёмочный объектив изменяет пропорции снимаемого изображения, записывая его на кадре стандартной киноплёнки, где оно выглядит вытянутым в высоту. Проекционный анаморфотный объектив возвращает предметам нормальные пропорции, «растягивая» изображение на широкий экран. Коэффициент анаморфирования для широкоэкранного кино на 35 мм киноплёнке равен 0.5 и 2 соответственно. Самая первая кинематографическая система, использующая горизонтальное анаморфирование, появилась в 1953 году и носила название «Синемаскоп». Формат обеспечивал соотношение сторон широкого экрана 2,35:1 с кадрика киноплёнки с соотношением 1,175:1. Отечественная система «Широкий экран», как и большинство других клонов «Синемаскоп» (например, «Панавижн»), обладала аналогичными параметрами. Анаморфирование в вертикальном направлении использовалось во второй версии киноаттракциона «Круговая кинопанорама». Каждый из 11 киносъемочных аппаратов оснащался анаморфотной насадкой на объектив, сжимающей изображение по вертикали. При проекции на все 11 кинопроекторов надеваются насадки, растягивающие изображение, увеличивая таким образом, вертикальный размер изображения.

Достоинства и недостатки

Использование анаморфирования позволило снимать и показывать широкоэкранные фильмы стандартным оборудованием, используя дешёвые насадки на объективы. В отличие от широкоформатного кинематографа, использующего сферическую оптику и широкую киноплёнку, анаморфированные киносистемы использовали стандартную киноплёнку, кинопроекторы для которой можно найти в любом кинотеатре. В то же время, по сравнению с кашетированными форматами, также использующими сферические объективы, анаморфирование даёт возможность наиболее рационально использовать площадь киноплёнки, что повышает вертикальную устойчивость кадра и уменьшает зернистость изображения. В то же время, анаморфирование имеет ряд недостатков, уступая по качеству изображения широкоформатным системам из-за меньшей площади кадра и разной разрешающей способности по вертикали и горизонтали. Кроме того, анаморфотные киносъёмочные объективы привносят в изображение неустранимые артефакты, наиболее известным из которых стали «гримасы» (англ. Anamorphic mumps), проявляющиеся в искажении пропорций предметов, снимаемых с близких дистанций. В настоящее время анаморфирование применяется, главным образом, при проекции готового фильма, снимаемого по технологии «Супер-35» сферической оптикой. Анаморфотная киносъёмочная оптика применяется операторами-постановщиками в редких фильмах, как изобразительный приём.

Анаморфот — оптическая система, создающая изображение объекта, масштаб которого различен по двум взаимно перпендикулярным направлениям (обычно вертикальном и горизонтальном). Выпускаются:

• афокальные анаморфотные насадки на обычный объектив. Их применение связано с трудностями расчёта аберраций и дальнейшей юстировки оптической системы. Применяются как линзовые насадки, содержащие цилиндрические линзы, так и зеркальные, содержащие зеркала с цилиндрическими поверхностями;
• анаморфотные блоки — анаморфотные объективы с цилиндрическими компонентами, выполненные как единое целое. Расчёт и юстировка таких объективов существенно проще;
• анаморфотные объективы для кинокопировальных аппаратов оптической печати. Такой объектив позволяет трансформировать обычное изображение в анаморфированное при печати с производственных форматов негатива в прокатный формат фильмокопии или промежуточного позитива. Анаморфирование при оптической печати необходимо, например, при печати прокатных фильмокопий с негатива форматов «Технископ» или «Супер-35».

Анаморфотная насадка — афокальная оптическая система, используемая совместно с обычным фото- или кинообъективом, устанавливается обычно перед его передней линзой. Использование анаморфотной насадки позволяет снимать широкоэкранные фильмы стандартной аппаратурой классического формата. Однако, при этом артефакты анаморфирования проявляются в наибольшей степени. Поэтому, для киносъёмки используются анаморфотные объективы, изготовленные как одно целое с цилиндрическими элементами. Насадки используются, главным образом, при кинопроекции.

Цифровое анаморфирование

При сжатии видео с потерями анаморфирование — снижение разрешения по горизонтальной оси. Коэффициент анаморфирования может достигать 2.

Основная статья: Цифровое анаморфирование

Ссылки

• С. В. Кулагин Анаморфирование изображения, Анаморфирования коэффициент, Анаморфот, Анаморфотная насадка // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981.