Всенаправленная камера основана на принципе зеркальной съемки, а шесть подвижных объективов охватывают пространство под углом в 180 градусов.

Несколько минут осталось до свистка к началу матча. На трибунах накаляются страсти. Рев болельщиков заглушает музыкальное сопровождение из громкоговорителей. На поле выбегают первые футболисты. Все это происходит на экране, но у зрителя за много километров от стадиона возникает ощущение непосредственного присутствия на матче. Уникальный эффект погружения создает технология, разработанная в Институте имени Генриха Герца Общества Фраунгофера в Берлине (Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut).

В так называемой «лаборатории времени» - Time Lab - ученые работают над проектом, который они называют «будущим кинематографа». Речь идет о стереоскопической проекционной и многоканальной звуковой системе, которая создает полную иллюзию растворения в виртуальных мирах, создаваемых с помощью изощренной техники на стадии записи и воспроизведения звука и изображения.

«В лаборатории Time Lab вы следите за футбольной игрой как будто с трибуны стадиона, - утверждает один из участников проекта, инженер Ральф Шефер (Ralf Schäfer). - А это означает, - продолжает он, - что зритель видит все игровое поле, видит болельщиков, как они встают и проходят даже перед вами, вы видите боковым зрением то, что происходит в стороне от вас. То есть впечатление такое, что вы находитесь на самом настоящем стадионе во время футбольного матча».

Всевидящая видеокамера

При этом человек в «лаборатории времени» может стоять или сидеть где угодно и смотреть на изображение с любого ракурса. Картинки и звук, транслируемые из стадиона, в буквальном смысле обволакивают зрителя со всех сторон. Достигается такой эффект с помощью полукруглого экрана, на который проецируется изображение, поделенное на многочисленные вертикальные отрезки. Компьютерная программа сводит отдельные куски, проецируемые поставленными в круг проекторами, в одно целое.

За пультом управления этого панорамного кинотеатра стоит сотрудник лаборатории Томас Кох (Thomas Koch) и показывает, что будет, если выключить один из проекторов. «Вот сейчас можно видеть, - говорит Кох, - что при последовательном выключении и включении проекторов возникает поначалу засвеченная яркая полоска, которая потом корректируется с помощью фильтров. В реальном времени для каждого пикселя вычисляется некий параметр отклонения, и таким образом корректируются отрезки наложения двух соседних изображений».

Таким образом в Time Lab создается панорамная картинка в шестикратном разрешении формата высокой четкости HD. Впрочем, не каждая видеозапись будет давать желаемый стереоскопический эффект в «лаборатории времени». Чтобы создать иллюзию полного погружения, видео должно быть и снято по специальной технологии. На футбольном стадионе, например, кроме нацеленных на поле и трибуны видеокамер, работающих в формате HD, которые снимали отдельные куски происходящего, была задействована и видеокамера, которая снимала все сразу, то есть периферию и игровое поле.

Сотрудник лаборатории Оливер Шреер (Oliver Schreer) поясняет: «Для панорамной съемки в нашем институте разработана специальная, так называемая всенаправленная камера (omnicam). Этот многокамерный аппарат основан на принципе зеркальной съемки, а шесть его подвижных объективов, то есть, шесть закольцованных HD видеокамер, расположены так, что охватывают пространство под углом в 180 градусов. Снятые по отдельности видеоролики сводятся в одну картинку, которая и представляет собой панорамное изображение без швов на месте стыков».

Объемная акустика

Панорамная съемка по технологии берлинской «лаборатории времени» дает ошеломляющий эффект не только при трансляции футбольных матчей. Ее потенциал могут использовать кино и телевидение. И это не просто спецэффекты - это совершенно новое ощущение от просмотра фильмов.

Технология «лаборатории времени» создает иллюзию полного погружения в еще более реалистичную картинку, чем в стереоскопическом кино. К тому же, зритель не только оказывается как бы в самой гуще событий, он еще и находится в объемной акустической атмосфере, которую создают 128 громкоговорителей, расположенных по окружности от слушателя, для увеличения пространственного звукового эффекта.

Для наглядности сотрудники «лаборатории времени» включают фильм, в котором на поле брани встречаются средневековые рыцари в доспехах. Конский храп, скрежет стали, уханье чугунных пушек, стоны и крики людей - каждый из громкоговорителей посылает свой индивидуальный сигнал, отличающийся от других интенсивностью и продолжительностью.

Из этих разобщенных сигналов и складывается одно максимально приближенное к реальному звуковое поле. Объемная звуковая атмосфера вкупе с иллюзией погружения в картинку создают не просто реалистичное зрелище, а именно эффект присутствия между молотом и наковальней во всех смыслах, акустических и визуальных.

Не выходя из дома

Стереоскопия и объемная акустика уже давно используются в кинозалах и домашних кинотеатрах. Но разработчики «лаборатории времени» утверждают, что их система сулит зрителю невиданные и неслыханные ощущения. Дабы весь мир убедился в том, как легко «шагнуть в экран», берлинские ученые сконструировали передвижную Time Lab, с которой они намерены отправиться на «гастроли». Пока в репертуаре «кинотеатра будущего» концерты, футбольные матчи и танцевальные спектакли, снятые всенаправленной камерой.

В будущем берлинское изобретение может стать обычным делом не только в мультиплексах, но и в домашних кинотеатрах. Ученые работают над созданием изогнутых дисплеев, которые можно будет развесить по стенам квартиры и ощутить себя не сторонним наблюдателем, а непосредственным участником «звездных войн» и романтических бдений под звездным небом.

Томас Гит, Элеонора Володина