МИЭМ. "Телевидение и гражданская авиация". (Обзор докладов на 6-й научно-технической конференции "Современное телевидение") Приведены уникальные исторические и технические подробности создания в 1957-1958 гг. системы ретрансляции между крупными городами СССР ТВ-сигнала с помощью самолетов. А. Барсуков, журнал "ТКТ", 1998 г., № 6
Футурология (продолжение)
▪ Проблема общего языка: что означает «закидать помидорами»?
Нельзя во время выборов говорить с народам тоном игрока в шахматы с игроком в шашки.
Коль скоро выше речь зашла об авариях, надо оценить риск катастрофы при воздушных съёмках и понять, что страшнее: упадёт ли радиоуправляемый вертолётик и помнёт газон или, если будет снимать оператор с настоящего вертолёта, тот может рухнуть на густонаселённые кварталы с полными горючего баками. Чтобы понять, насколько всё здесь оправдано целями бизнеса, возьмём примеры из реальной жизни – точнее из реальной смерти.
Участившиеся случаи обрушения зданий вследствие скопления на их крышах огромных масс снега вызвало к жизни практику осмотра этих зданий с пилотируемых вертолётов. Плюс этого в том, что пилот-наблюдатель своими глазами оценивает уровень опасности. Минусы – в том, что эта оценка может быть субъективно ошибочной, в том, что пилотируемый тяжелый вертолёт может рухнуть на землю, вызвав многочисленные жертвы. Наконец, это слишком дорого. Вывод – надо применять для осмотра крыш беспилотники, но, поскольку осматриваемый на крышах снег имеет специфические оптические свойства, необходимо тщательно выверить видеоканал, чтобы группа наземных экспертов смогла безошибочно определить вероятность обрушения крыши. Но есть и более сложный пример.
Прогноз по леднику Колка на основании аэрофотосъёмки, производившейся в 1958, 1972, 1981 и 1987 годах гласил, что накопление критической массы, в результате которого произойдёт сход этого ледника, состоится в 30-х годах XXI века – при условии, что не будет аномальных природных явлений. Их-то и надо было отслеживать дальнейшей аэрофотосъёмкой, на которую, естественно, не было денег. Предыдущие же съёмки показывали, что скорость накопления критической массы пока совпадает с прогнозной. Но то, что в природе происходят странные процессы, понимали все. И в теле ледника тоже возникла аномалия: скопилось много талой воды, плюс усилившиеся обвалы увеличили его массу. Дальнейшее известно: ледник сошел, похоронив, в числе других людей, съёмочную группу Сергея Бодрова-младшего. Парадокс в том, что и кинематографистов и всех остальных спасли бы, соблюдай администрация этой съёмочной группы положения об охране труда.
В Руководстве для начинающих режиссёров «Как снимать малобюджетное кино» (а по формальным признакам эта ситуация подходит и для видеосъёмки с беспилотных летательных аппаратов) есть раздел «Охрана труда», в котором сказано:
«Один из ключевых принципов судебной системы заключается в том, что обвиняемый считается невиновным до тех пор, пока его вина не доказана. Но это не относится к охране труда, и на то есть достаточные основания. Ответчик обязан доказать, что он принял необходимые меры предосторожности для обеспечения здоровья и безопасности рабочих, участников и зрителей происходящего; следовательно, вы уже являетесь виновным еще до того, как вам удалось доказать свою невиновность».
То есть, соответствующее должностное лицо из упомянутой съёмочной группы, которое должно было организовать работу в районе ледника, обязано было выяснить факты, о которых выше говорилось. Горы – это иной мир: еще солдаты, сражавшиеся против дивизии «Эдельвейс», говорили, что бой в горах ведётся в трёхмерном пространстве. Поэтому ледовую обстановку нужно была предварительно разведать, и лучше – с беспилотного вертолёта, достаточно мощного, чтобы нести съёмочную технику высокого качества. Произведя видеосъёмку ледника (профессионально, как это умеют киношники) и, увидев внешние признаки его подвижки, сравнив с данными предыдущих аэрофотосъёмок (с помощью специалистов), измерив параметры движения ледника, можно было спасти и Бодрова, и других, попавших под лавину. Однако наши кинематографисты мало интересовались чем-либо, кроме съёмок рекламы и криминальных сериалов – в отличие от своих западных коллег, внимательно следящих за техническим прогрессом. Точно так же будут деградировать и все остальные отрасли, где пренебрегают робототехникой.
Почему нужен был беспилотный летательный аппарат, а не пилотируемый? Чтобы точно определить состояние давно не обследовавшегося ледника, подлететь надо близко. Шум винтов многотонной машины или, тем более, её авария могли вызвать обвал, унеся и в этом случае множество жизней. И без того после трагедии кое-кто пытался возложить вину на злополучную съёмочную группу: дескать, киношники что-то там взрывали.
Fighter "Spad" / Самолёт-истребитель "Спад"А главное – маневрирование при съёмке. Ведь если снимать точно те участки, которые указали бы специалисты по ледникам, надо было писать сценарий, а он характеризуется таким понятием, как формат. То есть, мы переходим конкретно к приоритету съёмочных терминов перед пилотажными. Воспользуемся еще раз вышеупомянутым Руководством. Сценарий – это средство, чтобы структурно представить замысел автора. Форматирование сценария - это построение его схемы, где описываются действие и место события, даётся раскадровка – очерёдность и характер кадров: средний план, укороченные общий и средний план и т. д. Например, в случае с ледником Колка обнаружить подтаивание ледника можно было, сняв его сверхкрупным планом. Есть еще общий план – это всё тело ледника. Крупный план означает у человека лицо, а у ледника, видимо, наиболее выразительную часть. В кино, в среднем, одна страница форматированного сценария соответствует примерно минуте экранного времени – отсюда можно сделать привязку к времени полёта. После раскадровки составляется монтажный лист, с которым и идёт работа в реальном времени на «съёмочной площадке» – какое освещение, сколько кадров для каждого типа освещения, другая рабочая информация. Есть еще ряд терминов, которые можно сравнить с профессиональной лексикой из других областей: панорамирование (вращение камеры, находящейся на подставке, вправо или влево), наклон (наклон камеры вперёд или назад таким образом, чтобы она смотрела вверх или вниз), сопровождение (track – физическое перемещение камеры назад или вперёд), наезд камерой, или масштабирование (zoom – использование вариообъектива для приближения или удаления от объекта)
Как пример: на одной из конференций в докладе ФГУП 3 ЦНИИ Минобороны России было отмечено, что один из основных показателей эффективности оптико-электронной аппаратуры, в том числе телевизионной – вероятность распознавания типовых целей на заданном эшелоне высот. Среди способов формализации процесса распознавания наиболее адекватным и в то же время относительно несложным является подход с использованием критерия Джонсона. Сущность подхода в том, что реальный объект заменяется эквивалентной штриховой мирой, где число тёмных и светлых штрихов, укладывающихся на минимальный размер объекта, выбирается в соответствии с критерием Джонсона. Яркостный контраст между тёмными и светлыми штрихами эквивалентной миры выбирается равным контрасту «объект/фон» в плоскости цели. По киношной терминологи это похоже на сверхдальний план, когда объект съёмки мал и характеризуется большим количеством свободного пространства вокруг себя.
И еще о тонкостях терминологии. В описаниях игр-авиасимуляторов бывают фразы типа: «при создании локации для этого авиасимулятора использовались данные аэрофотосъёмки». Это может показаться неточностью перевода – ведь термин «локация» в общеупотребительном смысле означает «определение местоположения объекта по испущенному этим объектом сигналу или сигналу, отразившемуся от объекта». Однако, на языке кинематографистов слово «location» имеет значение «натура, натурная съёмка», и отсюда локация – это ландшафт или какой-то участок в пространстве. Кстати, это еще одно бизнес-применение видеосъёмки с высоты.
На серии беспилотных вертолётов, показанных на рис. 3.6 в первом выпуске справочника «Кто есть кто в робототехнике», одной из первых была опробована электронная система стабилизации полёта с целью повышения качества видеосъёмки (по радиоканалу передавались кадры как дневной, так и ночной съёмки). Вторая слева на данном рисунке модель – «Wisp» – продемонстрировала это качество, передав на землю панораму одного из международных авиасалонов.
То есть, приходится решать задачу тряски, вибрации и даже ударов. Конечно, саму съёмочную технику от разрушения при ударах можно уберечь и профессиональные кинематографисты разработали соответствующие корпусы. Но ведь надо сберечь и с таким трудом снятое изображение. Для этого существуют системы стабилизации и мы приведём практические примеры.
Видеокамера модели XL1 оснащена усовершенствованной системой оптической стабилизации изображения. В объектив встроена призма с переменным углом преломления, состоящая из двух стеклянных пластинок, разделенных жидкостью с высоким показателем преломления. Гироскопический сенсор внутри видеокамеры обнаруживает колебания и посылает информацию к призме, которая реагирует изменением своей формы. В результате этого, лучи света преломляются таким образом, что изображение, попадающее на ССD-матрицы, поддерживается устойчивым.
Усовершенствованная система оптической стабилизации изображения сверхширокого диапазона колебаний модели XL1 повторно анализирует изображение, полученное ССD-матрицами, стараясь обнаружить низкочастотные колебания, пропущенные гиросенсором. Эта информация затем посылается обратно к призме, которая уточняет процесс корректировки, еще больше снижая эффект дрожания видеокамеры. Характеристики ССD-детектирования значительно улучшаются в случае низкочастотных колебаний, результатом чего является самая совершенная на сегодняшний день система оптической стабилизации изображения.
В первом выпуске «Кто есть кто в робототехнике» на рис. 2.19 изображен радиоуправляемый вертолёт для профессиональной киновидеосьёмки. Фирмой, разработавшей его, был также разработана трёхплоскостная система стабилизации съёмочной камеры для дельтаплана. Система использует оптоволоконные датчики угловых скоростей. Угол обзора по горизонту – 70°, по вертикали – 120°, по крену - ±50°.
Технология стабилизации изображения OS-Tech позволяет избежать проблем, связанных с вибрацией, вызываемой ветром, подвижной платформой, с которой ведётся съёмка или дыханием оператора. Технология включает в себя систему стабилизации, которая компенсирует смещение оптического изображения благодаря датчикам, фиксирующим смещение оптических лучей. Тем самым обеспечивается четкое и устойчивое изображение во время съёмки.
Приведём пример того, для чего роботу–тележурналисту важно иметь систему стабилизации изображения – тогда на нём надёжнее будет работать аппаратура телевизионной детекции лжи и робот уже во время интервью сможет анализировать «правдивость показаний». Технология ВиброИзображения позволяет визуализировать перемещение как отдельных точек тела человека относительно друг друга, так и частей тела человека в пространстве с помощью обычной телевизионной камеры и специального программного обеспечения. Проводятся тестирования взаимосвязи между параметрами ВиброИзображения и психофизиологическим состоянием человека.
Вид получаемого ВиброИзображения может существенно изменяться в зависимости от различных настроек и фильтрации - аналогично получаемому обычному изображению объекта, которое может существенно изменяться, например, в видимом, ИК и УФ диапазоне, или в зависимости от времени задержки. Изменение параметров ВиброИзображения при фиксированных настройках свидетельствует об изменении функционального состояния самого человека - аналогично традиционным параметрам, измеряемым детектором лжи, таким. как частота дыхания, частота пульса, изменение артериального давления или электрического сопротивления кожи.
То, что всем без исключения функциям организма свойственна низкочастотная флуктуационная динамика, известно уже давно. Разработано несколько фундаментальных теорий, имеющих непосредственное отношение к общим характеристикам процессов, протекающих в человеческом организме, а значит непосредственно связанных и с любой частной функцией жизнедеятельности человека, в том числе с функцией лжи.
Технология виброизображения позволяет анализировать состояние человека не только по «живому видео», но и по записи. Разработчики на конференции, представляя данную технологию, привели даже адрес сайта, где был приведён анализ детекции лжи кандидатов на пост президента США во время теледебатов.
Роботу–тележурналисту какой–нибудь ученый уже не пошутит, что Земля имеет форму чемодана. Робот знает: если бы Земля имела форму чемодана, моря с неё стекали бы. Но ведь не стекают же!