Научная деятельность

Кафедра киновидеоапппаратуры, являясь одной из выпускающих кафедр факультета технологий кино и телевидения, принимает самое активное участие в научно-исследовательской работе университета.

На кафедре велись и ведутся научно-исследовательские работы в нескольких направлениях:

  • исследование и разработка кинофотовидеоаппаратуры;
  • анализ и синтез систем записи и воспроизведения аудиовизуальной информации;
  • подготовка справочников по аппаратуре записи и воспроизведения изображения и звука;
  •  энергетической фотометрии и колориметрии.

Исследование и разработка аналоговой и цифровой кинофотовидеоаппаратуры

Неотъемлемой составной частью любого киноаппарата, а также ленточных видеокамер, видеомагнитофонов, звукозаписывающих аппаратов является механизм транспортирования ленты, работа которого определяет качество записи и воспроизведения аудиовизуальной информации.  В силу этого на кафедре большое количество исследований было посвящено функционированию различных узлов лентопротяжных механизмов. Наиболее важным результатом этих работ явилось осмысление физических процессов, имеющих место при транспортировании кино- и магнитных лент в аппаратах записи и воспроизведения аудиовизуальной информации, и, как следствие, повышение точности транспортирования киноленты, равномерности движения ленты в узлах записи и воспроизведения сигналов звука и изображения, снижение износа носителей записи. Результаты работ внедрены практически во всех отечественных аппаратах записи и воспроизведения аудиовизуальной информации.

Технологическое переоснащение кинематографа на базе цифровой техники потребовало создания устройств оцифровки изображений (фильм-сканеров). В последние годы сотрудники кафедры принимали участие в целой серии научно-исследовательских работ, посвященных разработке сканирующих устройств для кинопленки. Результатами этих работ явилась реализация оригинальных механизмов транспортирования киноленты, установленных в фильм-сканерах.

Несмотря на широкое распространение цифровых технологий, традиционная кинопленочная технология по-прежнему используется в кинематографе. В силу широкой распространенности и высокой унификации носителей кинопленка зарекомендовала себя надежным и проверенным средством для записи, тиражирования, воспроизведения и особенно архивного хранения аудиовизуальной информации в профессиональном кино. Однако кинопленка, являясь носителем, уязвимым для повреждений, требует постоянного оперативного контроля. Разработка принципов построения систем автоматического контроля износа киноленты стала одной из актуальных тем научно-исследовательской работы кафедры в последние годы. По результатам данной работы кандидатскую диссертацию защитил А.М. Спичихин (руководитель к.т.н. доцент И.В. Газеева).

Помимо исследований в области механизмов транспортирования ленточных носителей информации кафедра ведет разработки и новых видов киноаппаратуры. Так, в последние годы были спроектированы и созданы экспериментальные образцы кинопроекционных аппаратов нового поколения, работающих по принципу безобтюраторной кинопроекции и обеспечивающих одновременно пониженный износ фильмокопий.

С появлением и широким распространением новых источников света –светодиодов на кафедре сформировалась новая тематика научных исследований, связанная с проектированием и разработкой светодиодных осветителей для киновидеопроекционных систем. В настоящее время работы в данном направлении представляются весьма актуальными.

Другим актуальным направлением в научной работе кафедры в последнее время является исследование систем записи и воспроизведения объемных изображений. В ходе выполненных исследований были предложены методы коррекции изображений стереопары на базе цифровой обработки. Такая коррекция позволяет устранять ошибки, допущенные в ходе проведения съемок стереофильмов, и создавать контент, максимально согласующийся с условиями комфортного просмотра стереофильмов зрителями. На данную тему в конце 2014 года состоялась защита кандидатской диссертации В.Г. Чафоновой (руководитель к.т.н. доцент И.В. Газеева).

К научной работе кафедры широко привлекаются студенты и аспиранты. Ими выполняется компьютерное трехмерное проектирование конструкций деталей и узлов киноаппаратуры, проводятся исследования по использованию средств компьютерной техники в кинопроизводстве.

Анализ и синтез систем записи и воспроизведения аудиовизуальной информации

Теоретические исследования, проводимые на кафедре, позволили вскрыть общие закономерности преобразования сигналов, происходящих при их записи на носителе. На основании этого была создана естественная классификация систем записи аудиовизуальной информации, позволяющая предсказывать принципы построения новых устройств, т.е. применить системный подход при проектировании приборов и устройств,   предназначенных для записи различных сигналов информации. Благодаря данному подходу, были найдены, например, новые технические решения высокоскоростных киносъемочных аппаратов, растровых фотографирующих систем.

Разработанная на кафедре теория записи и воспроизведения аудиовизуальной информации, построенная на основе теории линейных систем, теории дискретизации, теории информации и квалиметрии, позволила объяснить многие процессы, происходящие при записи, тиражировании и воспроизведении изображения и звука. В частности, математическое моделирование процессов преобразования сигналов аудиовизуальной информации позволило объяснить причины появления искажений, вызванных дискретизацией изображения в кинематографе и телевизионных системах, обосновать параметры системы, воспроизводящей физиологически точное изображение.

На базе указанной теории в ходе ряда научно-исследовательских работ на кафедре была обоснована, а затем и реализована новая система кинематографа высокого качества (КВК), а также ее модификация (КВК-М).

Последнее десятилетие ознаменовано бурным внедрением в кинематограф электронных и цифровых технологий. В этой связи актуальными стали работы по обоснованию требований к системам электронного, и цифрового кинематографа для оснащения киносети России. В данной области на кафедре проведены исследования по оптимизации параметров качества изображения, систематизированы методики выполнения оптико-физических измерений качества экранного изображения, выполнен сравнительный анализ показателей цифровых камер с традиционными съемочными  камерами, проанализированы характеристики современных носителей цифровой записи, цифровых проекторов и пр. По результатам научно-исследовательских работ защищены 1 кандидатская и 1 докторская диссертации. По заказу Министерства культуры РФ подготовлен ряд справочников.

На кафедре созданы и функционируют научные школы, включенные в реестр ведущих научных и научно-педагогических школ Санкт-Петербурга:

1. Приборы и методы регистрации информации. Руководитель д.т.н., профессор Г.В. Тихомирова.

2. Энергетическая фотометрия и колориметрия. Руководитель д.т.н., профессор О.М. Михайлов.

Ежегодно преподаватели кафедры выступают на научно-технических конференциях различного уровня, публикуют научные статьи и тезисы докладов, в том числе в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК.

Существенный вклад в научные исследования, проводимые на кафедре, вносят аспиранты. Ежегодно на кафедру киновидеоаппаратуры приходят от 3 до 6 новых аспирантов. Результаты проводимых диссертационных исследований постоянно докладываются ими на конференциях, публикуются в периодических изданиях. Так ст. преподаватель В.Г. Чафонова неоднократно награждалась дипломами за лучший доклад на научно–технических конференциях, лучшую научную статью в журнале «Мир техники кино», являлась победителем конкурса «Цифровые и информационные технологии в электронной медиаиндустрии».

Важной составляющей деятельности кафедры является привлечение студентов к научной работе. На кафедре функционирует секция СНО. Ежегодно в рамках «Недели науки» проводятся научные конференции с участием в них преподавателей, аспирантов и студентов. Здесь происходит апробация результатов работ, обмен мнениями и поиск оптимальных путей решения рассматриваемых научных проблем. В сборнике материалов научных и творческих конференций СПбГУКиТ каждый год печатается до 5–8 публикаций. Научно-исследовательская работа студентов ложится в основу выполняемых ими курсовых и дипломных проектов. 

Тематика научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре киновидеоаппаратуры

Год Руководитель Название темы Источник финансирования
       
2007 Тихомирова Г.В. Спра­воч­ник по ки­нотех­ни­ке Фе­дераль­ное агентство по куль­туре и
ки­нема­тог­ра­фии
2007 Перегудов
А.Ф.
(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)
Разработка оборудования и технологий цифрового фильмопроизводства и кинопоказа Фе­дераль­ное агентство по куль­ту­ре и
ки­нема­тог­ра­фии
2007 Тарасов Б.Н. Раз­ра­бот­ка пер­вой ре­дак­ции ОС­Та по тер­ми­ноло­гии но­сите­лей ин­форма­ции Средс­тва уни­вер­си­тета
2007 Тихомирова Г.В. Обос­но­вание па­рамет­ров оборудования для элект­рон­но­го кинематографа Средс­тва уни­вер­си­тета
2008 Тихомирова Г.В. Спра­воч­ник «Сис­те­мы за­писи и воспро­из­ве­дения ауди­ови­зу­аль­ной информа­ции» Министерство Культуры
2008 Перегудов
А.Ф.
(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)
Сканер 35-мм архивных фильмовых материалов Министерство Культуры
2008 Тихомирова Г.В. Обос­но­вание па­рамет­ров ка­чест­ва при восп­ро­из­ве­дении циф­ро­вых изображений Средс­тва уни­вер­си­тета
2009 Тихомирова Г.В. Спра­воч­ник «Ап­па­рату­ра элект­рон­но-циф­ро­вого ки­нема­тог­ра­фа и фотометри­чес­кие при­боры для оцен­ки качества эк­ранно­го изоб­ра­жения» Министерство Культуры
2009 Перегудов
А.Ф.
(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)
Лентопротяжный механизм сканера фильмовых материалов 65/70 мм Министерство Культуры
2009 Тихомирова Г.В. Оцен­ка ка­чест­ва цвет­ных циф­ро­вых изоб­ра­жений с ис­поль­зо­вани­ем информа­ци­он­ных кри­тери­ев Средс­тва уни­вер­си­тета
2010 Тихомирова Г.В. Аппаратура сквозного кинематографического процесса с использованием цифровых технологий Министерство Культуры
2010 Перегудов
А.Ф.
(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)
Сканер фильмовых материалов
65/70 мм
Министерство Культуры
2010 Тихомирова Г.В. Разработка информационной модели оценки параметров качества цветных изображений при электронной проекции Средс­тва уни­вер­си­тета
2011 Тихомирова Г.В. Справочник «Методы и средства измерений  светотехнических характеристик материалов при контроле качества кинопоказа" Министерство Культуры
2011 Тихомирова Г.В. Системы автоматического контроля поверхностного износа киноленты Средс­тва уни­вер­си­тета
2012 Тихомирова Г.В. Разработка методов и средств автоматизации контроля поверхностного износа киноленты с использованием цифровых технологий Средс­тва уни­вер­си­тета
2013 Тихомирова Г.В. Анализ тенденций и перспективы использования светодиодных осветителей для киновидеопроекционных систем Средс­тва уни­вер­си­тета
2014 Тихомирова Г.В. Цифровая коррекция изображений стереопары Средства федерального бюджета (субсидии на выполнение государственных услуг)
2014 Тихомирова Г.В. Разработка устройства отображения объемного изображения на вращающийся экран Средства федерального бюджета (государственная поддержка)
2014 Тихомирова Г.В. Повышение световой эффективности киновидеопроекционных систем путем использования светодиодных источников света Внебюджетные (собственные) средства университета
2014 Тихомирова Г.В. Разработка и исследование светодиодных осветителей для киновидеопроекционных систем Средства по договорам со сторонними организациями
2014 Михайлов О.М. Построение изображения на экране и воспроизведение цвета разными источниками излучения Средства федерального бюджета (субсидии на выполнение государственных услуг)
2014 Михайлов О.М. Оптимизация и компьютерная реализация методик выполнения измерений при студийном и сценическом освещении Средства федерального бюджета (субсидии на выполнение государственных услуг)
2015 Тихомирова Г.В. Исследование технологий и технических решений 3D сканирования Средства федерального бюджета (государственная поддержка)
2015 Михайлов О.М. Разработка методик выполнения измерений световых и цветовых характеристик постановочного и экранного освещения Средства федерального бюджета (государственная поддержка)
2016 Газеева И.В. Коррекция геометрических искажений изображений стереопары  Средства федерального бюджета (государственная поддержка)
2016  Башарин С.А. Моделирование динамических процессов в звуковоспроизводящих устройствах  Средства федерального бюджета (государственная поддержка)
2016 Башарин С.А. Повышение качества кинопоказа на основе измерений параметров изображения и звука Средства федерального бюджета (субсидии на выполнение государственного задания)
2017 Газеева И.В. Анимация голографических изображений на основе динамического освещения Средства федерального бюджета (государственная поддержка

Код

Образовательная программа

О направлениях и результатах научной (научно-исследовательской) деятельности

О научно-исследовательской базе для осуществления научной деятельности

12.03.01

Приборостроение

Научное направление (общие сведения).

Научная школа «Приборы и методы регистрации информации». Руководитель – профессор, д.т.н. Тихомирова Г.В.

Школа зарегистрирована в 2012 г. (дата регистрации 06.12.12; приказ № 146-ОД от 19.12.12).

Количество ППС, принимающих участие в научно-исследовательской (научной) деятельности – 8.

Количество защищенных диссертаций основного научно-педагогического персонала – 7.

Количество изданных монографий научно-педагогического персонала – 1

Количество изданных и принятых статей в изданиях, рекомендованных ВАК/зарубежных (Scopus, Web of Sciences) для публикаций научных работ за последний год – 4/0.

НИРС.

Тематика научных исследований (научный руководитель):

1. «Исследование технологий и технических решений 3D сканирования» (руководитель - д.т.н., профессор Г.В. Тихомирова).

2. «Коррекция геометрических искажений изображений стереопары» (руководитель - к.т.н., доцент И.В. Газеева).

3. «Повышение качества кинопоказа на основе измерений параметров изображения и звука» (руководитель - д.т.н., профессор С.А. Башарин).

4. «Моделирование динамических процессов в звуковоспроизводящих устройствах» (руководитель - д.т.н., профессор С.А. Башарин).

Участие в конкурсах:

«Международная научно-техническая конференция и конкурс студентов и аспирантов «Цифровые и информационные технологии в электронной медиаиндустрии».

Участие в региональных и международных научных конференциях:

1. Международная научно-практическая конференция «Запись и воспроизведение объемных изображений в кинематографе и других областях».

2. Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии в кинематографе и образовании».

3. Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии в медиаобразовании».

Выставки:

1. Выставка «О, Кино, - ты мир!» Организатор – архивный комитет Санкт-Петербурга. Соорганизатор – СПбГИКиТ.

2. Выставка «Снимается кино». Организатор комитет по культуре Санкт-Петербурга.

Издания ППС за 2016 год.

1. Башарин, С.А. Повышение качества звука акустических систем на основе учета нелинейных искажений магнитного поля / С.А. Башарин, Ш.Я. Вахитов, В.Ю. Карельский // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2016, № 1, с. 52-55.

2. Панкин, А.М. Связь между показателями надежности и технической диагностики сложных объектов / А.М. Панкин, С.А. Башарин, М.А. Кузнецов // Контроль. Диагностика, 2016, № 2, с. 35-39.

3. Куклин, С.В. Компьютерное моделирование светодиодного осветителя с фоконной оптикой для видеопроектора / С.В. Куклин, Г.В. Тихомирова, К.К. Гудинов, С.А. Двуреченский // Известия ВУЗов России. Радиоэлектроника, 2016, № 3, с. 18-24.

4. Чафонова, В.Г. Автоматический контроль и цифровая коррекция масштаба и взаимного поворота изображений стереопары / В.Г. Чафонова, И.В. Газеева, Г.В. Тихомирова  // Компьютерная оптика, 2016, том 40, № 1, с. 112-120.

5. Газеева, И.В. Технология создания многоракурсных стереоизображений для интерактивных приложений / И.В. Газеева, С.А. Кузнецов, Г.В. Тихомирова, В.Г. Чафонова // Запись и воспроизведение объёмных изображений в кинематографе и других областях. VIII Международная научно-практическая конференция, Москва, 25-26 апреля 2016 г. Материалы и доклады, с. 66-73.

6. Башарин, С.А. Методические аспекты представления мультимедиаконтента // Материалы международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в медиаобразовании», Санкт-Петербург, 20-21 мая 2016, с. 75-79.

7. Куклин, С.В. Выбор рациональной схемы построения цветоделительной системы видеопроектора / С.В. Куклин, К.К. Гудинов, С.К. Козорезов // Интеллектуальный и научный потенциал XXI века: сборник статей Международной научно-практической конференции, 1 февраля 2016 в 4-х частях. Ч. 3 - Уфа: АЭТЕРНА, 2016, с.34-38.

8. Чафонова, В.Г. Исследование эффективности применения детекторов точечных особенностей с целью совмещения кадров стереопары / В.Г. Чафонова // Запись и воспроизведение объёмных изображений в кинематографе и других областях: VIII Международная научно-практическая конференция, Москва, 25-26 апреля 2016 г.: Материалы и доклады. – М.: ВГИК, 2016. – С.153–167.

Направление подготовки обеспечено научно-исследовательской базой для осуществления научной деятельности:

компьютеризированными рабочими местами с выходом в Интернет, электронными библиотечными системами, специализированной лабораторией, пакетами программ:

1. Для проектирования и моделирования:

- Компас;

- Solidworks.

2. Высокоуровневый язык и интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации результатов MATLAB.

3. Программа нелинейного видеомонтажа Adobe Premiere.

4. Графический редактор Adobe Photoshop.