Научная деятельность кафедры киновидеоаппаратуры

Кафедра киновидеоапппаратуры, являясь одной из выпускающих кафедр факультета мультимедийных технологий и фотографиимультимедийных технологий и фотографиимультимедийных технологий и фотографиимультимедийных технологий и фотографиимультимедийных технологий и фотографии, принимает самое активное участие в научно-исследовательской работе института.

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

  • исследование и разработка кинофотовидеоаппаратуры;
  • анализ и синтез систем записи и воспроизведения аудиовизуальной информации;

 

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 ранее 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 последнее десятилетие 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. Работы в данном направлении представляются достаточно актуальными.

Другим важным 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. По данной теме в 2014 году 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 время 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 создана и функционирует научная школа «Приборы и методы регистрации информации», включенная в реестр ведущих научных и научно-педагогических школ Санкт-Петербурга. Руководителем научной школы является д.т.н., профессор Г.В. Тихомирова.

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 СПбГИКиТ каждый год печатается до 5–8 публикаций.

Студенты кафедры неоднократно становились победителями международной научно-технической конференции и конкурса студентов и аспирантов «Цифровые и информационные технологии в электронной медиаиндустрии» (Хайруллина В.В., Шморгунов А.В., Сыродоева Г.С., Бухалов А.Д.) Студент Бухалов А.Д. в 2017 году стал победителем конкурса “2017 Young Person of the year Award”, проводимого Международной ассоциацией производителей вещательного оборудования IABM Educational Foundation в рамках конференции и выставки Международного съезда вещателей IBC2017 (International Broadcasting Convention; 14-19 сентября 2017 г., г. Амстердам, Нидерланды).

Научно-исследовательская работа студентов ложится в основу выполняемых ими курсовых проектов и выпускных квалификационных работ.

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

Внебюджетные (собственные) средства университета

2007

Тихомирова Г.В.

Обос­но­вание па­рамет­ров оборудования для элект­рон­но­го кинематографа

Внебюджетные (собственные) средства университета

2008

Тихомирова Г.В.

Спра­воч­ник «Сис­те­мы за­писи и воспро­из­ве­дения ауди­ови­зу­аль­ной информа­ции»

Министерство Культуры  РФ

2008

Перегудов

А.Ф.

(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)

Сканер 35-мм архивных фильмовых материалов

Министерство Культуры РФ

2008

Тихомирова Г.В.

Обос­но­вание па­рамет­ров ка­чест­ва при восп­ро­из­ве­дении циф­ро­вых изображений

Внебюджетные (собственные) средства университета

2009

Тихомирова Г.В.

Спра­воч­ник «Ап­па­рату­ра элект­рон­но-циф­ро­вого ки­нема­тог­ра­фа и фотометри­чес­кие при­боры для оцен­ки качества эк­ранно­го изоб­ра­жения»

Министерство Культуры РФ

2009

Перегудов

А.Ф.

(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)

Лентопротяжный механизм сканера фильмовых материалов 65/70 мм

Министерство Культуры РФ

2009

Тихомирова Г.В.

Оцен­ка ка­чест­ва цвет­ных циф­ро­вых изоб­ра­жений с ис­поль­зо­вани­ем информа­ци­он­ных кри­тери­ев

Внебюджетные (собственные) средства университета

2010

Тихомирова Г.В.

Аппаратура сквозного кинематографического процесса с использованием цифровых технологий

Министерство Культуры  РФ

2010

Перегудов

А.Ф.

(исполнители Газеева И.В., Кузнецов С.А.)

Сканер фильмовых материалов

65/70 мм

Министерство Культуры  РФ

2010

Тихомирова Г.В.

Разработка информационной модели оценки параметров качества цветных изображений при электронной проекции

Внебюджетные (собственные) средства университета

2011

Тихомирова Г.В.

Справочник «Методы и средства измерений  светотехнических характеристик материалов при контроле качества кинопоказа"

Министерство Культуры  РФ

2011

Тихомирова Г.В.

Системы автоматического контроля поверхностного износа киноленты

Внебюджетные (собственные) средства университета

2012

Тихомирова Г.В.

Разработка методов и средств автоматизации контроля поверхностного износа киноленты с использованием цифровых технологий

Внебюджетные (собственные) средства университета

2013

Тихомирова Г.В.

Анализ тенденций и перспективы использования светодиодных осветителей для киновидеопроекционных систем

Внебюджетные (собственные) 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)

2015

Михайлов О.М.

Оптимизация и компьютерная реализация методик выполнения измерений при студийном и сценическом освещении

Внебюджетные (собственные) средства университета

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

Внебюджетные (собственные) средства института

2017

Газеева И.В.

Коррекция миганий изображения видеоконтента

Внебюджетные (собственные) средства института

2018

Недосекова Т.С.

Исследование систем стабилизации видеокамер в подвижных операторских устройствах

Внебюджетные (собственные) средства института

2018

Куклин С.В.

Исследование и разработка лазерных и светодиодных осветительно-проекционных систем для цифрового кинопоказа

Внебюджетные (собственные) средства института

2018

Куклин С.В.

Компьютерное моделирование и исследование лазерных и светодиодных осветительно-проекционных систем цифрового кинопоказа

Внебюджетные (собственные) средства института

2019

Чафонова В.Г.

Исследование  методов создания трехмерной компьютерной модели человека, воспроизводящей движения актера

Внебюджетные (собственные) средства института