Digital intermediate

Das Digital intermediate (DI) ist eine digitale Zwischenstufe bei der Postproduktion von Filmen, die Stufe zwischen aufgenommenem und ausbelichtetem Film. In einem ersten Schritt wird hierfür das analog auf Filmmaterial aufgenommene Kameranegativ mit einem Filmabtaster gescannt. Alternativ werden die digitalen Bilder einer digitalen Kinokamera direkt genutzt. Das so entstandene Material wird digital geschnitten und nachbearbeitet (Farbkorrektur, CGI usw.). Dabei entsteht das sogenannte DI-Master, welches als Vorlage sowohl für die spätere digitale Auswertung (DVD, HD DVD, Blu-ray Disc) als auch zur Produktion der Kopien/Master für analoge oder digitale Kinoprojektion dient. Zur Erstellung analoger Filmkopien wird das DI auf Negativfilm ausbelichtet und das entstandene Internegativ im Kopierwerk kopiert. Alternativ wird für die digitale Kinoprojektion ein digitales Master gemäß DCI erstellt.

Technik

Das DI wird in der Regel unkomprimiert in Einzelbildern gespeichert. Der dafür nötige Speicheraufwand hängt von der gewählten Auflösung und Farbtiefe ab. Übliche Auflösungen für photochemische Filmkopien sind 1920*1080p, 2K (je nach Format von 1860 bis 2048 horizontale Pixel) und 4K (je nach Format 3612 bis 4096 horizontale Pixel). Für digitale Aufführung sind 1080p und die Spezifikation der Digital Cinema Initiative marktbestimmend.

Die Anzahl der vertikalen Pixel hängt vom Seitenverhältnis des gewählten Bildformats und der verwendeten belichteten Fläche auf der Kamera ab.

2K und 4K

Obgleich die klassische 35-mm-Projektion in sämtlichen unabhängigen Tests durch internationale Organisationen wie der ITU oder Kameramannberufsverbänden wie des CST keine 2K Auflösung erreicht^[1], kann es qualitativ sinnvoll sein, Film mit 4K-Auflösung zu scannen, zu bearbeiten und auszubelichten.

Hintergrund ist, dass auf dem Weg ins Kino weitere Kopierverluste auftreten. Auch wenn die klassische 35-mm-Projektion keine 2K-Auflösung erreicht, so bietet ein von einem 4K-Master gezogene Kopie mehr Reserven als eine von einem 2K-Master gezogene Kopie. Beim Scannen von 35-mm-Film überschreitet man hierbei die Auflösungsreserven des Film, es wird vor allem das Filmkorn sichtbar, nicht weitere Bildinformation. ^[2]

Von 1990 bis 2007 wurden hunderte Spielfilme in 2K gemastert, inzwischen fast ein Dutzend auch in 4K. Auch im digitalen Kino stehen tausenden 2K-Leinwänden bisher weltweit nur dutzende 4K-Kinos gegenüber.

Durch die Verfügbarkeit neuer digitaler Kinokameras mit 4K Auflösung wie der RED-Kamera, erfährt die 4K-Produktion eine erheblich weitere Verbreitung als zuvor.

Der Marktanteil von 2K-Bearbeitung von Spielfilmen beträgt seit den 90er Jahren konstant über 95 %. In Einzelfällen wurde auch 8K-Auflösung eingesetzt. So wurden z.B. für den überarbeiteten und restaurierten "Final Cut" (DVD- und Blu-Ray-Veröffentlichung 2007) von "Blade Runner" die aufwendigen visuellen Effekte vom originalen 65mm-Film in 8K gescannt, während die übrigen Filmszenen mit 4K eingelesen wurden, wobei das D.I. in 4K durchgeführt wird.

Datenvolumen

Die für DI anfallenden Datenmengen und Datenraten sind relativ groß. Durch die Entwicklung der Computertechnik ist die benötigte Technik für die 1080p- und 2 K-Formate im Jahr 2008 allerdings in das Bereich besserer Workstations gerutscht.

Als Bild-Datenformate werden verwendet:

• 10 bit gamma-kodiertes 4:4:4 RGB-Signal (übliches Format, allerdings ein Format ohne Reserve)
• 10 bit gamma-kodiertes 4:2:2 YUV-Signal
• 12 bit gamma-kodiertes 4:4:4 RGB-Signal (soll 10 bit ablösen)
• 16 bit linear 4:4:4 RGB-Signal
• 12 bit nichtlineares Bayer-Matrix
• 16 bit lineares Bayer-Matrix (meist mit L³ verlustfrei(?) komprimiert)

Anstelle eines RGB-Farbraums wird in aktuellen Produktionen der XYZ-Farbraum verwendet, der alle existierenden Farben darstellen kann. Der Gammawert für gammakodierte Signale liegt bei 2,6. Audio wird generell unkomprimiert mit 24 bit abgespeichert.

Der Speicherbedarf für eine 3×10-bit RGB-gamma-kodierte Produktion (ohne Kompression) mit 24 Bildern pro Sekunde ist:

Format und Seitenverhältnis	Auflösung	Datendurchsatz	Datenmenge für 2 Stunden
1080p mit 16:9	1920×1080	187 MByte/s	1,34 TByte
1080p mit 1,85:1	1920×1040	180 MByte/s	1,29 TByte
1080p mit 2,35:1	1920×816	141 MByte/s	1,02 TByte
2K mit 16:9	1920×1080	187 MByte/s	1,34 TByte
2K mit 1,85:1	2000×1080	194 MByte/s	1,40 TByte
2K mit 1,90:1	2048×1080	199 MByte/s	1,43 TByte
2K mit 2,35:1	2048×872	161 MByte/s	1,16 TByte
4K mit 16:9	3840×2160	747 MByte/s	5,37 TByte
4K mit 1,85:1	4000×2160	778 MByte/s	5,60 TByte
4K mit 1,90:1	4096×2160	796 MByte/s	5,73 TByte
4K mit 2,35:1	4096×1744	643 MByte/s	4,63 TByte
8K mit 2,35:1	8192×3488	2572 MByte/s	18,52 TByte
Zusätzlich für Audio
6-Kanal-Ton, 48 kHz, 24 bit	-	7 MByte/s	0,05 TByte
6-Kanal-Ton, 96 kHz, 24 bit	-	14 MByte/s	0,10 TByte

Die Datenmengen und Datenraten sind für das kleinste RGB-Format (3×10-bit) berechnet. Bei höheren Farbtiefen (die angestrebt werden), steigt der Speicherplatzbedarf. Durch verlustfreie oder fast verlustfreie Kompressionstechniken läßt sich der Speicherplatzbedarf um etwa den Faktor 2 reduzieren.

Der Speicherplatzbedarf bezieht sich auf 2 Stunden geschnittenen Film. Man muß sich allerdings im klaren sein, dass im Rahmen einer Filmproduktion ein Vielfaches dieser Menge im Umlauf ist:

• Das produzierte Videomaterial am Set hat üblicherweise die 10x bis 50x Laufzeit des finalen Films.
• Im Schnittprozess entstehen neben der finalen Version viele Zwischenergebnisse und alternative Schnittversionen.
• Man will auch auf Quellmaterial anderer Filme ohne Aufwand zugreifen können, d.h. man will das gesamte Filmmaterial aller Produktionen des Studios in einem riesigen Pool liegen haben (sogenannte Image Library).

Geschichte

• 1990 wurde das DI-Verfahren erstmals für einen kompletten Film eingesetzt, Bernard und Bianca im Känguruhland war der erste komplett digital colorierte und ausbelichtete Film.
• 1993 wurde der erste bestehende Film mit einem DI restauriert: Die Walt Disney-Produktion Schneewittchen und die sieben Zwerge, bei der das Originalnegativ von 1937 digital mit einer Auflösung von 2K/10 abgetastet wurde (was für die damalige Zeit beachtliche 725 GByte an Daten ergeben hat).
• 2000 wurden der Coen Brothers-Film O Brother, Where Art Thou? der erste neue Hollywood-Film, und Chicken Run der erste europäische Film, deren Kopien für den Kinoeinsatz komplett von einem DI-Master erstellt wurden.
• 2002 Star Wars: Episode II – Angriff der Klonkrieger ist der erste komplett digital gedrehte Film der durch DI hergestellt wird.
• 2004 wurde Spider-Man 2 als erster Film von einem 4K-DI-Master kopiert; allerdings wurden die Digitaleffekte dabei noch traditionell in 2K-Auflösung produziert und dann auf 4K hochgerechnet.

Inzwischen hat sich das DI-Verfahren durchgesetzt. Kinofilme, die noch direkt vom Negativ ohne digitalen Zwischenschritt kopiert werden, sind zu einer Seltenheit geworden. Von den 10 weltweit erfolgreichsten Filmen des Jahres 2006 wurden die 3 Animationsfilme komplett digital erzeugt (hierbei entsteht ein DI-Master ohne den Schritt der Abtastung); die verbleibenden 7 Realfilme, von denen drei teilweise und einer komplett digital gedreht wurden, sind sämtlich über ein DI-Master kopiert.^[2]

Arbeitsschritte und Geräte

Eine Arbeitskette des Digital Intermediate besteht typischerweise aus 3 Schritten:

• Die Digitalisierung der Bilder eines gedrehten Filmes mit einem Filmscanner bzw. alternativ direktes digitales Drehen mit einer digitalen Kinokamera
• Das Bearbeiten des Filmes mit einem Digital-Intermediate-System
• Das Ausbelichten des bearbeiteten Filmes auf einem Filmbelichter respektive die Erstellung eines Digitalmasters.

Weblinks der Anbieter von DI-Systemen

Es gibt (Stand 10/2007) nur ein Dutzend Anbieter von DI-Systemen. Die kleineren Anbieter haben keinen Vertrieb innerhalb der EU.

• filmlight baselight [2]
• iridas speedgrade [3]
• davinici verschiedene Geräte, auch Schwerpunkt Restauration
• dvs clipster [4]
• quantel iQ / pablo [5]
• apple color [6]
• discreet lustre [7]
• chrome matrix [8]
• assimilate scratch [9]
• nucoda master series [10]
• SGO mystika [11]
• pogle verschiedene Geräte [12]

Einzelnachweise

1. ↑ [1]| ITU Study Group 6: IMAGE RESOLUTION OF 35MM FILM IN THEATRICAL PRESENTATION
2. ↑ ^{a b} Jan-Keno Janssen: Rollentausch. Zelluloid ade, hier kommt HD. c’t 20/2007, S.80