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テレシネ（/ ˈtɛləsɪneɪ /または/ ˌtɛləˈsɪneɪ /）、またはTKは、フィルムをビデオに変換するプロセスであり、カラースイートで行われます。この用語は、このポストプロダクションプロセスで使用される機器を指す場合にも使用されます。[ 1 ]
テレシネは、元々フィルムに撮影された映画を、テレビ、ビデオカセットレコーダー（VCR）、DVD、Blu-ray 、コンピューターなどの標準的なビデオ機器で視聴できるようにする技術です。当初、この技術により、テレビ放送局は通常16mmフィルムを使用して番組を制作し、他の形式のテレビ番組と同じ形式と品質で放送することが可能になりました。[ 2 ]さらに、テレシネにより、映画業界で働く映画プロデューサー、テレビプロデューサー、映画配給業者は、制作物をビデオでリリースすることができ、プロデューサーはビデオ制作機器を使用して映画制作プロジェクトを完成させることができます。
映画業界では、タイムコードを表すのに既にTCが使われているため、TKとも呼ばれる。映画フィルムスキャナーはテレシネに似ている。
テレビ放送が普及するにつれ、プロデューサーたちは生放送番組だけでは不十分だと気づいた。映画を原作とした素材に目を向けることで、映画館向けに制作された膨大な数の映画作品に加え、フィルムに録画されたテレビ番組を様々な時間帯に放送できるようになった。しかし、映画（一般的に毎秒24フレーム）とテレビ（インターレース方式で毎秒30または25フレーム）のフレームレートの違いから、映画をそのままテレビカメラに映し出すと画面がちらつくという問題が生じた。
キネスコープは、テレビのスキャンレートに同期して、テレビ画面の画像をフィルムに記録するために使用されました。フィルムは、再送信のためにビデオカメラに直接映し出すことができました。[ 3 ]生放送ではない番組もキネスコープを使用して撮影し、通常どおり機械的に編集してから、テレビで再生することができました。フィルムはテレビと同じ速度で再生されるため、ちらつきは解消されました。これらのビデオレートのフィルム用のプロジェクター、スライドプロジェクター、フィルムカメラなど、さまざまなディスプレイがフィルムチェーンによく組み合わされ、放送局はさまざまな形式のメディアをキューに入れ、ミラーやプリズムを動かすことでそれらを切り替えることができました。カラーは、マルチチューブビデオカメラ、プリズム、フィルターを使用して元のカラー信号を分離し、赤、緑、青を個別のチューブに供給することでサポートされました。
しかし、これでも映画用フレームレートで撮影されたフィルムは依然として問題でした。明らかな解決策は、フィルムの速度を上げてテレビのフレームレートに合わせることですが、少なくともNTSCの場合、これは目と耳にかなり明らかな変更を必要とします。簡単な解決策は、選択したフレームを定期的に2回再生することです。NTSCの場合、フィルムの4フレームごとに2回表示することで、フレームレートの差を補正できます。この解決策では、音声を別途処理する必要があります。より高度な技術は、後述する2:3プルダウンを使用することです。これは、フィルムの2フレームごとに3つのビデオフィールドに変換し、わずかに滑らかな表示を実現します。PALは同様のシステムである2:2プルダウンを使用します。ただし、アナログ放送期間中は、24フレーム/秒のフィルムは、PALビデオ信号に合わせるために、わずかに速い25フレーム/秒のレートで表示されました。これにより、オーディオサウンドトラックのピッチがわずかに高くなり、1フレーム/秒速く表示されるため、長編映画の上映時間がわずかに短くなりました。
近年のテレシネは、主にフィルムから映像を録画・保存するプロセスであり、フィルムから放送するプロセスとは対照的である。1950年代以降の変化は主に機器と物理的なフォーマットに関するものであり、基本的な概念は変わっていない。フィルムで撮影されたホームビデオは、この技術を用いてビデオテープに転送することができる。
テレシネの最も複雑な部分は、機械的なフィルムの動きと電子的なビデオ信号の同期です。テレシネのビデオ（テレ）部分が光を電子的にサンプリングするたびに、テレシネのフィルム（シネ）部分は、完全に位置合わせされたフレームを用意し、撮影準備を整えておく必要があります。フィルムがビデオカメラのサンプリングするフレームレートと同じで撮影される場合は比較的容易ですが、ビデオとフィルムのフレームレートが異なる場合は、高度な手順が必要となります。
PALまたはSECAMビデオ規格を採用している国では、テレビ放送用のフィルムは毎秒25フレームで撮影されます。PALビデオ規格は毎秒25フレームで放送されるため、フィルムからビデオへの変換は簡単です。フィルムの1フレームにつき、ビデオの1フレームがキャプチャされます。
劇場公開作品は、元々毎秒24フレームで撮影されたものが、毎秒25フレームで上映されます。通常、映像上では気づきにくいものの、再生速度が4%向上することで、音声のピッチが約0.707半音ほどわずかに上昇します。これは、ピッチを維持したまま音声を高速化するタイムストレッチングアルゴリズムを使用することで補正できます。
2:2プルダウンは、フレンズやオクラホマ! (1955) [ 4 ]のように毎秒30フレームで撮影された番組や映画を、走査速度が約59.94HzのNTSCビデオに変換するためにも使用されます 。この場合、再生速度を0.1%遅くする必要があります。
米国やその他テレビ放送で59.94Hz の垂直走査周波数が使用されている国では、ビデオは毎秒約29.97フレームで放送されます。映像信号上で映画の動きを正確に再現するには、テレシネ装置で2:3プルダウン（ 3:2プルダウンとも呼ばれる）と呼ばれる技術を用いて、毎秒24フレームから約29.97フレームに変換する必要があります。
プルダウンという用語は、搬送機構のフィルム部分内でフィルムを下方に引っ張る（物理的に動かす）機械的なプロセスに由来し、一定の速度（公称24フレーム/秒）で次のフレームへとフィルムを進めます。これは2つのステップで行われます。最初のステップは、フィルムの動きをNTSCの1000/1001の比率で減速し、 24,000 / 1001（約23.976）フレーム/秒にすることです。速度の違いは視聴者には知覚できません。2時間の映画の場合、再生時間は7.2秒延長されます。総再生時間を正確に維持する必要がある場合は、1000フレームごとに1フレームをドロップすることができます。
2:3プルダウンの2番目のステップは、映画のフレームをビデオフィールドに分配することです。23.976フレーム/秒の場合、29.97フレーム/秒のビデオ5フレームごとに4フレームのフィルムが存在します。
これらの4つのフィルムフレームは、 60Hzビデオのインターレース方式を利用して5つのビデオフレームに引き伸ばされます。各ビデオフレームには、実際には2つの不完全な画像またはフィールドがあり、1つは画像の奇数行用、もう1つは偶数行用です。したがって、4つのフィルムフレームごとに10個のフィールドがあり、これらはA、B、C、Dと呼ばれます。テレシネは、フレームAを2つのフィールドに、フレームBを3つのフィールドに、フレームCを2つのフィールドに、フレームDを3つのフィールドに交互に配置します。これは、AABBBCCDDD、2-3-2-3、または単に2-3と表記できます。このサイクルは、4つのフィルムフレームの後、完全に繰り返されます。
3 :2 プルダウンパターンは、1 フレームずれている点を除いて、上記のパターンと同一です。たとえば、フィルム フレーム B から始まるサイクルでは、3:2 パターン BBBCCDDDAA または 3-2-3-2 または単に 3-2 が生成されます。言い換えれば、2-3 パターンと 3-2 パターンに違いはありません。実際、 SMPTE 規格によれば、4 フレームのフィルム シーケンスごとに、最初のフレームは 3 回ではなく 2 回スキャンされるため、 3-2表記は誤解を招きます。[ 5 ]
上記の方法は、フレームバッファで複数のフレームを保持できるようになる以前に使用されていた古典的な2:3方式です。2:3方式の推奨される方法は、5フレームごとに1フレームのみダーティフレームを生成する方式です（つまり、3:3:2:2、2:3:3:2、または2:2:3:3）。この方式では若干ジャダーが発生しますが、アップコンバージョンが容易になり（ダーティフレームを情報を失うことなく破棄できる）、エンコード時の全体的な圧縮率が向上します。2:3:3:2パターンは、パナソニックDVX-100Bビデオカメラで「アドバンストプルダウン」という名称でサポートされています。CRTなどのインターレース表示では、フィールドのみが表示され、フレームは表示されないため、ダーティフレームも表示されないことに注意してください。インターレースビデオを表示する他の方法では、ダーティフレームが表示される場合があります。
2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:3、ユーロ、12:1 または 24:1 プルダウンと呼ばれる 新しい方法[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]を使用すると、24フレーム/秒の素材を 25フレーム/秒に変換できます。[ 9 ] [ 10 ]通常、これには、前述の 4% のスピードアップなしでフィルムから PAL への転送が含まれます。 24フレーム/秒のフィルムの場合、25 フレームの PAL ビデオごとに 24 フレームのフィルムがあります。 このフレーム レートの不一致に対応するために、24 フレームのフィルムを 50 個の PAL フィールドに分散する必要があります。 これは、12 フレームごとにプルダウン フィールドを挿入することで実現でき、これにより、12 フレームのフィルムが PAL ビデオの 25 フィールド (または12.5 フレーム) に効果的に分散されます。
この方法は、従来PAL方式やSECAM方式で配信されていた映画に付随する、テンポが速く高音域のサウンドトラックに対する不満から生まれた。現在、一部の映画作品がこの方法でテレシネ処理され始めている。特にサウンドトラックが重要な役割を果たす映画に適している。
同様の技術は、24フレーム/秒未満の無音速度で撮影された映画にも適用されなければならない。これには、ホームムービー形式（標準8mmフィルムの標準は16fps 、スーパー8mmフィルムは18fps ）や無音映画（35mm形式では通常16fps、12fps、あるいはそれ以下）が含まれる。
また、プログレッシブディスプレイ（LCDやプラズマなど）に24フレーム/秒のビデオ（DVDプレーヤーなど）を表示するために必要なプログレッシブフレームレート変換に関する他のパターンも説明されています。 [ 11 ]
メインフレーム・エンターテインメントは、テレビ番組制作に斬新な手法を採用しました。番組は正確に毎秒25,000フレームでレンダリングされ、PAL/SECAM配信の場合は通常の2:2プルダウンが適用されますが、NTSC配信の場合は1,001フィールドごとに199フィールドが繰り返されます。これにより、リフレッシュレートは毎秒25フレームから正確に毎秒60,000 / 1001、つまり約59.94フィールドとなり、速度、再生時間、音声ピッチは一切変化しません。
2 :3プルダウンテレシネ処理では、上記の2:3プルダウン図に示すように、元のフィルムフレームと比較してビデオ信号にわずかな誤差が生じます。これが、一般的なNTSC方式の家庭用機器で映画を視聴した場合、映画館やPAL方式の家庭用機器で視聴した場合ほど滑らかに見えない理由の一つです。この影響は、カメラの動きがゆっくりと安定しているシーンで特に顕著です。テレシネ処理を経た映像では、これらのシーンがわずかにぎこちなく見えます。この現象は一般的にテレシネジャダーと呼ばれています。2:3プルダウンテレシネの反転については、後述します。
2:3（ユーロ）プルダウンが適用されたPAL素材も同様に滑らかさに欠けるが、この現象は通常テレシネジャダーとは呼ばれない。実際には、12フレームごとに1フレームが3PALフィールド（60ミリ秒）の時間表示され、残りの11フレームはそれぞれ2PALフィールド（40ミリ秒）の時間表示される。これにより、1秒間に約2回、映像にわずかな途切れが生じる。
DVDプレーヤー、ラインダブラー、パーソナルビデオレコーダーの中には、テレシネ処理されたビデオソースから2:3プルダウンを検出して除去し、元の24フレーム/秒のフィルムフレームを再構築するように設計されているものがあります。AviSynthなどの多くのビデオ編集プログラムにもこの機能があります。この技術は、リバーステレシネ、インバーステレシネ（IVTC）、リバースプルダウン、またはデテレシネとして知られています。リバーステレシネの利点としては、互換性のあるディスプレイデバイスで高品質の非インターレース表示が可能になること、および冗長なデータが排除されることが挙げられます。
デジタルノンリニア編集システムにフィルム素材を取り込む際には、リバーステレシネが不可欠です。これらのシステムは、元のフィルム素材の特定のフレームを参照する編集決定リストを作成するためです。テレシネされたビデオがこれらのシステムに取り込まれる際、オペレーターは通常、ビデオ素材と元のフィルムとの対応関係を示すテキストファイル形式のテレシネトレースを利用できます。あるいは、ビデオ転送には、タイムコードなどの識別情報とともに、ビデオ画像に焼き付けられたテレシネシーケンスマーカーが含まれる場合もあります。
2:3 プルダウン パターンで各ビデオ フィールドがどこにあるかを事前に知らなくても、逆テレシネを実行することは可能ですが、より困難です。これは、ライン ダブラーやパーソナル ビデオ レコーダーなどのほとんどの民生機器が直面する課題です。理想的には、1 つのフィールドだけを識別すればよく、残りはパターンに同期します。しかし、2:3 プルダウン パターンは、プログラム全体を通して必ずしも一貫しているとは限りません。たとえば NTSC 形式で 2:3 プルダウン処理後にフィルム素材に対して編集を行うと、元のフレーム シーケンスを維持するように注意しないと、パターンにジャンプが発生する可能性があります。ほとんどの逆テレシネ アルゴリズムは、画像解析技術を使用して、たとえば繰り返しフィールドを検索することによって、2:3 パターンに従おうとします。
2:3プルダウン除去を行うアルゴリズムは、通常、デインターレース処理も同時に行います。アルゴリズムによって、ビデオに2:3プルダウンパターンが含まれているかどうかを判定し、フィルムソースのビデオの場合はリバーステレシネを、ネイティブビデオソースの場合はより単純なデインターレース処理を選択的に実行することが可能です。
英国では、ランク・プレシジョン・インダストリーズが、テレビ画面を使用してスキャンするという陰極線管（CRT）の概念を逆転させたフライングスポットスキャナ（FSS）の実験を行っていた。ランク・プレシジョン・シンテルは、FSSテレシネのマークシリーズを発表した。1950年、最初のランクのフライングスポットモノクロテレシネがBBCのライムグローブスタジオに設置された。[ 12 ] FSSのCRTは、エンベロープをコーティングした蛍光体を励起し、赤、緑、青に発光させるピクセルサイズの電子ビームを放出する。この光の点は、レンズによってフィルムの乳剤に集束され、最終的に光電子増倍管と呼ばれる特殊なタイプの光電セルによって収集され、光を電気信号に変換する。これは、毎秒24フレーム（場合によってはそれ以上）のリアルタイムで実現できる。 FSSの利点は、スキャン後に色分析が行われるため、色分離後にスキャンを行うビジコン管のように位置ずれが発生することがない点です。また、よりシンプルなダイクロイックミラーを使用することも可能になります。
フライングスポットスキャナの問題点は、テレビのフィールドレートとフィルムのフレームレートの周波数の違いでした。この問題は、回転プリズムによってテレビのフレームレートに光学的に同期され、任意のフレームレートで動作できるMark Iポリゴナルプリズムシステムによって最初に解決されました。これはMark IIツインレンズに置き換えられ、その後1975年頃にMark IIIホッピングパッチ（ジャンプスキャン）に置き換えられました。Mark IIIシリーズは、最初のジャンプスキャンインターレーススキャンから、プログレッシブスキャンを使用し、インターレースビデオを出力するデジタルスキャンコンバータ（Digiscan）を含むMark IIIBへと進化しました。Mark IIICはシリーズで最も人気があり、次世代のDigiscanとその他の改良が使用されました。
Markシリーズはその後、Ursa（1989年）に置き換えられました。これは、4:2:2カラースペースでデジタルデータを出力できるテレシネの最初の製品でした。Ursa Gold（1993年）はこれを4:4:4にアップグレードし、その後Ursa Diamond（1997年）はUrsaシステムに多くのサードパーティの改良を取り入れました。[ 13 ]
Robert Bosch GmbH、テレビ部門[ a ]は、世界初の電荷結合素子（CCD）テレシネ（1979年）、FDL 60を発表した。西ドイツのダルムシュタットで設計・製造されたFDL 60は、初の全固体テレシネであった。Rank Cintel（ADSテレシネ、1982年）とMarconi Company（1985年）は、いずれも短期間CCDテレシネを製造した。MarconiモデルB3410テレシネは、3年間で84台を販売した。[ 14 ]
ラインアレイCCDテレシネでは、露光済みのフィルム画像に白色光を照射し、プリズムを通して画像を赤、緑、青の3原色に分解します。それぞれの色の光線は、色ごとに異なるCCDに照射されます。CCDは光を電気信号に変換し、テレシネ回路がそれをビデオ信号に変調します。このビデオ信号は、ビデオテープに記録したり、放送したりすることができます。
Philips-BTS は最終的に FDL 60 をFDL 90 (1989 年) および Quadra (1993 年) に進化させました。1996 年、フィリップスはコダックと協力して、フィルム画像をHDTV解像度でスキャンし、2K (1920 輝度および 960 色度 RGB) × 1556 RGB に近づけることができるSpirit DataCine (SDC 2000) を発表しました。データ オプションを使用すると、Spirit DataCine は、2048 × 1556 RGB として2K DPXデータ ファイルを出力する映画フィルム スキャナーとして使用できます。2000 年、フィリップスは、コダックの部品を使用していない Spirit の低価格版であるShadow Telecine (STE)を発表しました。 Spirit DataCine、CintelのC-Reality、ITKのMillenniumは、デジタル中間処理技術への扉を開き、テレシネツールはビデオ出力だけでなく、後でフィルムに記録される高解像度データにも使用できるようになりました。[ 13 ] DFT Digital Film Technology Spirit 4K/2K/HD (2004)はSpirit 1 Datacineの後継機で、2Kと4Kの両方のラインアレイCCDを使用しています。[ b ] DFTは2009年のNAB Showで新しいスキャナScanityを発表しました。[ 15 ] Scanityは、非常に高速で高感度なフィルムスキャンを実現するタイムディレイインテグレーション（TDI）センサ技術を使用しています。[ c ]
高出力LEDの登場に伴い、パルスLEDとトリガーを組み合わせた3CCDカメラシステムが開発されました。LED光源を非常に短い時間だけ点滅させることで、フルフレームCCDカメラのフィルムを停止させることができ、連続的なフィルム撮影が可能になります。トリガー入力を備えたCCDビデオカメラを使用すれば、カメラをフィルム搬送のフレームに電子的に同期させることができます。
フィルムフレームが光学レンズの前に配置されると同時に、高出力の赤、緑、青のLEDアレイが点滅します。カメラはフィルムフレームの単一の非インターレース画像をデジタルフレームストアに送信し、そこで電子画像がPAL、NTSC、またはその他の規格で選択されたテレビフレームレートで出力されます。より高度なシステムでは、スプロケットホイールの代わりにレーザーまたはカメラベースのパーフォレーション検出および画像安定化システムが採用されています。
テレシネ技術は、映画フィルムスキャナーの技術とますます融合しつつあり、上述のような高解像度テレシネは、リアルタイムで動作するフィルムスキャナーとみなすことができる。
デジタル中間処理によるポストプロダクションが一般的になるにつれ、ポストプロダクション工程がテープレス、フィルムレスへと移行するにつれて、入力機器、規格変換器、カラーグレーディングシステムといった従来のテレシネ機能を組み合わせる必要性は薄れつつある。
しかしながら、テレシネに関連するワークフローの一部は依然として残っており、リアルタイムデジタルグレーディングシステムやデジタルインターミディエイトマスタリングシステムといった形で、ポストプロダクション工程の最初ではなく最後に移行されつつあり、これらは汎用コンピュータシステム上でソフトウェアとして動作することが増えている。これらは仮想テレシネシステムと呼ばれることもある。
一部のビデオカメラや民生用ビデオカメラは、プログレッシブ24（または23.976）フレーム/秒で録画できる。このようなビデオは映画のような動きの特徴を持ち、いわゆるフィルムルックの主要な要素となっている。
ほとんどの24フレーム/秒カメラでは、仮想2:3プルダウン処理はカメラ内部で行われます。カメラはフィルムカメラと同様にCCDでプログレッシブフレームをキャプチャしますが、その後、画像にインターレースを適用してテープに記録し、標準的なテレビで再生できるようにします。すべてのカメラがこのように24フレーム/秒を処理するわけではありませんが、大多数のカメラはそうしています。[ 16 ]
25フレーム/秒（PAL方式）または29.97フレーム/秒（NTSC方式）で記録するカメラは、プログレッシブフレームが正確に2つのビデオフィールドを占めるため、2:3プルダウンを使用する必要はありません。ビデオ業界では、このタイプのエンコーディングはプログレッシブセグメントフレーム（PsF）と呼ばれています。PsFは概念的には2:2プルダウンと同一ですが、転送元のフィルムオリジナルが存在しない点が異なります。
デジタルテレビと高精細規格では、フィルム素材をエンコードするためのいくつかの方法が提供されています。576i50や1080i50などの50フィールド/秒のフォーマットでは、 PAL と同様に 4% のスピードアップを使用してフィルムコンテンツに対応できます。480i60や1080i60などの59.94フィールド/秒のインターレース フォーマットでは、NTSC と同じ 2:3 プルダウン技術を使用します。480p60や720p60などの59.94フレーム/秒のプログレッシブ フォーマットでは、フィールドではなくフレーム全体が 2:3 パターンで繰り返され、インターレースとその関連するアーティファクトなしでフレーム レート変換が行われます。1080p24 などの他のフォーマットでは、フィルム素材をネイティブ レートである 24 または 23.976フレーム/秒でデコードできます。
これらの符号化方式はすべて、ある程度使用されています。PAL方式の国では、25フレーム/秒のフォーマットが依然として標準です。NTSC方式の国では、標準画質と高画質の両方において、24フレーム/秒のプログレッシブ素材のデジタル放送のほとんどが、2:3プルダウン付きのインターレースフォーマットを使用し続けています。ATSC方式では、最高の画質と符号化効率を提供し、映画や高精細ビデオ制作で広く使用されているネイティブの24および23.976フレーム/秒のプログレッシブフォーマットが認められているにもかかわらずです。
ゲートウィーブ（この文脈ではテレシネウィーブまたはテレシネウォブルとも呼ばれる）は、テレシネ機のゲート内でのフィルムの動きによって発生します。これはリアルタイムテレシネスキャン特有のアーティファクトです。ゲートウィーブを最小限に抑えるために、機械的なフィルムハンドリングの改善と電子的な後処理の両方を利用した数多くの技術が考案されてきました。ラインスキャンテレシネは、機械式ゲートを備えた機械よりもフレーム間の位置合わせの問題の影響を受けにくく、非リアルタイムの機械もリアルタイムの機械よりもゲートウィーブの影響を受けにくくなっています。ゲートウィーブの一部は、フィルム撮影に固有のものであり、これは元のフィルムカメラ内のフィルムハンドリングによって発生したものです。最新のデジタル画像安定化技術は、これとテレシネゲートウィーブの両方を除去することができます。
DVDでは、テレシネされた素材はハード テレシネまたはソフト テレシネのいずれかになります。ハード テレシネの場合、上記のようにテレシネされたフレームを使用して、ビデオは再生フレームレート ( NTSC の場合は29.97フレーム/秒、PAL の場合は 25フレーム/秒) で DVD に保存されます。ソフト テレシネの場合、素材はオリジナルのプログレッシブ フォーマットでフィルム レート (24 または 23.976フレーム/秒) で DVD に保存され、再生中に必要なプルダウンを実行するために、DVD プレーヤーに特定のフィールドを繰り返すように指示する特別なフラグがMPEG-2ビデオ ストリームに挿入されます。 [ 17 ]プログレッシブ スキャンDVD プレーヤーは、これらのフラグを使用してフィールドではなくフレームを複製することで、 480pでの出力も提供し、テレビが対応している場合は、ディスクをネイティブ 24p レートで再生します。
NTSC方式のDVDはソフトテレシネ処理が施されていることが多いが、低品質ながらハードテレシネ処理が施されたDVDも存在する。2:2プルダウン方式のPAL方式DVDの場合、ソフトテレシネとハードテレシネの差はなくなり、両者は同等とみなされる。2:3プルダウン方式のPAL方式DVDの場合は、ソフトテレシネとハードテレシネのどちらが適用される場合もある。
ブルーレイはネイティブで24フレーム/秒をサポートしており、ほとんどの最新テレビで5:5のアスペクト比を実現できます。
