Formatos de Video Digitales: Resolución, Muestreo, Profundidad de Color y Cadencia

1. Resolución

La resolución se define como el número de píxeles totales de la imagen digital. El píxel es la base de toda imagen digital: a mayor cantidad de píxeles, mayor calidad.

Relación de Aspecto

La relación de aspecto se expresa como el número de columnas y el número de filas, representada por una fracción (4/3, 16/9) o por su resultado (1.33, 1.78).

PAR (Pixel Aspect Ratio)

En el formato analógico, el píxel era cuadrado. Actualmente, se deforma para mantener constante el ancho.

2. Muestreo

El muestreo se basa en la mayor sensibilidad del ojo humano a los cambios de luminancia que a los de color. Al muestrear la señal de color, se perciben menos las pérdidas en la imagen.

Se utiliza en video y televisión, pero no en cine. Es una forma de compresión que elimina parte de la información, lo que implica pérdida de calidad.

Una señal de video sin compresión (RGB) tiene una frecuencia de muestreo 4:4:4.

Luminancia y Crominancia

En la notación 4:4:4, el primer número representa la luminancia (Y) y los dos siguientes la crominancia.

La señal de las cámaras, inicialmente en RGB, se transforma en YUV:

• Luminancia (Y): balance de los canales RGB, Y = 0.30R + 0.60G + 0.11B.
• El ojo humano es más sensible al color verde: U = Y – R, V = Y – B.

Muestreo 4:4:4

En una señal HD 1080, cada canal RGB necesita 1920×1080 muestras por color (RGB).

Subsampling 4:2:2

De cada 4 muestras de Y, se obtienen 2 de U y V, ocupando dos píxeles. Visualmente, las distorsiones y la falta de precisión en postproducción son apenas apreciables.

Otros Muestreos

Existen otros muestreos, como 4:2:0 y 4:1:1, que permiten reducir aún más el flujo de datos para obtener una señal más manejable.

3. Profundidad de Color

La profundidad de color se refiere a la cantidad de matices de luz y color que se pueden obtener. Se mide en bits: a mayor cantidad de bits, mayor calidad.

El mínimo es 8 bits por canal, con 3 canales (RGB), lo que da un total de 24 bits.

Cada píxel tiene 2⁸ = 256 posibilidades, y en RGB, 256x256x256 = 16.777.216 posibilidades de color.

Actualmente, se puede trabajar con 10 y 12 bits, donde 2¹⁰ = 1.073.741.824.

Para una correcta corrección de color, es importante contar con la mayor profundidad de color posible.

4. Cadencia

La cadencia se define como la cantidad de imágenes por segundo (ips) que posee el formato para crear la ilusión de movimiento. Permite identificar el sistema de televisión utilizado.

• Cine: 24 fps.
• NTSC: 29.97 o 30 fps – 59.94i o 60i.
• PAL: 25 fps – 50i.
• HDTV: 23.976 a 60 fps.
• UHDTV: 23.976p a 120p.

Exploración Entrelazada

Se basa en dos principios:

• El ojo humano no distingue dos puntos luminosos próximos entre sí.
• La memoria visual retiene la información visual recibida.

Entrelazado (i)

Divide un fotograma en dos campos (cada uno con la mitad de las líneas), uno con las líneas impares y otro con las pares. En un frame rate de 25 fps, se tienen 50 campos.

Progresivo (p)

Cada fotograma contiene todas las líneas de la imagen, lo que proporciona mayor definición, pero con un movimiento menos fluido. La tendencia actual es grabar a mayor frame rate y en progresivo.

Inicialmente, se consideraba que 1080i y 720p tenían una calidad visual similar. Actualmente, se reconoce que 1080p ofrece una calidad superior.

Cámara de Video XDCAM EX1

Características

• 3 sensores CMOS, ½ pulgada, 1920×1080 píxeles efectivos.
• Códec «MPEG2 Long GOP».
• Objetivo: 5.8mm a 81.2mm; relación de zoom x 14; F1.9 a 16 y C; velocidad de obturación 1/32 a 1/2000s.

Tarjetas

Las tarjetas de memoria SXS deben formatearse en la cámara. Si se formatea en otro dispositivo, la cámara no la reconocerá. Además, cuentan con una lengüeta de protección contra escritura.

Colocación de Tarjetas

Testigos:

• Rojo: accediendo.
• Verde: en espera.
• Apagado: no se ha cargado o no es válida.

Filtros ND

Permiten mantener la apertura adecuada.

Equilibrio de Blanco

Se ajusta a la temperatura de color de la fuente de luz. Se selecciona el modo de ajuste según las condiciones de filmación:

• Modo predeterminado.
• Modo memoria A.
• Modo memoria B.
• Modo ATW (automático).

Para ajustarlo, se selecciona el modo de memoria A o B, se elige el filtro ND apropiado, se coloca un sujeto blanco con la misma iluminación, se hace zoom hasta visualizar la superficie blanca en pantalla, se ajusta la apertura del diafragma y se pulsa el botón WHT BAL.

Marcadores

• De zona de seguridad.
• Central.
• De aspecto.
• Líneas de guía del fotograma.

Patrones Zebra

Permiten comprobar si se trabaja con el nivel de luminancia adecuado.

Ganancia

• Modo ganancia fija.
• Modo AGC (control automático de ganancia).

Obturador

Regula el paso de la luz. Una vez tomada la muestra, el fotodiodo se vacía electrónicamente para tomar la siguiente. Se ajusta de forma automática o manual.

Shutter

Si se graba a 25 fps, la velocidad más lenta posible es 1/25s. Se debe emplear una velocidad de obturación igual a la inversa de 2 veces el número de fotogramas. Para obtener un efecto de entrecortado, se utiliza una velocidad más rápida; para movimientos menos definidos, una velocidad más lenta.

Diafragma

Regula la cantidad de luz que entra por el objetivo y se ajusta según la iluminación de la escena. Afecta a la profundidad de campo y se ajusta de forma automática o manual. Escala: 1 – 1.4 – 2 – 2.8 – 4 – 5.6 – 8 – 11 – 16 – 22.

Diafragma Manual

Se coloca el interruptor IRIS en MANU y se gira el anillo de diafragma para obtener la apertura adecuada.

Zoom

Varía el ángulo visual de la óptica.

• Modo manual: se gira el anillo de zoom para ajustar la distancia focal.
• Modo motorizado (SERVO): la posición del zoom se muestra en pantalla en un intervalo de 0 (gran angular) a 99 (teleobjetivo).

Enfoque Modo FULL MF (Completamente Manual)

Amplía el área central de la imagen en el monitor para facilitar el ajuste de enfoque.

Peaking

Enfatiza los contornos de las imágenes para facilitar el enfoque, sin afectar a las señales de grabación.

Enfoque Modo MF (Enfoque Manual); Enfoque Modo AF (Enfoque Automático)

Grabación de Audio

Dos canales (CH-1 / CH-2) sincronizados con la grabación de video. Se pueden utilizar los micrófonos estéreo integrados (micrófonos omnidireccionales de condensador) o señales de audio externas de 2 canales.

Monitorización del Audio

Se pueden monitorizar los sonidos grabados con auriculares conectados.