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tecnologías y técnicas del audiovisual Capítulo 1: Vídeo digital. Para escépticos (O cómo conseguir un pez grande... que pese lo menos posible) Resolución temporal: En cada vídeo, se graban (y reproducen), una serie de cuadros (frames, imágenes fijas, fps) / segundo. ¿A cuántos fps se ha de grabar? ¿Y si, al editar, se quieren usar más fps o menos? ¿Qué puede ocurrir? Sugerencia: intentar, al grabar, saber qué resolución temporal necesitamos (si se puede configurar). Y si no, tener en cuenta... Resolución espacial: ¿Cuántos píxeles tiene cada frame? En ancho por alto (ej.: 1920 x 1080) O solo el ancho (ej: 1080) ¿Usas la misma resolución espacial cuando se graba una imagen, cuando se edita y cuando se reproduce? ¿Y si no, qué ocurre? = línea En resumen... •

Cuantos más fps, más tamaño ocupará el fichero

•

Cuanta mayor número de píxeles por frame, más tamaño ocupará el fichero

•

(Hemos de multiplicar fps X píxeles... ¿pero a quién le importa? ;-)

¿Cuántas líneas vemos a la vez?

¿Y si las vemos todas a la vez? O sea, que, por ejemplo... • 1080p25 = •

1080 es realmente 1920 x 1080 (bueno, no siempre)

•

p significa escaneado progresivo (o sea, que cada imagen se muestra siempre completa

•

Y si fuera “i”, significaría escaneado entrelazado

•

25 significa 25 fps

(¿Y por qué un vídeo digital tiene más colores (y mejores) que otro vídeo? La respuesta está “dentro” de cada píxel ¿Digital? Digital significa que usamos bits para representar cada píxel Cualquier característica de un píxel se expresa mediante unos bits (para el brillo) y otros bits (para cada color).

Cuantos más bits, más posibilidades distintas tenemos para cada píxel (distintos tipos de brillo y color). Pero también, más espacio necesitamos para guardar cada píxel. El número de bits por píxel se llama profundidad de bits En vídeo digital, como mínimo, se usan 8 bits (para cada color)

Y digital también significa... •

Ni el brillo ni el color se captan continuamente, sino mediante muestras

•

Lo que se guarda (en nuestra cámara) son los valores de esas muestras

•

Y esas muestras se convierten luego a “algo” parecido al brillo y al color real, de forma continua, cuando se reproduce

Mmmm... ¿Y cuántas muestras se han de tomar? (Menos de las que piensas...) Muestras en cada píxel • Recuerda el sistema aditivo de color •

Cualquier color puede obtenerse sumando una cantidad de rojo, de azul y de verde

•

Luego, podemos muestrear: o El brillo del color rojo, azul y verde

El ojo humano es más sensible al brillo que al color

Lo más importante, conservar el brillo de todos los píxeles y guardar solo la información sobre los colores (rojo y azul) de algunos píxeles

Esta práctica se conoce como submuestreo de color (y es bastante habitual)

¿Y dónde vemos esto? ¿PROPORCIÓN DEL PÍXEL? MÉTODO DE EXPLORACIÓN (entrelazada/progresiva) RESOLUCIÓN TEMPORAL FRECUENCIA DE MUESTREO (RELACIÓN DE ASPECTO)

RESOLUCIÓN ESPACIAL SUBMUESTREO DE COLOR ¿PROFUNDIDAD DE COLOR (profundidad de bits)? Y aquí, también

El final •

La tasa de transferencia* es el tamaño que se necesita para grabar un solo segundo de vídeo

•

Cuanto mayor sea • Más calidad tendrá el fichero pero más ocupará para grabar cada segundo de vídeo

•

Se calcula multiplicando varios conceptos que hemos visto: • fps (o sea, resolución temporal) • píxeles (o sea, resolución espacial) • muestras por píxel (o sea, submuestreo) • bits por muestra (o sea, profundidad de bits)

•

Todo eso da una gran cantidad de bits por segundo (o Kbits, o Mbits...)

•

A veces, también aparece con siglas (HQ, SP...) *En inglés, bit rate. En castellano, también, tasa de bits o flujo de bits. Y en algunos entornos, “ancho de banda”.

Y todo esto, ¿para qué? Para conseguir que las imágenes tengan la calidad más adecuada (a veces, no siempre tiene que ser la mejor) ocupando el menor tamaño posible nos caben más vídeos en nuestros dispositivos y podemos transmitirlos por redes más pequeñas

Capítulo 2: Compresión de imagen, códecs, contenedores. Como poner de acuerdo a las cámaras, los programas de edición y de reproducción de vídeos. Compresión de vídeo: •

Dónde se aplica esa compresión •

A cada frame (compresión espacial)

•

Por paquetes de frames (compresión temporal)

•

Cuánto se logra comprimir un fichero

•

¿Se pierde información al comprimir? •

Es decir, ¿hay información que NO se puede volver a recuperar? ¿Y es importante?

Comprimir imágenes: 1) Intracuadro (compresión espacial)

Antes de la compresión •

• •

Después de la compresión

Se aplica a cada frame • Se seleccionan grupos de píxeles (mínimo: 8 píxeles) • Se guarda un solo conjunto de parámetros para todos los píxeles a la vez Ahorra espacio al guardar el fichero Pero se puede perder información en algunos detalles • Cuanto más detalles, más pérdida

2) Intercuadro (compresión temporal)

•

•

Se selecciona cada paquete de frames (GOP) • Se guarda solo un frame completo de cada paquete • Se guardan solo los cambios de algunos frames intermedios (respecto a los frames completos) • Y cuando se reproduce el vídeo (o se edita), se trata de recomponer todos los frames a partir de esa información Ahorra mucho más espacio pero suele tener mayor pérdida de información

Códecs: • Compresión / descompresión, en vídeo (también en audio) = • Codificación / decodificación • Software que codifica / decodifica = códec • Luego, sin el códec adecuado, no se puede reproducir (o editar) un vídeo • A veces, se puede elegir el códec empleado • En las cámaras • En los editores de vídeo • En la edición • En la exportación (almacenamiento)

Contenedores: • Existen distintos códecs para vídeo, y otros códecs para audio • ¿Cómo usamos ambos a la vez? Mediante “formatos contenedores” • Un mismo contenedor puede contener distintos tipos de códec de vídeo (y también de audio)

¿Por qué exiten distintos códecs? • Por razones industriales • Cada empresa quiere imponer los suyos • Para distintos usos. Algunos ejemplos: • Cámara: si grabas en baja calidad: mucha compresión (p.ej. espacial) • Posproducción: si editas, tratas de usar la mayor cantidad de información • Así puedes trabajar con los detalles • Difusión: • Si quieres difundir a través del móvil, tratas de usar la menor cantidad de información (para transmitirla más fácilmente) • ¿Qué pasa cuándo has de combinar distintos códecs? • Ejemplo: • 1. Grabas con una cámara, y usas un códec • Se comprimirá de una forma determinada • Usando unos parámetros (resolución temporal, espacial, submuestreo, profundidad de bits = flujo de transferencia… + compresión (espacial / temporal) • 2. Quieres editarlo • Con la mejor calidad posible • Usando la menor cantidad de memoria posible (para evitar que tu programa o tu ordenador no vaya lento… o que colapse Soluciones: Si el programa de edición usa codecs distintos al de tu cámara • Vincular: cada vez que quieras acceder al vídeo, el programa • Decodifica cada fragmento de vídeo al formato del programa de edición • Continuamente

• •

•

Y lo reproduce PROBLEMA: necesitas mucha memoria intermedia para realizar todo el proceso en tiempo real Importar • Conviertes todo el vídeo a un formato del editor • Transcodificar: hacer una copia en un formato distinto • Puede hacerse sin importar (solo creando la copia, sin importar) • Tarda más al principio • Pero luego, requiere menos memoria • Va más rápido • Menos riesgo de cuelgue

Para grabar la versión final: • En un editor de vídeo, guardas un proyecto • Una versión del vídeo (y del audio) que solo puede verse con la aplicación • Puedes exportar tantas versiones finales como quieras • Usando diferentes formatos (es decir, diferentes códecs: • Depende de para qué tipo de difusión lo quieres • ¿Alta calidad? • Cine digital • (Ej: códecs de almacenamiento) • Menos calidad • Pero más fácil de transmitir por redes / TV / etc. • (Ej: códecs de difusión)

Capítulo 3: Abriendo una cámara. Y aprendiendo también a cerrarla: cómo, cuánto, cuándo.

Ver en una cámara “lo mismo” que ven tus ojos... • Exposición: cantidad de luz en una imagen [respecto a la que vemos con nuestros ojos] “Exposición correcta, por lo tanto, es esencialmente la apertura que se ajusta más al rango de brillos de una escena

Luz: brillo y contraste Brillo: valor de la luz de cada punto de una imagen

Contraste: diferencia entre •

máximo y mínimo brillo de los puntos de una imagen

•

(O entre dos tonos de un mismo color)

¿Cuántos tipos de brillos (grises) podemos distinguir?

1. La apertura: más o menos • Diafragma: parte que regula la apertura de la cámara (para recibir la luz)

• Mayor apertura = entra mayor cantidad de luz en la cámara

• También es llamada exposición o iris* *Aunque, técnicamente, se trata de contenidos relacionados, pero no iguales, se pueden encontrar alguno de estos términos como un parámetro de una cámara. En ese caso, todos hacen referencia a la apertura del diafragma.

2. El tiempo de apertura: la obturación

Obturación: ¿cuánto tiempo abrimos la cámara (para cada imagen)? • También: velocidad de obturación, shutter, shutter speed...) • ¿Por qué cambiarla? • Cada vez que captamos una imagen, hemos de captar (idealmente) la cantidad de luz necesaria • Si nos pasamos, la imagen quedará muy clara • Si nos quedamos cortos, la imagen quedará muy oscura • Se mide en fracciones de segundo • La mitad de tiempo = 1 paso más cerrado • 1/100” = la mitad de tiempo que 1/50” • El doble de tiempo = 1 paso más abierto • 1/25” = el doble de tiempo que 1/50” • Luego, ¿cuál es la buena? ¿Y por qué tenemos dos formas de controlar la cantidad de luz? • Cada una tiene efectos distintos • La obturación también afecta a la imagen... cuando está en movimiento

• La apertura afecta a la zona de la imagen que queda enfocada • (Lo veremos más a fondo en el siguiente episodio ;-)

Velocidad de obturación • Si la velocidad de obturación es muy lenta: posibilidad de imágenes borrosas. La cámara no es capaz de fijar correctamente cada imagen fija (cuadro) con nitidez. • Si la velocidad de obturación es muy rápida: la imagen puede parpadear, los movimientos pueden no ser fluídos. • Algunas cámaras ofrecen, por defecto, como velocidad de obturación, el doble del número de cuadros por segundo ¿Y si la luz es muy alta? ¿Qué ocurre si la cantidad de luz recibida para captar una imagen es muy alta? Incluso jugando con la apertura y la obturación Algunas cámaras de vídeo permiten usar filtros de densidad neutra (ND) para reducir la cantidad de luz recibida • Ej: F4 + filtro ND podría mostrar la misma exposición que F5.6 sin filtro ND • DependedeltipodefiltroND • Y también, hacer más lenta la velocidad de obturación • Ej: F4 + 1/100 podría mostrar la misma exposición que F4 + 1/50 + filtro ND • Depende del tipo de filtro ND ¿Cómo es percibida la luz que entra en la cámara? En una cámara digital, la luz es dirigida hacia el sensor

Sensor y sensibilidad* • El sensor es una matriz de puntos que reaccionan al recibir luz (brillo) •

(sí, esos puntos se llaman píxeles)

•

Esos puntos, al iluminarse, crean una imagen

•

(Y esa imagen se convierte en energía eléctrica) • La claridad de esa imagen depende de la sensibilidad del sensor •

(Añadiendo energía antes de ser iluminado)

•

Cuanto más sensible el sensor, más clara será la imagen producida

• (aunque la luz recibida sea la misma) *(Nada que ver con Jane Austen)

Sensibilidad y ruido • En las cámaras digitales (tanto de fotos como de vídeo), si la imagen es muy oscura, se puede aumentar la sensibilidad del sensor para “aclarar la imagen” • Pero también incrementa el riesgo de RUIDO • =puntosdemasiadoiluminados = distorsionados (negros o con colores diferentes de los reales) Sensibilidad en foto: • ISO (ASA) • Medía la sensibilidad de la película fotográfica • 100 ISO: menos sensibilidad • Con luces altas (mucho brillo) • A mayor número ISO, mayor sensibilidad • Cuanto más oscura es la imagen, más alto el ISO requerido

• Pero... a mayor sensibilidad, mayor riesgo de RUIDO • Muchas cámaras fotográficas digitales siguen usando esta terminología... aunque el proceso cambia Sensibilidad en vídeo: • Se aumenta añadiendo una cantidad de energía extra a todos los píxeles del sensor, se conoce como ganancia (gain), se mide en dB • 0 dB=no se aplica ganancia • Cada 6dB ~ abrir un paso • Recordad: más ganancia = más riesgo de ruido Prioridades (usar ajustes automáticos parcialmente) • Prioridad a la exposición • Ajustar la apertura manualmente • Dejar que la cámara controle la obturación • Ejemplo: la luz en las escenas va cambiando y hemos de modificar rápidamente la apertura de forma manual • Prioridad a la obturación • Ajustar la obturación manualmente • Dejar que la cámara controle la exposición • Ejemplo: filmación de objetos a gran velocidad Bandas cebra: En cámaras digitales muestran el brillo concreto en algunas zonas de acuerdo con la escala IRE(negro = 7.5; blanco = 100) •

Algunas veces, mostradas como porcentajes (7.5%, etc.)

•

70% ~ piel caucásica bien expuesta

•

100% ~ zona sobrexpuesta Idea: revisar las zonas con luces más altas (más brillantes) y más bajas (menos brillantes), y tomar algunas referencias

Bandas cebra, como ayuda durante la exposición: Si haces tomas con personas (a plano medio o más cerrado), con piel clara, una estrategia puede ser • Hacer un ajuste automático parcial • Configurar la cámara en modo manual pero NO ajustar manualmente ningún parámetro. • Conseguir que en la cara aparezcan bandas cebra al 70% • Y, al menos, la cara estará bien iluminada • Te puede servir de referencia para saber si otras zonas están bien o mal expuestas Y para mentes inquietas (aunque no será materia para ninguna pregunta ;-), lo que sigue...

Capítulo 4: Afinando la vista. Enfocar: qué parte de la imagen quieres ver con claridad (y por qué)

Dónde está el plano focal (en una cámara digital) • En el sensor

• Está al fondo de la cámara • Es más pequeño (que la imagen) • La luz debe ser dirigida (“refractada”) hacia él ¿Cómo redirigir la luz al sensor? Usando un objetivo: En la parte delantera de n objetivo con una sola lente la cámara formado por una (o más) lentes

*Distancia focal: distancia de la lente a la cámara Enfocar: 1 Mover tu anillo de enfoque = elegir cual es tu punto de enfoque (qué debe de estar enfocado con total seguridad) Por lo tanto, “decirle” a la cámara cuál es la “distancia al objeto”. Eso significa, idealmente, que los rayos de luz refractados por el objetivo han de coincidir en el sensor. Ni por delante del sensor, o por detrás. Toda lente tiene una “distancia mínima de enfoque”. Distancia mínima desde el objeto a la lente, por debajo, no se puede enfocar. 1*Algunas cámaras no tienen un anillo de enfoque, sino otro mecanismo (botones, etc.), pero funcionan de la misma manera. ¿Qué pasa si no se enfoca correctamente? Si estás enfocando correctamente, el punto de enfoque se ve nítido en la cámara. Pero si el enfoque no es correcto, la luz no será refractada por la lente en el sensor, sino DELANTE o DETRÁS de él. En ambos casos, cada punto de la imagen se verá como un círculo MAYOR y MÁS BORROSO = círculo de confusión (CoC) a? Cuando enfocamos, elegimos un punto de enfoque: Pero hay además un rango de distancias (por delante y por detrás de ese punto. Si el objeto está dentro de ese rango, “parece” enfocado. Ese rango se llama profundidad de campo (PDC) Tres parámetros (al menos) para conseguir una PDC : • Apertura (¡¡número F!!) • Distancia al objeto • Distancia focal (también llamada f )

(*)

Y los efectos de cada uno se combinan entre sí

(*) Esto NO es el número F (de hecho, el número F es la distancia focal (f) dividida entre el diámetro de apertura...)

PDC: relación con la distancia desde el objeto a la cámara

Usando una misma lente, cuanto menor es la distancia entre el objeto y la cámara, menor es la PDC (y viceversa) ¿PDC y distancia focal ( f )?

PDC: más por detrás (en general): • La zona que está enfocada, en la imagen, suele estar en su mayor parte detrás del punto de enfoque • Si enfocas a infinito

1

•

1/3 de la distancia enfocada está por delante del punto de enfoque

•

2/3 de la distancia está por detrás del punto de enfoque

1* Poner el anillo de enfoque en infinito (∞) = tratar de que se vea enfocada la parte de la imagen que esté muy lejana de la cámara PDC, en resumen depende de: 1. apertura (número F): Más apertura = menos PDC 1. Distancia al objeto: Más distancia = más PDC 2. Distancia focal (f): Más distancia focal = menos PDC Y los efectos de todos estos factores se combinan entre sí

a la im agen Tipos de distancia focal:

•

Gran angular (Wide-angle)

•

Normal (standard)

•

Teleobjetivo (Telephoto)

Distancia focal (I): normal •

Distancia focal = mismo tamaño que la diagonal del sensor

•

Resultado: Una imagen similar a la que ve un ojo humano (misma PDC)

Distancia focal (II): gran angular •

Capta un ángulo de visión (campo de visión) mayor que un objetivo normal

Gran angular: •

Ángulo de visión mayor

•

Los objetos parecen más pequeños

•

La escena parece más profunda

•

Puedes colocar la cámara muy cerca del objeto

•

Pero puedes distorsionar la imagen •

•

Es más fácil estabilizar la imagen • Permite números F más abiertos

Ofrece mucha PDC, así que se puede permitir perder parte con

Distancia focal (III): teleobjetivo •

Capta un ángulo de visión más reducido

•

Pero permite captar un detalle de un objeto con mayor distancia de enfoque (más lejos)

La distancia focal cambia el modo en que se ve la imagen

Teleobjetivo: •

Ángulo de visión más estrecho

•

Los objetos parecen más grandes

•

La escena parece más plana •

Y los objetos más cercanos entre sí

•

Puedes colocar la cámara más lejos del objeto

•

Es más difícil estabilizar la imagen

•

Necesita números F más cerrados para poder tener más PDC

Hiperfocal: •

Muchas lentes permiten enfocar a un objeto que esté a una distancia corta de la cámara, tal que la PDC sea: •

Por delante, desde la mitad de la distancia de la cámara al objeto

•

•

Por detrás, hasta infinito

Esta distancia a la cámara se denomina distancia hiperfocal •

Se usa especialmente en planos muy abiertos (ej. paisajes)

•

Y más con grandes angulares

¿Y el zoom? Puedes usar... •

Un conjunto de focales fijas para una misma cámara*

•

Si es así, puedes montar o desmontar las lentes que requieras en cada momento...