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INTRODUCCION Se van a analizar los diferentes formatos de vídeo digitales, pero solo desde la perspectiva de la captura de imágenes en vivo con cámaras portátiles. Por tanto, algunos formatos digitales que se usan para almacenaje o postproducción (sin ningún modelo de cámara de vídeo en el mercado) no serán considerados. Iremos de peor a mejor (más o menos) , finalizando con el sistema de Alta Definición CineAlta. Los precios van en consonancia, desde los 1000€ hasta más de 100.000€. Se mostrarán algunos modelos representativos (preferentemente de formato 16:9 y no entrelazado) de cada formato o gama, no con la idea de ayudar a una posible compra, si no como simples referencias. Hay en el mercado cámaras con una relación calidad/precio superior a las aquí mencionadas. Del audio no voy a citar nada, por dos razones. La primera es que el tratamiento es muy similar en todos los sistemas, suelen ser 2 o 4 pistas a 16bits y 48Khz. La segunda razón es que en video profesional se usan equipos especiales de grabación de audio, independientes de la cámara. Para más información del nuevo y revolucionario sistema HDV podéis seguir este link. Para empezar lo mejor es una tabla resumen:
Una tabla detallada sobre los formatos DV se puede encontrar en la excelente web de Adam Wilt. Sistema de videocámara doméstica basada en discos DVD-RAM de 8 cm de diámetro y compresión MPEG-2. Es un formato propietario de Hitachi, no han salido cámaras en otras marcas. Su modelo más representativo es el DZ-MV100A. Cada disco es capaz de almacenar 1.3G por cada cara, resultando en una media hora de vídeo de alta calidad por cara. Permite también grabar imágenes en menor calidad, con más de dos horas de capacidad de almacenamiento. En los discos se pueden grabar también"fotos" con una resolución de 1200×960 pixels. El formato del disco es el DVD-RAM, no siendo compatible con cualquier DVD doméstico del mercado o unidades DVD-ROM. El formato de compresión es MPEG-2 CBR. El CCD y las ópticas son similares a las de las cámaras miniDV, usando en este caso estabilización electrónica. La calidad de imagen es similar a la de las cámaras miniDV del segmento bajo. EL proceso de comprensión MPEG2 trabaja con bit rate constante por lo que no optimiza totalmente la tasa de compresión de las escenas. En esta web hay un buen análisis de la cámara : http://www.dansdata.com/dvdcam.htm La cámara resulta bastante grande, sin la gracia de los pequeños modelos miniDV. Además, el uso del sistema MPEG-2 dificulta la edición y crea bastantes defectos de imagen (CBR). Si a esto le añadimos la incompatibilidad de los discos con la mayoría de los lectores DVD domésticos, pues tenemos un panorama poco halagüeño para este sistema. Sistema de videocámara doméstica sobre cintas microMV y con una compresión MPEG-2. Es un formato propietario de Sony, de muy reciente desarrollo. EL punto fuerte de este sistema es el pequeño tamaño de las cintas, bastante inferior a las miniDV, posibilitando cámaras aún menores. Su modelo más representativo es el DCR-IP7 , desarrollado teniendo en cuenta nuevas tecnologías y dando a la cámara conectividad con internet y transferencia telemática de imágenes. Se puede aprovechar su display para navegar por internet o ver el correo, obviamente conectando la cámara a un teléfono móvil. Esto último se realiza con una conexión sin cables Bluetooth. El sistema de compresión es el MPEG-2 con una buena calidad de imagen, similar a la del miniDV. Su punto débil es la edición de imágenes, más sencilla y estándar para el caso del miniDV.
Sony está apostando bastante fuerte por este sistema, más de uno seguro que "ha picado" , el esfuerzo de propaganda y distribución es digno de elogios. Desde el punto de vista de Sony está claro que intenta abordar el mismo segmento con dos líneas de productos: las microMV y las miniDV ( incluso con las D8). Desde el punto de vista del consumidor resulta incomprensible el por qué de este sistema, habida cuenta de que otros fabricantes han sido capaces de sacar al mercado cámaras miniDV tan pequeñas como las microMV de Sony y con todas las ventajas que un sistema bien asentado como el miniDV ofrece a los consumidores. Poco hay que contar de este sistema de Sony. Todo lo referente al miniDV se aplica al 100% a este sistema, excepto que las cintas son mucho mayores ( son las cintas Hi-8 ) y por tanto, las cámaras también lo son. Buena idea de Sony, ya que ha permitido una transición hacia el mundo digital a personas con una buena colección de cintas Hi-8. Repetir una vez más que el sistema de compresión de imagen y sonido es IDÉNTICO al miniDV por lo que la calidad de imagen viene dada por las ópticas y CCD empleados ( similares a los de la línea miniDV de Sony) El abanico de posibilidades del formato miniDV / DV es inmenso: tenemos cámaras domésticas de menos de 1000 € y cámaras profesionales de 7000 o más euros.Todas comparten el sistema de compresión de imagen y sonido y también el formato de cinta ( existen dos tipos de cintas, las "miniDV" y las "standard DV" ). Como ya sabemos, el sistema de compresión DV-25 usa un sampleo 4:2:0 (PAL) 4:1:1 (NTSC), con una frecuencia de muesteo de 13.5Mhz para la luma y de 6.75 Mhz para las dos cromas. Se cuantifica con 8 bits por muestra y se usa compresión DCT de coeficientes variables de relación 5:1 . El flujo binario de imagen es de 25Mbits/s constantes. La compresión es "intraframe" no teniendo en cuenta similitudes entre cuadros de imagen próximos. Como nota relativamente negativa, el audio y el vídeo no van perfectamente sincronizados (unlocked audio), cosa que se soluciona en los sistemas DVCAM o DVCPRO. En esta misma web, imagenDV.com tenéis mucha info sobre el sistema miniDV, sobre todo aplicada a cámaras domésticas. Vamos a hacer una aproximación directa a las cámaras representativas de cada gama : Panasonic NV-GS1 :
Sony DCR-120
Canon XL1S
JVC DV700WU
Las cámaras DVCAM de Sony ( sistema propietario), usan los mismos principios técnicos que las DV, con compresión 5:1 y cuantización 4:2:0. Sin embargo la velocidad de arrastre de la cinta es mayor y el ancho de las pistas también (15u en vez de 10u del miniDV). Se pueden usar dos tipos de cintas, las "mini" con hasta 40 minutos de tiempo de grabación y las "normales" con 184 minutos. Pueden reproducir cintas grabadas en formato DV ( o miniDV). Sony presenta varios modelos DVCAM, desde los económicos PD100, PD150 ( o el nuevo PD170) , hasta la nueva serie DSR-570 y 370. Las primeras, la PD100 o la PD150 son cámaras "pro-sumer" ya que su precio está al alcance de aficionados con dinero. La PD100 con 3 CCD de 1/4", mientras que la PD150 tiene 3 CCD de 1/3" y 450Kpixels cada uno.Estos dos modelos aceptan cintas mini DVDCAM . EL audio si está perfectamente sincronizado con la imagen. Las DSR-370 y sobre todo la 570 , tiene precios muy altos, por encima de los 20.000 €.
Este sistema, DVCPRO, es la respuesta de Panasonic al DVCAM de Sony.De nuevo, se basa en el mismo esquema de compresión que el miniDV ( DV) , con cuatización 4:1:1 (PAL) y compresión 5:1. El régimen binario es de 25Mbits/s para vídeo. El ancho de las pistas es de 18u, para mayor fiabilidad. Las cintas duran un máximo de 66 minutos. EL audio si está perfectamente sincronizado con la imagen.
Sistema de Sony orientado a la toma de noticias en directo y reportajes. Es el intento de Sony de reemplazar su propio gran éxito: el Betacam SP analógico que ha dominado el mercado durante años.Utiliza un sistema de compresión MPEG-2 con un esquema de adquisición 4:2:2 y un régimen binario de 18Mbits/s. Por tanto, la calidad teórica es realmente buena. El muestreo 4:2:2 asegura una correcta interpretación del color después de múltiples generaciones de edición, incluso en sistemas de edición analógicos. Para mantener la compatibilidad, los equipos Betacam SX suelen poder leer cintas analógicas Betacam SP. Las cintas son similares a las Betacam SP, pero ahora su tiempo de grabación se ve duplicado (193 m). A pesar de usar compresión MPEG-2, es posible una edición exacta de las imágenes ( "frame accurate"). La gama es relativamente amplia, con modelos que van desde el DNW-7P ( 3 CCD 2/3" 4:3 con 470Kpixels cada uno, entrelazado) hasta el DNW-90WSP (3 CCD 2/3" 16:9 con 620Kpixels cada uno, no entrelazado). Este último puede ser un modelo idóneo para cinematografía digital de presupuesto medio. La primera figura con un precio oficial de 25.000 US$, la segunda ya se va a 41.000 USD$.
Panasonic intenta distanciarse de Sony diseñando una nueva generación de cámaras con mejoras sustanciales: el muestreo pasa a ser 4:2:2 (mejor que el 4:1:1) y la compresión DV se reduce a un factor 3.3:1 . Con el muestreo 4:2:2 se mejora la pérdida de calidad tras varias ediciones analógicas ( en reportajes y noticias se sigue trabajando mucho con mezcladores analógicos). Con la disminución de la compresión se limitan los "artifacts" que a veces se pueden observar en imágenes complejas o en movimiento.
Este sistema representa un paso más en calidad de imagen. Para la compresión se usa un método similar al DV, pero con una relación de compresión bastante menor, 2.3:1 . El muestreo es de relación 4:2:2 , con 10 bits por muestra de color, frente a los 8 bits de todos los demás sistemas referenciados. AL final, la velocidad binaria es muy elevada, hasta 95 Mbits/s , cosa que se nota en la calidad de imagen. La calidad del original es tan buena que se pueden hacer múltiples efectos y procesados de edición sin que se aprecie apenas merma en el resultado final.
En cuanto a cámaras disponibles, tenemos el "económico" DVW-707, con 3 CCD de 2/3" y 400Kpixels cada uno (entrelazado), o bien el DVW-790WS con 3 CCD de 2/3" 16:9 con 520Kpixels cada uno (no entrelazado). Este último puede ser una excelente opción para cinematografía digital de presupuesto medio. La 707 está en las 41.000 USD$.
Entramos ya en temas muy muy serios, entramos en el mundo de la Alta Definición. El estándar de Alta Definición promovido por el ITU (CIF Common Image Format) , define un formato de pixel de 1920 (h) x 1080 (v), abreviadamente nos referimos a él como "1080". Las cámaras de HD 1080 de Panasonic se basan en un soporte de cinta de 1/4" lo cual las hace relativamente compactas. Son capaces de almacenar hasta 46 minutos en cada cinta. Para conseguir esta alta resolución de recurre a un sistema de CCD bastante impresionante : 3 CCD de 2/3" y 2.2 Megapixels por elemento. Tenemos cámaras destinadas al mundo de la TV que trabajan en modo entrelazado (IT) , y cámaras equipadas con CCD progresivos (FIT) destinadas a la cinematografía digital.Se proporcionan salidas digitales SDI y por supuesto todo un set de accesorios y posibilidades de manejo. La cuantización sigue siendo en 8 bits (internamente se trabaja en 10 bits para mayor calidad). EL factor de compresión es relativamente alto, 6.7 : 1 , pero la cuantización es bastante "masiva" con frecuencias de muestreo de 74Mhz para la luma y 37 Mhz para las cromas ( sería algo así como 20:10:10 comparado con el 4:2:2 de los demás sistemas). Al final, el bit rate es de 100 Mbits. Para este formato, tenemos cámaras de Panasonic como la AJ-HDC20A, que trabaja en modo entrelazado.
Panasonic tiene también otra gama de HD, con un formato de pixel de 720×1280 (llamado 720p) , usando CCD de 1.1Mpixels. Para este formato tiene el modelo AJ-HDC27, que funciona en modo progresivo y está directamente orientada a la cinematografía digital.Es una cámara Multi Frame Rate, por lo que adapta a diferentes necesidades, desde 4 fps hasta 33 fps. Estas cámaras están en el entorno de los 60.000 USD$ de costo, solo el cuerpo. Quizás los modelos más emblemáticos de Sony (y también los más caros del mundo) sean las cámaras de Alta Definición orientadas a la cinematografía digital. Obviamente Sony tiene también modelos para la televisión de HD. A la gama de productos dedicados al "digital filmmaking", Sony le ha dado el llamativo e hispánico nombre de "CineAlta". Se dice, que Sony diseñó estas cámaras bajo pedido y estrecha relación con George Lucas. La última entrega de la trilogía de la Guerra de las Galaxia, Episodio 1, se rodó en su totalidad en CineAlta de Sony. En España, Julio Medem la ha utilizado para su "Lucía y el sexo", aunque en este caso el post proceso es tan brutal que realmente no vale como indicación de lo que puede dar de sí este formato digital. Al igual que las Panasonic de Alta Definición, el formato de pixel es el ITU-R.BT 709.3 de 1920(H) x 1080(V). Si nos centramos ya en un modelo en concreto, la HDW-F900, esta usa 3 CCD de 2/3" y 2.2Mpixels cada uno de formato 16:9. Capaz de grabar directamente en 24 fps progresivos (24P), se permite la conversión a 25P/30P e incluso a 25i/30i para generar contenidos para la TV PAL o NTSC. La cinta, de 1/2", permite hasta 50 minutos de grabación continua.
La frecuencia de muestreo, al igual que el DVCPRO HD, es de 74.25Mhz para la luma y de 37.125Mhz para las cromas, con esquema equivalente "20:10:10" con respecto a los demás sistemas. Se usan 10bits para la adquisición y 8 bits para el procesado y compresión. Las imágenes captadas, vistas en un monitor de HD de la serie HDM de Sony, tienen una increíble sensación de realidad, casi puedes "tocar" los objetos, tal como pude comprobar en persona en la última edición del Broadcast de Madrid. El precio de esta cámara es superior a los 100.000 US$. Después de este repaso, se pueden sacar algunas conclusiones sobre los factores que influyen en la calidad de imagen, suponiendo que las ópticas son de similar calidad (esto representa un problema a la hora de evaluar modelos "fronterizos" entre el campo profesional y el doméstico). - Tamaño del CCD : hemos visto modelos domésticos con CCD de tan solo 1/4" o modelos pro con CCD de 2/3". Lo que está claro es que cuanto mayor sea, mayor será la capacidad de captar luz. Obviamente es de importancia para tomas con poca luz, pero también lo es a la hora de poder trabajar con aperturas de diafragma pequeñas o con ópticas poco luminosas. - Tecnología de fabricación del CCD : los fabricantes principales de CCD son Sony y Panasonic ( JVC usa indistintamente CCD de Panasonic o incluso de Sony …. a pesar de que JVC es del mismo grupo industrial (Matsushita) que Panasonic). Cada uno tiene su propia tecnología de fabricación. Sony gana la batalla publicitaria, ya que ha sabido comercializar la marca "HAD" o "PowerHAD" de sus sensores. Panasonic, sin tantos alardes, tiene una gran experiencia y tradición en la fabricación de estos dispositivos. La tecnología influye en parámetros como la relación señal/ruido, sensibilidad, smear ( típicas franjas verticales que aparecen al grabar fuentes puntuales de luz) …. - Pixels del CCD : está claro que para formatos estándar es necesario y suficiente una tripleta de CCD de 720×576 pixels , es decir, unos 420 Kpixels por CCD. En cámaras con un solo CCD el cálculo no es tan simple, se podría pensar en 3×420K = 1.2Mpixels efectivos. Para cámaras de HD hay que recurrir a dispositivos de 1920×1080 = 2.1Megapixels. - Cuantificación : Normalmente se recurre a esquemas 4:2:0 ( 4:1:1 NTSC) en sistemas de baja gama, esto significa que la señal de color se muestrea a la cuarta parte de la frecuencia que la señal de luminancia. Hay un pérdida en la resolución del color. En sistemas de más calidad, se usa un samplig de 4:2:2 . con el doble de ancho de banda para la crominancia. Para este caso, la frecuencia de muestreo de la luma es de 13.5Mhz, y de la croma de 6.75Mhz En sistemas de HD se utiliza un muestreo mucha mayor, lo cual es lógico ya que el número de puntos se ha disparado. Hablamos ya de 74Mhz para la luma y 37Mhz para la croma. - Bits por muestra : Todos los formatos usan 8 bits por muestra, salvo el Digital Betacam que usan 10 bits. - Compresión: Para sistemas convencionales DV se usan ratios de 5:1 , mientras que el DVCPRO50 usa 3.3:1 y el BetaDigital usa 2.3:1 . AL llegar al mundo de la Alta Definición vemos como hay que recurrir a compresiones fuertes (6.7:1) ya que de lo contrario el flujo de datos es brutal. Hablando de compresión no solo se debe hablar del "ratio", si no de los algoritmos que hay detrás de ellos. Del DV se conoce casi todo, pero de los usados por el Betacam o la HD no tengo información relevante. Caso especial el del Betacam SX, que usa comprensión MPEG-2 que como sabemos es mucho más eficiente a la hora de ahorrar espacio. |
Ultima actualización : 02/04/2001 - 20:00h GMT+1. ©2002Javier E.
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