La imagen de video que ve en un monitor de televi­sión está compuesta de una serie de unidades lunú­nosas de fósforo llamadas pixeles (palabra forma­da con las letras iniciales de los términos en inglés picture y elements). E l "movimiento" de imágenes en la pantalla es una ilusión causada por un fenó­meno conocido como persistencia retiniana, de­bido a la cual el ojo humano percibe el movimiento continuo de una imagen cuando la posición de ésta cambia rápidamente en la pantalla de televisión.

Durante el proceso de transducción, una cámara de video produce una serie de cambios rápidos de imágenes "fijas", cada una de las cuales se compo­ne de miles de püceles " trazados" electrónicamente en un proceso llamado escaneo. La velocidad a la que las imágenes cambian, al igual que el número de püceles que constituyen cada imagen, depende del formato de televisión que se utilice. En Estados Unidos hay dos estándares: NTSC y ATSC.

Televisión NTSC

Durante más de 50 años, un formato de televisión -NTSC- fue el único usado en Estados Unidos. Aunque se agregó el color en la década de 1960, la norma NTSC ha sido esencialmente la misma desde

la década de 1940. Con el advenimiento de la tele­visión de alta definición (véase más adelante), el sistema NTSC también se llamó televisión de defi­nición estándar (s01v) .1

En el sistema NTSC, cada imagen del cuadro está formada por más de 300 000 püceles, colocados en 525 filas de 640 pileles cada una. Sin embargo, de estas 525 filas sólo 480 se emplean en realidad para desplegar información visual en la pantalla. Así, la resolución efectiva --o la fineza de detalle que se produce en la pantalla- de la imagen de video NTSC

es de 480 filas por 640 columnas, que normalmente se expresa "640 por 480", indicando primero el an­cho de la imagen. Esto crea un aspecto de panta­lla de 4 a 3, lo que significa que la imagen de televi­sión NTSC es de cuatro unidades de ancho por cada tres unidades de alto. ·

Cada segundo de video NTSC se compone de 30 cuadros que son imágenes estáticas individuales. Cada cuadro se crea por un escaneo entrelazado, que en realidad forma la mitad del cuadro cada 1 / 60 de segundo. Cada uno de estos "medios" cua­dros se llama campo. Este método de escaneo, que era necesario debido a las limitaciones técnicas del equipo en la década de 1940, crea un notorio "par­padeo" en la pantalla. La figura 5.2 muestra cómo el escaneo entrelazado trabaja en un sistema de te­levisión NTSC.

Aunque las señales de televisión NTSC se pueden convertir a un formato digital, como se verá en los capítulos 7 y 8, la norma está basada en la transmi­sión de señal analógica. -.. •r .1u >i!Jl r' '

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Hgura 5.2

El proceso de escaneo entrelazado trabaja de la siguiente manera: 1) cada fila impar se escanea, de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, para crear el primer campo a); 2) cada filas par se escanea, de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, para crear el campo complementario b). Cada escaneo de campo toma 1/60 de segundo; así, un cuadro nuevo se crea cada 1/30 de segundo e). Nota: para mayor claridad, se redujo el número de filas en estas ilustraciones.

Televisión ATSC

La televisión ATSC que normalmente se conoce como televisión de alta definición (HDTV), está programa­da para reemplazar a la televisión NTSC en el año 2006.2 Sin embargo, a diferencia del NTSC, que pro­porciona un solo formato estándar para el escaneo y la resolución de imagen, el sistema ATSC abarca en

MM# Capítulo 5

realidad varios formatos digitales. Una de las gran­des incertidumbres de la HDTV, de acuerdo con lo que se explicó en el primer capítúlo, es el cómo la ausencia de una única norma afectará la introduc­ción de la televisión digital.

Algunos formatos ATSC usan el escaneo entrela­zado y otros usan el escaneo progresivo, el cual crea un cuadro completo con cada pase. Este tipo de

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El formato ATSC "720p" usa el escaneo progresivo. El área completa del cuadro se escanea de una sola pasada. Nota: para mayor claridad, el número de filas en esta ilustración ha sido reducido.

escaneo, a menudo usado en monitores de compu­tadora, elimina el efecto de parpadeo de la televi­sión NTSC. La ATSC también proporciona formatos en varias resoluciones. En general, entre más pixe­les constituyan una imagen, mayor detalle se des­plegará en la pantalla; así más pixeles significan una mayor resolución y, en consecuencia, mejor calidad de imagen. La figura 5.3 muestra cómo trabaja el escaneo progresivo en el formato HDTV "720p".

La ATSC también usa diferentes aspectos de pan­talla. Algunos formatos HDTV especifican el aspecto estándar de 4:3 usado por la NTSC, mientras otros se basan en un aspecto de 16:9, el cual es más cercano a lo que usted ve en una película cuando va al cine. Finalmente, la HDTV posee varias consecuciones de cuadro, es decir, el número de cuadros por segun­do en un video, con una gama que va de 24 a 60.

Cada vez se diseñan más cámaras pensando en la producción ATSC. Muchas de estas cámaras trabajan con más de un formato ATSC, dependiendo de la aplicación. Algunas cámaras también proporcionan salida digital o analógica.

La figura 5.4 presenta una comparación de va­rios formatos ATSC.

La cámara de video, como se afirmó al inicio de este capítulo, esencialmente convierte la energía lu­mínica reflejada por los objetos en una señal eléc­trica. Para comprender la manera en que esto se lo­gra, es importante entender antes algunos principios de cómo es que una cámara de video procesa los colores y cómo los humanos los percibimos.

Plxeles Pixel es Aspecto Escaneo Consecuciones horizontales verticales de pantalla de cuadro

640 480 4:3 Entrelazado 30 640 480 4:3 Progresivo 24, 30 o 60 704 480 16:9 Entrelazado 30 704 480 16:9 Progresivo 24, 30 o 60

1 280 720 16:9 Progresivo 24, 30 o 60 1 920 1 080 16:9 Entrelazado 30 1 920 1 080 16:9 Progresivo 24 030

l · igura SA

Formatos populares de HDTV. Al referirse a un formato en particular, se usa a menudo una abreviatura con el número de pixeles verticales y una "p" o "i" que indica el método de escaneo. Por ejemplo, el primer formato listado se llama "480i", mientras el último formato listado se conoce como "1080p".

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Cámaras • ••

, .La luz entra a una cámara a través de la lente que la enfoca hacia uno o más mecanismos de carga acoplada (eco). El eco, que en realidad es un chip de computadora, es el dispositivo que transduce la energía de luz en energía eléctrica.3 Una cámara tie­ne uno o tres chips ceo. En las cámaras de tres, cada chip eco está diseñado para procesar la infor­mación de cada uno de los tres colores primarios de la televisión: rojo, verde y azul. Un dispositivo llamado divisor del haz, que es esencialmente un prisma, divide la luz entrante en los tres colores pri­marios, dirigiendo la información de color al eco apropiado. En cámaras de un solo chip, éste proce­sa toda la información de color. Las cámaras de tres chips normalmente proporcionan una mayor cali­dad de imagen que las de uno solo, pero también son más caras.

E n el extremo receptor del sistema televisivo --el televisor casero- se convierte la energía eléc­trica de la señal de video en energía lwn.ínjca. La pantalla de la mayoría de los televisores (y los moni­tores de computadora) es un tubo de rayos cató­dicos (CRT, por sus siglas en inglés), un grande y complicado conjunto de componentes eléctricos en­capsulados en vidrio. Sin embargo, un creciente número de televisores utiliza la tecnología de pan­talla de cristal liquido (LCD) . Entre otras venta­jas, las pantallas de cristal líquido permit~n diseñar televisores más planos.

Los dispositivos de cámaras y pantallas de video, al igual que el ojo humano, son sensibles a tres atri­butos del color: el tinte integrado (matiz); la inten­sidad del color (saturación), y su brillo relativo (lu­minancia).

Tinte

La lámina B de color indica los tres colores prima­rios y muestra cómo cuando dos de ellos se combi­nan (en las áreas superpuestas) se puede producir los tres colores complementarios adicionales: el cian (un turquesa formado por azul y verde), ma­genta (mezcla de rojo y azul) y amarillo (la combi­nación de rojo y verde). Estos colores primarios y complementarios son los ~atices básicos puros que

4114 Capitulo 5

se observan cuando un prisma fragmenta la luz blan­ca en sus componentes individuales de color, o cuan­do nos maravillamos con un arco iris que en esen­cia está formado de millones de gotas de agua que actúan como diminutos prismas para crear víyidos colores primarios y complementarios.

Cuando se suman las ondas lumínicas de los tres colores primarios en una proporción que se relacio­na con la sensibilidad al color del ojo hµmano (59 por ciento verde, 30 por ciento rojo y 11 por ciento azul), el efecto resultante es el blartco. Aunque el blanco se considera a veces como la ausencia de color, en realidad es la presencia de todos los colo­res. Las proporciones son aproximadas, pero es po­sible darse una idea a partir de la lámina A. Si aún tiene problemas para aceptarlo, pruebe mirando con atención los granos de arena individuales que for­man una blanca playa arenosa. La variedad de colo­res que estap10s acostumbrados a ver en nuestra vida diaria es el resultado de la combinación reflejada de estos colores primarios.

Como las proporciones de combinación entre los tonos son diversas, es posible un gran rango de co­lores. Por ejemplo, cuando el rojo y el verde se com­binan, se crea un rango de tintes puros que van del rojo al naranja al amarillo y al verde. Cuando se agre­ga el tercer color primario, el azul, se logra una am­plia variedad de cafés, canelas, caobas, cremas, ocres, castaños, sepias y todos los que se puedan lograr. Quizá haya experimentado con este, al utilizar un programa de gráficos por computadora que tenga la capacidad de mezclar gradaciones muy finas de color y, como resultado, pueda crear literalmente millones de colores diferentes.

Saturación

La intensidad o ,viveza de un color se describe en términos de su saturación. Así, en el caso de un rojo, por ejemplo, su intensidad varía des<ie un \Ífvido rojo altamente saturado, como se muestra en el cuadro inferior derecho de la lámina B de color, al rojo pas­tel menos saturado que se observa en el cuadro su­perior derecho. Ef rojo p¡¡~tel se logra diluyendo el color con blanco. Otro efecto se alcanza al diluir el

rojo vívido con gris, produciendo así un tono café, como el que se ve en la esquina inferior izquierda.

Cuando se mezclan otros tintes, resultan· diversas combinaciones de color. Los tintes rojos y verdes, combinados en varias proporciones con diferentes cantidades de blanco, producen tonos amarillos. Si se usan cantidades grandes de gris para diluir la sa­turación de rojos y verdes en este amarillo, resultará una gama de castaños dorados. Así como el efecto de saturación se puede controlar con una escala que lleve al blanco, el gris está en una escala de oscuri­dad creciente que lleva al negro. Juntas, las partes de tinte y saturación de una imagen de video seco­nocen como señal de croma.

Luminosidad

El atributo final del color es la luminosidad o brillo del color. Como se observa en la lámina B de color, los colores con poco brillo son más oscuros que sus contrapartes de mayor brillantez. La luminosidad de un color se relaciona -aunque no debe confun­dirse- con el incremento y decremento de la ga­nancia, que aumenta (o disminuye) el brillo de una imagen completa a través de una amplificación de la señal de video. También se logra el mismo efecto ajustando el control de ''brillo" en su televisor case­ro. Sin embargo, cuando se usa para describir un color, la luminosidad se refiere al brillo de este par­ticular color desplegado en la pantalla.

Posiblemente el elemento más importante en el pro­ceso de la producción de imágenes de video sea la lente. La calidad de la lente, en gran magnitud, de­termina la calidad de la imagen producida por una cámara específica y, por consiguiente, la calidad de la imagen vista en la pantalla del televisor casero o monitor de estudio. Una lente de alta calidad en una

cámara "barata" mejora su desempeño de manera significativa, mientras que una lente de baja calidad reduce sustancialmente el desempeño de la cámara más fina.

Desde el punto de vista operacional, la distan­cia focal de una lente determina lo "ancho" o "es­trecho" del rango de visión o campo de visión, como se describirá más adelante.4 Aunque las len­tes de distancia focal fija eran cor:nunes en las primeras cámaras de televisión, ahora casi todas las cámaras de video cuentan con una lente zoom. A diferencia de las lentes de distancia focal fija que proporcionan sólo un rango de visión, una lente zoom puede variar de manera continua entre un gran rango de distancias focales.

Aunque la tecnología en materia de lentes zoom mejora constantemente, éstas nunca serán tan per­fectas en términos ópticos como una lente de dis­tancia focal fija diseñada para un rango de visión específico. Aunque estas pequeñas deficiencias normalmente son imperceptibles en el uso de tele­visión, las lentes zoom hechas para usarse con for­matos de alta definición deben diseñarse cuidado­samente para conservar su alta calidad. ry éase la figura 5.5.)

La Canon XJ25x es una lente zoom diseñada para uso con cámaras de televisión NTSC o ATSC. Fotografía

corluía de Canon, EU, lnc.

Cámaras MijM

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Con una lente más corta ...

Un ángulo más amplio ...

Con más en la imagen ...

Más pequeño el sujeto ...

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Con una lente más larga .. .

~ Q=l~ Un ángulo más angosto ...

Con menos en la imagen ...

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Más grande el sujeto .. .

La relación entre la distancia focal de una lente y el ángulo horizontal de visión a través de esa lente.

Distancia focal

Las diferentes distancias focales permiten incluir distintas partes de una escena en la toma cuando se hace desde la misma posición. Entre más larga sea

la lente, será más estrecho el ángulo de visión, me­nos podrá incluirse en el cuadro y, por consiguien­

te, los sujetos serán amplificados. De manera inver­sa, una lente de distancia focal corta le dará un ángulo de visión más amplio y le permitirá incluir más en la imagen, pero los sujetos parecerán más pequeños. Esta ley de las lentes se ilustra en la figura 5.6. Por

Capítulo 5

consiguiente; conviene utilizar una lente larga, o una lente telefoto, para obtener vistas más cerca­nas de objetos y lograr d ckJse-up de un objeto des­de una gran distancia. Una lente de distancia focal corta es similar a una lente zoom con la que se hace un zoom out, mientras que una lente de distancia focal larga es similar a una lente ~o<Jm con la que se efectúa un zoom in.

Una lente larga comprimirá la distancia. Dos objetos que están alejados entre sí y a gran distancia de la cámara serán ·acercados a la cámara al usar una lente larga y, pod:onsiguiente, aparentarán estar más

La imagen de la izquierda muestra la toma de una lente de distancia focal fija y de alta amplificación de 54 mm. Observe la compresión óptica aunque los rúños estén a 2.75 metros (9 pies) de distancia entre ellos. La imagen de la derecha se realizó con una lente de 9 mm. Los rúños aún están a 2.75 metros, pero el efecto de la lente de ángulo amplio muestra la separación real. A fin de que la posición de la niña fuera similar a la de la primera imagen, la cámara se acercó mucho más a ella para la segunda toma.

cerca entre sí. Un ejemplo común es la toma en beisbol del lanzador y el bateador vistos con una lente telefoto desde el centro del campo, quizá a 120 metros de distancia. Aunque el lanzador y el bateador están aproximadamente a 18 metros de separación, la toma de la lente larga de la cámara hace parecer como si los dos jugadores estuvieran más cerca entre sí. En la pantalla casera, parecerá como si estuvieran a sólo tres o cuatro metros de separación. La figura 5.7 presenta otro ejemplo de compresión de distancia creada por una lente larga. De manera inversa, una lente corta, o lente de ángulo amplio, tenderá a aumentar la distancia y hacer que las cosas aparezcan más alejadas de lo que están.

Enfoque

Una imagen de video está adecuadamente enfoca­da cuando el sujeto está claro y nítido, no borroso o difuso. E n la lente zoom, el control del enfoque es el anillo giratorio localizado al frente de la lente. (Véase la figura 5.8.) Cuando úna cámara se ajusta para uso en estudio, este anillo normalmente se uti-

Palanca de zoom manual

Anillo de enfoque

Interruptor motorizado de velocidad variable para

el control del zoom

Capucha de la lente

Lente zoom de cámara portátil. Además del interruptor motorizado de velocidad variable para el control del zoom, los ajustes en la lente incluyen la

lente macro, el selector de apertura de iris (númei:os }stop), la palanca de zoom manual y el anillo de enfoque.

C ámaras MUM

liza mediante un cable de control remoto. El factor determinante para efectuar el enfoque apropiado es la distancia del objeto con respecto a la lente de la cámara. Por ejemplo, si enfoca un objeto que está a 1.20 metros (4 pies) de la cámara y se mueve a 6 metros (20 pies) de la cámara, es probable que ne­cesite reenfocar.

La distancia entre el punto más cercano y el más lejano dentro del cual los objetos están enfocados se llama profundidad de campo. La profundidad de campo en una situación determinada depende de varios factores, que se explicarán más adelante.

Para enfocar una lente zoom, haga zoom in a la toma más cerrada posible y entonces ajuste el foco. A esto se le llama enfoque frontal. Siguiendo este procedimiento se asegura que el objeto permanece­rá enfocado a todo lo largo del rango de la lente zoom (asumiendo, po r supuesto, que la distancia entre el objeto y la cámara no cambia). Si después de enfocar percibe que el objeto sale de foco cuan­do efectúa un zoom out, revise la perilla del ma­cro de la lente, que normalmente se localiza donde la lente se une a la cámara, para asegurarse de que no esté activado el macro (descrito en la sección 5.4). Si esto no resuelve el problema, es probable que haya algo mal en la lente.

El operador de la cámara -ya sea en un estudio o en el campo-- debe asegurarse constantemente de mantener el enfoque apropiado. Cuando las cá­maras y los objetos se mueven, hay un cambio cons­tante en la relación de la distancia entre la cámara y sus diversos sujetos. Cada cambio requiere revisar que la lente esté enfocada de manera apropiada.

La apertura de los números f-stop

Todas las lentes de la cámara tienen un iris ajusta7 ble que permite controlar la cantidad de luz que entra a la cámara. Cuando el iris se ajusta, aumenta o dis­minuye la apertura, que se compone de una serie de "hojas" de metal que ajustan el tamaño de la aper­tura para que entre la luz a la lente. Sin embargQ, la apertura no afecta el tamaño de la imagen que la lente capturará. Algunas cámaras están equipadas

MQM Capítulo 5

con un iris automático en el que la cámara ajusta la apertura dependiendo de la cantidad de luz exis­tente. Existen muchas situaciones de producción donde el operador de la cámara querrá ignorar el control de iris automático y ajus~arlo manualmente por una variedad de razones creativas.

Los diversos tamaños de apertura son identifica­dos por diferentes números de f-stop. A menor número de fstop, mayor apertura de la_ lente, y a mayor número f stop menor apertura de la lente. (Véase la figura 5.9.) Por ejemplo, f-22 es la apertu­ra más pequeña encontrada en la mayoría de las len­tes de televisión. La apertura más amplia sería f-2. 8, dependiendo de la lente. Los números intermedios estarían en un rango de 4, 5.6, 8, 11 y 16. El cambio de un número a otro representa el doble o la reduc­ción a la mitad de la cantidad de luz que se permite entrar a la cámara. Es una medida precisa, de ahí la necesidad de usar decimales.

Por ejemplo, si se trabaja bajo condiciones muy pobres de iluminación sin la opción de aumentar la

f -16 f-4

f-2.8 f -1.4

hg11r.1 5.9 ... Diagrama de varias aperturas de f-stop. La regla l:;á~ica para recordar en cuanto a los cambios de iris es que a mayor número f, menor apertura. Cada posición marcada en la lente representa un número de f stop completo, y cada vez que cambia una posición, la luz que entra a la cámara se duplica o se reduce a la mitad.

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cantidad de luz, sería aconsejable abrir hasta f-4. Por otro lado, al trabajar bajo condiciones de luz inten­sa (como el campo en un día soleado), probable­mente usted la quiera " reducir" (stop down) a f- 11 o f-16. Tal vez le tome un poco de tiempo acostum­brarse al término stop doum, que en realidad signi­fica cerrar el iris a un número más alto, pero es una frase aceptada.

Una advertencia sobre los ajustes con f stop es que, en general, el operador de la cámara no debe pensar rutinariamente en ellos como un medio para compensar la mala iluminación. La mala o desigual iluminación debe manejarse corrigiendo la ilumina­ción en sí misma, no ajustando la cámara. Las cá­maras de estudio en instituciones educativas a me­nudo se colocan en control de iris auto mático, y sólo debe modificarlo un ingeniero conocedor y respon­sable. Pasar por alto el control de iris automático hace posible un efecto creativo deseable, pero los cambios deben probarse y planearse de antemano.

Profundidad de campo

Como se indicó antes, la profundidad de campo es el rango en donde los objetos están en focados en una toma dada. Una vez que se enfoca un objeto específico, otros objetos cercanos a la cámara esta­rán desenfocados, al igual que los objetos localiza­dos más lejos. Asegurarse de poder predecir la ubi­cación y rango medio donde los objetos están enfocados es importante en el proceso de planea­ción de la producción.

Existen tres diferentes factores que se interrela­cionan para determinar la profundidad de campo: los f stop (a menor apertura de la lente mayor pro­fundidad de campo); la distancia del sujeto a la cá­mara (a mayor distancia entre cámara y sujeto, ma­yor profundidad de campo); y la distancia focal de la lente (entre más corto sea la lente, mayor será la profundidad de campo). La figura 5.10 ilustra estas tres variables.

La manipulación de la profundidad de campo se emplea a menudo para efectos artísticos. En algu­nas situaciones, como eventos deportivos, quizá

usted prefiera una profundidad de campo muy gran­de de tal manera que la acción con movimientos rápidos permanezca enfocada. En una situación de entrevista, tal vez desee una profundidad de campo más estrecha para que el elemento enfocado Qa per­sona entrevistada) esté separado del fondo. La figu­ra 5.11 muestra otro efecto artístico creado por una profundidad de campo estrecha. La mejor manera de aumentar la profundidad de campo es simple­mente agregar luz y efectuar un stop down con la lente. Esto permite que la toma permanezca igual, lo que no sería el caso si se intentara cambiar la dis­tancia focal con un movimiento de zoom o modifi­car la distancia entre la cámara y el sujeto. D e ma­nera semejante, la profundidad de campo se disminuiría al reducir la cantidad de luz en la escena (y abriendo la lente) o alejando la cámara del sujeto y haciendo zoom in.

Otro efecto artístico que se relaciona con la pro­fundidad de campo se llama rack E n este tipo de toma, el operador de cámara inicialmente enfoca a cuadro un objeto (con los otros objetos borrosos), y luego suavemente ajusta el foco para enfocar otro objeto en el mismo cuadro. Por ejemplo, la cámara podría iniciar con una toma en close-up cerrado de un vaso medio lleno cercano a la cámara con el fon­do fuera de foco; el camarógrafo cambiaría enton­ces el foco a una perso na sobre el sofá, mientras el vaso se va viendo borroso. Tales tomas tienden a ser más dramáticas cuando la profundidad de cam­po es relativamente estrecha.

La lente zoom permite a los operadores de cámara y directores lograr ajustes rápidos y continuos de la distancia focal de la lente y, por consiguiente, con~ trolar con precisión el tamaño y encuadre de las to­mas. Además de poner a disposición del director y del camarógrafo un amplio rango de distancias fo­cales, la lente zoom también proporciona movimien­tos muy suaves para cuando se está al aire.

Cámaras Miz+