PARTE I: FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA IMAGEN DIGITAL
3. La resolución
En fotografía digital se suele hablar de más o menos "megapíxeles" o millones de píxeles. En cine y televisión lo habitual es referirnos a la resolución por una sola cifra: bien la del número de líneas o bien el número de columnas. Pero el sentido es el mismo: contar píxeles.
» Cine y televisión
En el gráfico anterior podemos ver todas las resoluciones estandarizadas propias del mundo de la televisión y el cine.
Como ya apunté, las resoluciones de televisión siempre son más precisas. En el caso del cine digital, nada nos impediría digitalizar un fotograma a una resolución tipo 3K (3.072 x 2.240), por ejemplo. O incluso en el futuro podamos trabajar con resoluciones de 8K (8.192 x 5.980).
Tampoco nadie nos impide, en internet, formatear una obra en una reso lución extraña, como 1.345 x 713. Pero nunca serían resoluciones estándares, profesionales, Broadcast.
R e s o l u c i o n e s H D T V
Una vez más, el marco estandarizado de la HDTV es el que nos permitirá fijar la base de calidad.
En cuanto a la resolución, tampo co hay hoy en día un único formato. Por razones históricas y comerciales que no viene al caso comentar, la re comendación ITU admite dos resolu ciones profesionales: 1.920 x 1.080 y
1.280x720.
Hay que señalar que, a día de hoy, la inmensa mayoría de las cadenas de televisión emiten en SD, y, por eso, aún no está fijada totalmente la normativa general de la HDTV Pero de los cuatro parámetros, sólo la cadencia parece todavía en discusión. Hay un intento de crear una nueva y única cadencia, 23,976 fps, en progresivo, pero no parece que vaya a salir adelante. Véase el anexo “Non Drop Frame / Drop Frame".
» Cambio de relación de aspecto
(aspect ratio)
El formato de pantalla o relación de aspecto (AR) es la relación entre el número de columnas y el número de filas de nuestra pantalla (entre el ancho y el largo, si se quiere). Se suele expresar bien por una fracción (4/3,16/9), por el resultado de esta división (1,33 y 1,78 respectivamente) o también por la relación expresada en referencia a la unidad (1:1,33, 1:1,78).
Al contrario que, por ejemplo, en el mundo de la fotografía, donde cada cual puede “formatear" o encuadrar sus obras en el tamaño y relación que desee, el mundo de la televisión y el cine profesional exige unas normativas estrictas. Sobre todo, el mundo de la televisión, pues es inviable que en cada hogar cada uno opte por una relación de aspecto diferente.
Observamos que la televisión SD, tanto PAL como NTSC, ofrecía una relación de aspecto de 4/3 (1:1,33). En HD, la relación cambia, y siempre será 16/9 (1:1,78). Por eso nos basta con una cifra para saber siempre el número total de píxeles, y ya hemos comentado que en el mundo de la televisión se suele hablar de líneas o resolución vertical. Así pues, nos referimos a estas resoluciones como 720 o
1.080, sin más, obviando la cifra de resolución horizontal.
» Dos estándares
Que haya dos tipos de resoluciones estándar, y no sólo una, se debe a pe culiaridades del mundo audiovisual en un tiempo de transición. En un primer momento, la Rec. 701 hablaba de un formato 1.080 interlazado y otro 720 progre sivo (hablaremos de estos términos en el capítulo dedicado a la cadencia), que ofrecían una calidad visual muy similar. Sin embargo, hoy también se admite el formato 1.080 progresivo, que es claramente superior a los otros dos.
En la actualidad, el mercado ofrece equipamiento en las dos resoluciones, dependiendo generalmente del fabricante, pero la tendencia cada vez más clara es trabajar con el formato 1.080, pues proporciona más información y, por ende, más calidad, en especial si es en modo progresivo.
No obstante, el formato 720 no debe descartarse, sobre todo en lo concer niente a la transmisión de la señal. Al tener menos información, puede ser más eficientemente comprimido, y ocupar menor “ancho de banda” o bitrate
(algo menos de la mitad que el 1.080). Esto lo convierte en una opción óptima para algunos canales de distribución, como internet o la televisión digital te rrestre. También es menor el coste de fabricación de los televisores y, cosa no despreciable, se pueden fabricar de menor tamaño: ¿quién va a instalar un 32 pulgadas en la cocina de su casa? Hablaré de ello en la parte dedicada a la dis tribución.
En cualquier caso, y como ambas resoluciones son estándares, han de ser compatibles: un monitor 1.080 debe poder mostrar una señal 720, y viceversa.
» HD Ready y Full HD
Comercialmente, se crearon dos etiquetas de cara al usuario no profesional que han tenido cierto éxito: HD Ready y Full HD.
En las tiendas de electrodomésticos no suelen hablar de tecnología, así que parecía más fácil explicarlo con estos nombres. HD Ready sería el monitor que permite una resolución de 720 (un mínimo de 1.280 x 720 píxeles) y Full HD aquel que permite la reproducción en formato nativo de una señal 1.080 (un mínimo de 1.920 x 1.080 píxeles de resolución).
¿Eran necesarias estas etiquetas? Lo eran, porque a pesar de que, como digo, sólo tenemos dos resoluciones de televisión, estos monitores se basan en tecnología informática, donde las posibles resoluciones son mucho más amplias: VGA, XGA, SXGA, etc. Lo veremos un poco más adelante. A la postre, hoy se asocian HDReady al 720, y HDFull al 1.080.
3 . L A R E S O L U C I Ó N
>> Ultra High Definition
Tampoco se pueden descartar en ab soluto nuevos estándares y nuevas cá maras para el futuro. Organismos de estandarización como la SMPTE ya están trabajando en la normativa que definiría a largo plazo la televisión de ultra alta definición. En este caso, las propuestas serían dos: UHD 4.320 y UHD 2.160.
Sería conveniente, aunque poco probable, que los estándares futuros de cine digital (8K) coincidieran con los de la televisión UHDTV Una vez más, estarán en juego las cuestiones comerciales.
Resolución en el cine digital y HR
» Formato de pantalla
El cine no comparte ni tamaño de pantalla ni relación de aspecto con la televi sión.
Después de todo, en una sala de cine nosotros podríamos proyectar casi cualquier resolución, simplemente “cacheando” (del inglés catch) la imagen que sale por el proyector. Podríamos, incluso, hablar de resoluciones en forma de círculo, ¿por qué no?
No obstante, y para evitar precisamente una excesiva variedad, la industria cinematográfica estableció en diferentes etapas de su historia algunas relacio nes de aspecto consideradas estándares. La clásica fue en su tiempo la 1:1,37, denominada formato académico (Academy), y que fue la que adoptó (1,33) la televisión en sus inicios. Una vez que la televisión adopta un formato, como sabemos, ya es difícil que pueda cambiarlo, pues implica cambiar toda la ca dena de equipamiento. Sin embargo, en cine no supone mucho problema ni coste utilizar otras relaciones de aspecto, y así surgieron varios, generalmente intentando diferenciarse de lo que ofrecía su gran competidora, la televisión.
Surgieron así los formatos panorámicos, de los que ha habido varios ejemplos. Pero, a día de hoy, y abandonado el académico, el cine suele trabajar con sólo tres relaciones de aspecto: 1:1,66, 1:1,85 y 1:2,35. Y el primero de ellos está en franco abandono.
El formato televisivo 16/9 o 1,78 es muy similar al cinematográfico 1:1,85, pero no son iguales. La diferencia estriba en un 4 %; es pequeña, pero puede producir efectos inde- seados si no se tiene en cuenta.
3. LA RESOLUCIÓN
» Resolución horizontal
Al haber diversas opciones, en cine se adoptó la costumbre, mucho antes de que se popularizara la alta definición, de nombrar los ficheros no por el número de líneas o píxeles verticales, sino por el número de píxeles horizontales. El número de píxeles horizontales siempre permanecería inalterable, y el de los verticales vendría dado por la relación de aspecto que escojamos.
En cine lo usual es encontrarnos, pues, con dos resoluciones: 2K y 4K. "K”, en este caso, no es más que la inicial de "kilo”. Y kilo, en informática, sabemos que significa no 1.000 (103), sino más exactamente 1.024 (2a).
2K es entonces 2 x 1.024, lo que da un total de 2.048 píxeles de resolución horizontal. Si hemos decidido, por ejemplo, que nuestra película tenga una relación de aspecto de 1:1,85, basta con hacer una simple operación para obtener una resolución vertical de 2.048/1,85 = 1.107 píxeles (el redondeo es obligatorio, pues no podemos contar con decimales de píxel).
De la misma manera, 4K significa 4 x 1.024 = 4.096 píxeles de resolución horizontal.
2K y 4K son pues las cifras que notan la resolución en el mundo de la cinematografía digital.
» Recomendación DCI
En la actualidad estamos en medio de un proceso de digitalización de todas las salas de proyección de cine del mundo. Al contrario que en la televisión, no hay organismos internacionales que supervisen el proceso y hagan recomenda ciones técnicas de formatos. En este caso, han sido las grandes compañías de producción y distribución de cine norteamericanas con sede en Hollywood (las conocidas como majors) las que han sacado adelante una iniciativa de estanda rización que, a día de hoy, parece ser la que está alcanzando más consenso. Es lo que se conoce como Digital Cinema Initiative, requisitos DCI (DCI Compliment) o simplemente DCI, que veremos con detalle en los capítulos dedicados a la distribución (parte IV del libro).
La normativa DCI ha decidido optar por sólo dos formatos de pantalla: el 1,85 y el 2:39, abandonando definitivamente el resto, y dentro de los dos tamaños citados: 2K y 4K.
En el caso del 2K, y para que quepan correctamente estos dos aspects ratios, el formato contenedor tendrá un máximo de 2.048 x 1.080 píxeles (es decir, muy semejante al 1.080 de la televisión).
Si la película es de formato 2,39 (se han redondeando las cifras, por el motivo antedicho), la parte visible será 2.048 x 858.
Si el formato es 1,85, entonces tendremos una parte activa de 1.998 x 1.080. Los cálculos son similares para el 4K DCI.
/ Resoluciones DCI para cine: 4K / 4K (4.096x2.160)
3. LA RESOLUCIÓN
» E-Cinema
Los datos citados son la propuesta de la recomendación DCI, también llamada incorrectamente “D-Cinema". Actualmente, las majors dominan casi el 80 % de la taquilla mundial, así que probablemente será lo que veamos. La también potente asociación de exhibidores norteamericana (conocida como NATO, siglas en inglés de la Asociación Nacional de Propietarios de Cines) no quiso dejarse imponer una norma que podría favorecer exclusivamente a los proveedores de contenidos, por lo que finalmente la DCI se presentó a la SMPTE para su normalización.
SMPTE son las siglas de Sooiety of Motion Picture and Televisión Engineers o Saciedad de Ingenieros de Televisión e Imagen en Movimiento. La SMPTE ejerce como agencia de normalización, privada y norteamericana, pero internacionalmente reconocida como neutral. En España actuaría la AENOR, la Agencia Española de Normalización, o en Francia la AFNOR. Los países de la UE suelen actuar de manera coordinada, si bien no ha ocurrido así en el tema del cine digital.
Un único estándar para el cine puede ser una buena idea, pero tampoco hay que descartar otros estándares, como el E-Cinema (Electronic Cinema), que utiliza resoluciones propias del HDTV y que es mucho más económico y, en ocasiones, el único utilizable. Por ejemplo, en el caso de retransmisiones de eventos musicales o deportivos directamente en las pantallas de cine, algo que está teniendo mucho auge y con gran respuesta de público. Al ser una retransmisión vía satélite por medios televisivos, siempre tendremos que pensar en HDTV y no en 2K. No hay cámaras de televisión ni unidades móviles ni en general ningún equipo televisivo broadcast que trabajen con resoluciones 2K o 4K. Así pues, será 1.080 o 720.
Dado que en ocasiones se usan proyectores más baratos, que pueden conte ner una señal HD, se habla de cine 1,4K, o 1,3K (que corresponderían al formato 720 o HD Ready).
Hablaré de ello más extensamente en la parte IV dedicada a la distribución.
» Full Aperture
Las resoluciones DCI mencionadas son las que finalmente verá el espectador en la pantalla. No obstante, es usual trabajar en la industria del cine con el for mato conocido como Full Aperture (FA), Open Gate o, en castellano, "ventanilla abierta". También es común llamar a este formato Súper 35 mm.
La idea es simple: en vez de cachear (darle el formato o relación de aspecto a la imagen) durante la filmación de las escenas, se deja este proceso pa ra el final, cuando se tiran las copias positivadas (o, hoy en día, las Virtual
Prints o copias digitales).
El fotograma del negativo utiliza todo el espacio disponible entre las cuatro perforaciones, incluyendo el es pacio que en el positivo se reserva pa ra la banda de sonido (en fotoquímico, el sonido siempre se graba en una he rramienta distinta de la cámara). Esto, como vemos, nos da una relación de aspecto de aproximadamente 1,33. La ventanilla abierta nos permite tener unos "márgenes" de seguridad (safe
area) para, por ejemplo, evitar la en
trada de un micro en el encuadre co rrecto.
Durante el rodaje, tanto el director como el operador tienen en su monitor unas líneas que les señalan el encua dre correcto. Si por alguna razón lo ne cesitaran, siempre podrían reencua- drar verticalmente un poco el plano en la postproducción, pues el resto de la información también se imprime en el negativo.
Cuando Kodak y otras empresas de sarrollaron los primeros sistemas de digitalización de negativo, allá por los años ochenta, la ventanilla abierta es taba ya muy popularizada, por lo que al crear el formato original Cineon op taron por darle las dos resoluciones 4K o 2K pero con ventanilla abierta y for mato 1,33.
/ Formato Full Aperture (Súper 35mm) / 1. Negativo Full Aperture (FA)
3. LA RESOLUCIÓN
Así pues, es costumbre digitalizar toda la información en ficheros con reso luciones de 4.096 x 3.112 para un formato 4K Full Aperture y de 2.048 x 1.536 para un formato 2K Full Aperture.
No hay que confundir el Full Aperture, FA, con el Full Frame, FF. Éste es un término que se usa en el mundo de la fotografía tradicional, pero que ya se está incorporando a las
soluciones más avanzadas de cine digital. Se hablará de ello en la parte dedicada a la cámara, en la sección de los sensores captadores.
» Captación 2K / 4K
Las cámaras de HDTV como hemos dicho, tendrán siempre una resolución má xima de 1.920 x 1.080 líneas.
En el caso de las cámaras de la categoría que llamamos de HR pueden darse dos opciones: una, que mantengan esta resolución pero amplíen otras calidades, como el muestreo o la profundidad de color.
La otra opción es que ofrezcan resoluciones superiores, del tipo 2K y 4K. Estaríamos entonces ante cámaras específicas de cine digital, con sensores con mayor número de píxeles que los tradicionales HD. Por este motivo, la grabación siempre será en soporte rígido (IT), sea en tarjetas o en discos duros, pues no existen magnetoscopios (VTR, Video Tape Recorder) para grabar señales más allá de las 1.080 líneas HD.
» 3K, 6K, 8K...
Siendo las resoluciones de trabajo el 2K y el 4K, en ocasiones nos encontraremos con otro tipo de cifras como 3K, 4,5K, 5K, 6K, 8K, etc.
Esto se puede deber a diversas razones: tamaño de un sensor, tamaño de una imagen, escaneo del fotograma... Por lo general, son propuestas comerciales que hay que tomar con cuidado, leyendo siempre las especificaciones técnicas anexas. Pero usando el sentido común, se corresponderán siempre a múltiplos de 1.024 píxeles.
O t r a s r e s o l u c i o n e s n o e s t a n d a r i z a d a s
Resumiendo, las resoluciones que manejamos en cine digital y HD son estas cuatro:
• 1.080 . 720
• 2K (DCI para distribución / FA para producción) • 4K (DCI /FA)
caso del cine, notar que es posible trabajar con ventanilla abierta (FA) en producción, pero que finalmente optaremos por la ventanilla definitiva en distribución (DCI).
Sin embargo, el mercado nos ofrece algunas cifras y nombres más. No son, en realidad, resoluciones propias de formato, sino de "visionado" o de monitoriza- ción. Es decir, afectan en el momento de visualizar los trabajos, no de trabajar con ellos (al menos en un entorno profesional). Analicémoslas.
» VGA y otros
Ya vimos el caso de las etiquetas Full Hd y HD Ready.
La necesidad de informar debidamente al consumidor final se debe a que, como hemos dicho, en el momento actual se cruzan las tecnologías audiovi suales tradicionales con la informática. La informática desarrolló sus propios estándares de visualización de contenidos, basados inicialmente en el VGA
(Video Graphic Array o matriz de gráficos de vídeo).
También en informática se trabaja con píxeles, y también, como veremos, con el sistema de color RGB. Por eso son totalmente compatibles. Pero, como sabemos, las pantallas de los ordenadores pueden tener diferentes resoluciones y tamaños, en función de la tarjeta de vídeo de que dispongamos y de la diagonal del monitor.
En 1988, IBM propuso un estándar de gráficos al que se sumaron los fabrican tes de "clónicos PC”. IBM ya no tiene la importancia en la industria informáti ca que tenía entonces, pero el esquema sigue vigente. Este estándar era el VGA, que implicaba una resolución de 640 x 480.
Con el tiempo, las capacidades de las tarjetas de vídeo aumentaron y se fueron diversificando. El primero de ellos, el extended Graphics Array (XGA), seguido de otros que iban superando su resolución: Super VGA (SVGA), Wide VGA (WGA), extended VGA (XGA), Ultra XGA (UXGA), etc. Surgió así un número diferente de resoluciones, mucho más amplio que el propio de la televisión y del cine, con relaciones de aspecto distintas al mundo audiovisual (4/3, pero también 5/4,16/10, 8/5, 3/2, etc.). Porque, repetiré una vez más, la informática y el audiovisual siguieron caminos diferentes en sus inicios y sólo se encontraron más tarde.
3. LA RESOLUCIÓN
>> Equipamientos de usuario y profesional
Algunos equipamientos pensados para el usuario no profesional usan este tipo de terminología informática para sus sistemas de vídeo. Es el caso de los teléfo nos móviles con grabación en vídeo, con resoluciones entre QVGA (Q de Quarter) y VGA de mayor o menor calidad, así como algunas cámaras fotográficas con opción de vídeo, que también pueden ofrecer una grabación VGA.
También es usual esta resolución en las consolas de videojuegos. Dada la similitud entre la resolución VGA y la SD, suelen ser bastante compatibles.
En el terreno profesional, es común encontrar estas resoluciones en los mo nitores digitales (sin tubo de rayos catódicos (CRT) y también en los proyectores digitales usados en salas de cine o servicios de postproducción.
>> Resolución “nativa”
Debemos tener en cuenta estos datos a la hora de elegir un monitor o un proyec tor digital para nuestro trabajo de postproducción y exhibición. Las resoluciones de cine y televisión digital no suelen coincidir casi nunca con las informáticas. La idea es considerar la resolución del aparato, que siempre vendrá dada en térmi nos informáticos (VGA y otros) como un “contenedor’’ capaz de mostrar de mane ra “nativa” el formato de cine o vídeo que hayamos seleccionado para el trabajo.
En caso contrario, lo que hará nuestro equipo será un reescalado (resizé), bien hacia arriba o hacia abajo, de la resolución del archivo. Y eso influirá tanto en su definición, luminosidad y contraste, como en posibles aberraciones ópticas en las proporciones.
>> Visionados correctos
Por ejemplo: si queremos visualizar correctamente una señal 720, necesitaremos un monitor al menos SXGA, que nos da una resolución de 1.280 x 1.024. Nos sobrarían algunos , píxeles o líneas verticales, que aparecerían en negro en el monitor o serían útiles para los controles del programa reproductor.
Pero ese monitor SXGA se quedaría corto para una señal 1.080. En el caso de una señal 1.080, lo correcto sería trabajar con un monitor WUXGA: Wide Ultra extended Graphic Array, con una resolución de 1.920 x 1.200 donde sí “cabe” la de 1.080.
Es bueno seleccionar un monitor de tamaño mayor pero similar, nunca exce sivamente grande. Si mostráramos una pequeña imagen PAL (720 x 576) en un monitor WUXGA a "pantalla completa”, observaríamos que el reescalado agu diza los defectos que pudiera tener, y afecta sobremanera al brillo y al contraste de la imagen.
3. LA RESOLUCIÓN
Por esa razón, es conveniente trabajar siempre con monitores "nativos” para el formato que estemos trabajando.
Haré una pequeña tabla de equivalencias
>> Megapíxeles
Ultimamente, es común encontrarse en algunas cámaras de cine digital con una cifra de “megapíxeles" en referencia a la resolución del sensor. Esta costumbre