cinema digital

RODAJE

IMAGEN

POST

IMAGEN MAPA DE BIT Una imagen rasterizada, tambin llamada mapa de bits, imagen matricial o bitmap, es una estructura o fichero de datos que representa una rejilla rectangular de pxeles o puntos de color, denominada raster, que se puede visualizar en un monitor, papel u otro dispositivo de representacin. A las imgenes rasterizadas se las suele caracterizar por su altura y anchura (en pixels) y por su profundidad de color (en bits por pixel), que determina el nmero de colores distintos que se pueden almacenar en cada pixel, y por lo tanto, en gran medida, la calidad del color de la imagen.

PIXEL Pixel: Un pxel o pixel, plural pxeles (acrnimo del ingls picture element, "elemento de imagen") es la menor unidad homognea en color que forma parte de una imagen digital, ya sea esta una fotografa, un fotograma de vdeo o un grfico.

Imagen de Pixeles de Color

Televisor

Ancho de Banda Frame Rate Des-comp. Comp.

Caractersticas Tcnicas Resolucin Frame Rate Exploracin Aspect Ratio Pixel Aspect CCD - Montura Espacio Color Muestreo AD Subsampleo Profundidad de Color Sensibilidad Compresin 1080 - 720 23,98 - 24 - 25 PsF 1,77:1 o 1,33:1 1:1 o 1:1,3 2/3 B4 YUV Smpte 709 12bit 4:2:0 8bit F9 a 2.000 lux MPEG2 o JEPG

El recorrido de la LuzG CCD B R Muestreo G CMOS A/D DeBayer B YUV4 4 Y 4

A/D

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Prof. Color Codec

Comp

Muestreo

4 R RGB Prof. Color RAW

Refresh Rate Frecuencia de lnea elctrica Punto de anclaje 50 o 60 Hz Cuarzo, frecuencia constante. 24 Hz Retencin Retinaria Movimiento Continuo

NTSC National Television Standar Committee 60 Hz 60 Campos 30 Cuadros 525 Lineas 59, 94 Hz (48k - 1,0001) 29, 97 Hz

PAL Phase Alternating Line 50 Hz 50 Campos 25 Cuadros 625 Lineas 576 Linea efectivas

Exploracin Entrelazado Progresivo Progresivo Segmentado Gracias a la Retencin Retinaria

EntrelazadoCampo Impar

Campo Par

Progresivo Lneas pares e impares

Progresivo Segmentado o PsF Captura en progresivo y divide el cuadro en 2 campos.

Progresivo - Entrelazado 25p = 25 cuadros por segundo 50i = 50 campos por segundo 29,97p = 30 cuadros por segundo 59,94i = 60 campos por segundo 25Psf = 25 Cuadros Segmentados x Seg 24p = 24 cuadros por segundo 48i = 48 campos por segundo 24p (ad) = 60i pulldown a 23,98p

HD - CIF Common Image Format Sistemas SMPTE 240 Sistema ITU BT709 Alta Definicin 1920x1080 2,2 millones de pixel (2,2Mp)

ITU-R BT709-5Sistema 24p 25p 30p 50p 60p 23,97p 59,94p 24psf 25ps 29,97psf 50i 59,94i 60i 1,2 Mpixel Captura 1080p

1080psf 1080i

HD - PISS Progressive Image Sample Structure Sistema SMPTE 296M Alta Definicin 1280 x 720 921.600 pixeles (0,92Mp)

SMPTE 296MSistema Captura

24p 25p 30p 50p 60p 23,98p 29,97p 59,94p

720p 720p (NTSC)

Tamao de Formatos

Tamao de Sensores

Resolucin de Pixel

Pixel Pixel Aspect: Valor 1: Cuadrado 1280x720 1920x1080 Valor 1,33: Rectangular 960x720 1440x1080

Valores de Pixel 1920 x 1080 = 1,77 x 1 = 16/9 1440 x 1080 = 1,33 x 1,33 = 1,77=16/9 1280 x 720 = 1,77 x 1 = 16/9 960 x 720 = 1,33 x 1,33 = 1,77=16/9

RED ONE- Sensor 12 Megapixel Mysterium - Physical Size 24.4mm x 13.7mm (Super35mm) - Active Pixel Array 4520 (h) x 2540 (v) Full Pixel Array 4900 - Acqusition Formats 4K (16:9, 2:1, and Anamorphic 2:1) 3K (16:9, 2:1, and Anamorphic 2:1) 2K (16:9, 2:1, and Anamorphic 2:1) -Delivery Formats 4K RGB 3K RGB 2K RGB 1920 1080 progressive, RGB or 4:2:2 1280 720 progressive, RGB or 4:2:2 - Project Frame Rates 23.98, 24, 25, 29.97, 30 fps 4K plus 50, 59.94 and 60 fps 3K (windowed) plus 75 and 120 fps 2K (windowed) - RED DRIVE (RAID) hard disk drive (320GB) - REDFLASH flash memory drive (64 GB) - (CF) Compact Flash Module REDCODE - 12 bit RAW 4K, 3K and 2K (windowed sensor) 1 30 fps 4K 1 60 fps 3K 1 120 fps 2K


A/D

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Prof. Color Codec

Comp

Muestreo


Colorimetra Newton: Descomposicin de la Luz en el espectro. Thomas Young: (XVIII) ptica fisiolgica Teora Tricrmica Sntesis Aditiva y Substractiva

Descomposicin de la Luz en el espectroEn la naturaleza no existe ninguna materia u onda que sea color por s misma.

El color El color es una sensacin. Nuestro cerebro genera la sensacin del color cuando lo recibe a travs del ojo, las radiaciones electromagnticas comprendidas entre los 400 y los 700 nanmetros.

Espectro Visible

Ojo Humano Mas sensible a la luminancia Necesita la mitad de color

Colores que ve el ojo Humano El color que mas ve es el Verde

Teora Tricrmica Tono o cualidad de color(Rejo Verde Azul)

Saturacin o purezamatiz

Brillo o cantidad de luzque emite o ilumina ese matiz

La sntesis Aditiva La sntesis aditiva se fundamenta directamente en el funcionamiento del ojo humano, y describe la formacin de color como dependiente de la mezcla de tres colores, el rojo, el verde y el azul. * parte del color negro, que es la ausencia de toda estimulacin visual * crea el color sumando estimulacin (por ello se llama aditiva) en cualquiera de los tres colores bsicos, rojo, verde y azul * el color resultante es el blanco, cuando la estimulacin es mxima en los tres colores bsicos

Sntesis Aditiva

Rojo

Azul

Verde

Resultante Sntesis AditivaRojo Negro

Azul

Verde

Blanco

Formacin de complementariosRED GREEN BLUE GREEN RED BLUE

= = =

YELLOW

CYAN

MAGENTA

La Sntesis Substractiva La sntesis substractiva se basa en la filtracin (o substraccin) de los valores de color inversos a los usados en la sntesis aditiva. Es decir, los que podramos llamar , y . * el negativo o complementario del rojo es el cian * el negativo o complementario del verde es el magenta * el negativo o complementario del azul es el amarillo

Sntesis SubstractivaAmarillo Magenta

Cian Negro

Resultante Sntesis SubstractivaYELLOW MAGENTA YELLOW CYAN MAGENTA CYAN

= = =

RED

GREEN

BLUE

Color baseLuz descompuesta en expectro

Rojo + Verde + Azul = Blanco

Cian + Amarillos + Magenta = Negro

De la Sntesis Aditiva y Substractiva

Blanco

Negro

Barras de Video

Valores Barra de Video

Barras SMPTE

Barras EBU

Society of Motion Picture and Television Engineers

Union Europea de Radiodifusin

CCD - CMOSG CCD B R Muestreo G CMOS A/D DeBayer B YUV4 4 Y 4

A/D

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Prof. Color Codec

Comp

Muestreo


RGB

YUV

CCD - CMOS CCD (Charge Coupled Device o Dispositivo de Cargas Acopladas) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor - Semiconductor de xido de Metal Complementario.

CCD - CMOS Los CCD como los CMOS estn fabricados con materiales semiconductores: Metal-xido (MOS) y estn estructurados en forma de una matriz, con filas y columnas. Funcionan al acumular una carga elctrica en cada celda de esta matriz (a la que llamaremos pixel) en proporcin a la intensidad de la luz que incide sobre ella localmente. A mayor intensidad luminosa, mayor carga acumulada.

CCD El CCD convierte los fotones en voltajes y entrega una seal analgica a su salida, Nesecita de un ciurcuito conversor AD.

CMOS La digitalizacin se realiza pxel a pxel dentro del mismo sensor. Cada pixel se lee de manera individual. En cada celda de una matriz CMOS encontraremos varios transistores, conformando cada uno de los pixeles del sensor, que amplifican y procesan la informacin.

CCD - CMOS

CCD - CMOS

Shutter - Obturador CCD: Obturador Global

CMOS: Obturador Rodante

Shutter - Obturador Obturador Global o Global Shutter.Expone la imagen entera simultneamente. El frame entero es expuesto y comienza a juntar la luz; cuando el tiempo predeterminado (la velocidad de obturador) ha transcurrido, el censor deja de juntar luz y se convierte en una imagen.

Obturador Rodante - Rolling Shuter El obturador rodante o Rolling Shutter. Expone diferentes partes de Frame en diferntes puntos de tiempo, rodando por el frame. El sensor dice a partes diferentes hacerse sensible a la luz en momentos diferentes a tiempo, recorriendo o rodando por el frame de arriba hacia abajo, hasta que el Frame entero sea expuesto.

Defectos Obturador Rodante -Rolling Shutter

CCD con Global Shutter

Efecto Smear y blooming

CCD - Primas

Filtro Bayer MATRIZ O FILTRO DE BAYER: Cada una de las celdas denominadas pxeles del sensor, slo puede registrar informacin sobre la cantidad de luz que incide en ellas, pero no puede distinguir qu cantidad de cada color. Para obtener la informacin de color, se superpone al sensor un filtro compuesto por tantos cuadradillos de colores como pxeles tiene el sensor. Dicho filtro es el encargado de filtrar la luz que pasa a cada una de los puntos sensibles del sensor para que ste pueda determinar la cantidad adecuada de cada color. Hay un 50% de puntos verdes, un 25% de azules y un 25% de rojos. El proceso por el que se obtiene la imagen final determinando el color concreto de cada pxel se realiza interpolando, es decir, adivinando los colores que faltan mediante un algoritmo (RAW) que calcula cada color en base a los de los pxeles adyacentes.

CCD CMOS

Filtro Bayer

Raw RAW (en ingls significa crudo) es un formato de archivo digital de imgenes que contiene la totalidad de los datos de la imagen tal y como ha sido captada por el sensor digital (Sin procesar). El formato RAW generalmente lleva aplicada compresin sin prdidas. Se necesita de un LUT para monitorear. Red: 16bit 12bit DeBayer RAW (RED CODE) SI 2K: 14bit - 10bit DeBayer RAW (CineForm) D20: 14 bit - 10bit DeBayer RAW (Arri Raw)

UNICO CCD

Rango DinmicoG CCD B R Muestreo G CMOS A/D DeBayer B YUV4 4 Y 4

A/D

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Prof. Color Codec

Comp

Muestreo


Rango dinmico Rango dinmico entendido como Latitud. Es el rango de diferencia tonal entre la parte ms clara y la ms oscura de una imagen. Cuanto ms alto sea el rango dinmico, ms matices se podrn representar, a pesar de que el rango dinmico no se correlaciona en forma automtica con la cantidad de tonos reproducidos.

Mayor Rango

Menor Rango

Contraste Sensacin de Definicin

RED LUTRaw

709

CineSapce

Rango dinmicoEl rango de valores entre los puntos que se perciben ms oscuros y ms brillantes en una imagen es el rango dinmico. Se puede comparar a la latitud de exposicin de la pelcula. La profundidad de bits elegida en la adquisicin de archivos digitales de imagen determina el rango dinmico que se ha adquirido. Cuanto mayor sea la profundidad de bits mayor ser el rango dinmico.

Profundidad de bitsLa profundidad de bits determina cunto rango dinmico se va a adquirir. Cuanto mayor sea la profundidad de bits,mayor ser el rango de valores que se capturen y codifiquen en cada canal de color. El rango dinmico de un archivo digital se puede representar de dos formas, linealmente y logartmicamente:

Escala de Grises

Sistema Zonal

Lineal

Logartmico Filmico

Logaritmico Digital

Sistema de Zonas


A/D

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Prof. Color Codec

Comp

Muestreo


El recorrido de la LuzDigitalizacin G CCD B R Muestreo YUV Prof. Color A/DY 4

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

Digitalizacin1.- Muestreo de la seal analgica. 2.- Cuantizacin de la propia seal 3.- Codificacin del resultado de la cuantizacin, en cdigo binario.

Frecuencia de muestreo

Profundidad de Bit Cada pixel es considerado: Fragmento de la imagen en mapas de bits: Como fragmento, se identifica como una forma cuadrada homognea.

Es una parte de la informacin que contiene la imagen: Puede tener mayor o menor cantidad de bits. A esta cantidad, que es igual para todos los pixeles de la imagen, se la denomina profundidad de bits.

Prof. de bit cantidad de colores Prof. de 1 bit = 2 colores (0 -1) Porf. de 2 bit = 4 colores (00-01-10-11) Prof. de 3 bit = 8 colores (000-001-010-100-011-110-101-111) Prof. de 4 bit = 16 colores Prof. de 8 bit = 256 colores Prof. de 10 bit = 1023 Prof. de 12 bit = 4096

3 bit

Tira de comparacin8 bit 256

4 bit 16

Profundidad de bit

Bit por canal

1 bit = ByN

8 bit = 256 niveles de grices

24 bit = 8 bit por canal

Rango dinmicoEl rango de valores entre los puntos que se perciben ms oscuros y ms brillantes en una imagen es el rango dinmico. Se puede comparar a la latitud de exposicin de la pelcula. La profundidad de bits elegida en la adquisicin de archivos digitales de imagen determina el rango dinmico que se ha adquirido. Cuanto mayor sea la profundidad de bits mayor ser el rango dinmico.

Profundidad de bitsLa profundidad de bits determina cunto rango dinmico se va a adquirir. Cuanto mayor sea la profundidad de bits,mayor ser el rango de valores que se capturen y codifiquen en cada canal de color. El rango dinmico de un archivo digital se puede representar de dos formas, linealmente y logartmicamente:

Red: 16bit 12bit DeBayer RAW (RED CODE) SI 2K: 14bit - 10bit DeBayer RAW (CineForm) D20: 14 bit - 10bit DeBayer RAW (Arri Raw)

8 bit = 8 stop 10bit = 10 stop 12bit = 12 stop

El recorrido de la LuzSimplificacin G CCD B R Muestreo YUV Prof. Color A/DY 4

SIM B-YR-Y

Sub

2 2

Comp

DATA

Video

Simplificacin RGB 8bit x canal 5hz por canal = 15Hz YUV 8bit x canal = 7 Hz Simplificacin del RGB Compatibilidad con la TV de ByN Y= Luminancia (Brillos) UV= Crominancia (color)

YUV El ojo humano trabaja en YUV (Conos y bastones) Mas sensible a la Luminancia Menos necesidad de Crominancia (La mitad de Luma)

Y = 30%R+59%G+11%B U = B-Y V = R-Y

5Hz 1Hz 1Hz

Matriz de Color El color se trabaja por matriz, en forma numrica (0-1)*. Por lo cual, se deja de lado las sntesis aditiva y substractiva. En la Matriz de Color de la Cmara es donde se decide la conformacin del color a utilizar. Y se obtiene de una resta algebraica: Y = 30%R+59%G+11%B = 1 (R-Y)+Y=R - Tono y Saturacin (G-Y)+Y=G - Brillo (B-Y)+Y=B

(G-Y)+Y = G (R-Y)+Y = R (B-Y)+Y = B

Y = 30%R+59%G+11%B

U = B-Y

V = R-Y

RGB

YUV

El recorrido de la LuzSub Muestreo G CCD B R Muestreo YUV Prof. Color Matriz de Color Video A/DY 4 2 2

SIM B-Y

Sub R-Y Sam

Comp

DATA

SubSamplingEntrelazado/ PSF Preserva Luma Reduce Croma Cada muestreo A de luma a codificar, tomo B de croma del campo Impar y C de croma del campo Par

SubSamplingProgresivo Preserva Luma Reduce Croma Cada muestreo A de luma a codificar, tomo B de croma de la lnea Impar y C de croma de la lnea pare.

A:B:CA = Luminancia = Y B = Croma del campo/linea Impar (Horizontal) = UV C = Croma del campo/linea Par (Horizontal)= UV A:B:C = Y: (UV): (UV)

A = Y = 4 pixeles B = Y = 2 Pixeles C = Y = 2 Pixeles

4:2:2

A:B:C 4:2:2

4:2:2

4:1:1

4:2:0

(G-Y)+Y = G (R-Y)+Y = R (B-Y)+Y = B

Y = 30%R+59%G+11%B

U = B-Y

V = R-Y

El recorrido de la LuzCompresin G CCD B R Muestreo YUV Prof. Color Matriz de Color Video A/DY 4 2 2

SIM B-Y

Sub R-Y Sam

Comp

DATA

Compresincompresin de vdeo reduce la cantidad de datos o ancho de banda utilizados para las imgenes en movimiento. El vdeo digital necesita grandes cantidades de datos y se han utilizado diferentes mtodos par reducirlas en material SD. El material HD necesita seis veces ms espacio de almacenamiento (1,2 Gb/s y 560 GB por hora), por lo tanto, la necesidad de compresin es an mayor. Todos los mtodos de compresin estn basados en el principio de eliminacin de informacin que se percibe con menor claridad; los denominados detalles "redundantes" de la imagen. La

Calidad : ndice de Compresin

Cdec Cdec es una abreviatura de codificador/decodificador; suele hacer referencia a un motor de compresin. Motor de comprensin - Algoritmo Con perdida aparente Sin perdida aparente Bi direccional

A Mayor Compresin mayor perdida de Informacin

Imagen comprimida Sin perdida Con Perdida

Tipos de cdec Intraframe = Dentro del Frame MJPEG

Interframe = Grupo de Frame MPEG

IntraFrame MJPEG = JPG pero para video Motion Joint Photographic Experts Group)

Bsqueda de Redundancia Interna al Frame Redundancia en cadena de Datos y los sustituye por una clave sin perdida de calidad aparente. Cada frame del video se comprime con un codec MJPEG basado en la transformada discreta del coseno (DCT) , obteniendo como resultado una sucesin de cuadros jpg que han sido comprimidos individualmente (compresin intraframe o dentro de cuadro)

RedundanciaVerdes: Redundancia Blancos: Redundancia Rojos: Mas precisin Amarillos: Mas precisin

InterFrame MPEG-2: Moving Pictures Experts Group 2 MPEG-2 es para la codificacin genrica de imgenes en movimiento y el audio asociado que crea un flujo de vdeo mediante tres tipos de datos de marco (cuadros intra, cuadros posteriores predecibles y cuadros predecibles bi-direccionales) arreglados en un orden especfico llamado La estructura GOP(GOP = Group Of Pictures o grupo de imgenes).

If - Pp - Bp I-frame (Intraframes) tambin llamados imagen-I, keyframes o cuadros internos: Son los nicos estrictamente necesarios y la referencia sobre la que calcular los cambios, por lo tanto se graban enteros con una compresin "Intraframe. Por defecto se graba un I-frame cada 15 cuadros. Si nuestro GOP tan slo contara con cuadros-I tendramos una secuencia de JPG's, el llamado Motion JPEG o MJPG (JPG en movimiento) P-picture (Predictive frames). Los cuadros-P analizan los cambios con respecto a los cuadros I, y con otros cuadros P anteriores. B-picture (Bidirectionally-predictive frames) los cuadros-B pueden analizar los cambios de cuadros-P anteriores y posteriores ("B" de bidireccionales) alcanzando los mayores grados de compresin.

Esquema GoP Una secuencia GOP tpica constar de 15 cuadros repartidos de la siguiente forma:I BB P BB P BB P BB P BB.

Solo guardara 1 Iframe cada 15 = 2Frame por segundo

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