La cámara de vídeo y los parámetros de grabación en vídeo

Material de Sistemas de Producción Audiovisual

Vamos a tomar como referencia Canon Legria HF G30 para explicar algunas de sus características.

Interfaces de conexión

Esta cámara tiene las siguientes conexiones: salida USB, salida de vídeo por componentes, salida de vídeo analógico, salida HDMI, salida de audio y entrada de micrófono.

Interfaces de vídeo

En esta cámara disponemos de varios tipos de salida de vídeo:

• Vídeo analógico: Esta salida se realiza mediante un adaptador, dando tres conexiones RCA, amarilla, roja y blanca. El vídeo se transmite en vídeo compuesto por el conector amarillo. Los otros dos conectores se utilizan para audio.
• Vídeo por componentes: Esta salida se realiza mediante un adaptador, dando tres conexiones RCA, verde, azul y roja. El vídeo se transmite en vídeo por componentes YPbPr
• HDMI: El conector que implementa esta cámara es mini HDMI, que tiene unas dimensiones distintas al HDMI. Por esta salida se transmite video y audio digital sin compresión.

Interfaces de audio

• Auriculares: Esta cámara incluye un conector minijack hembra de 3,5'' para realizar una preescucha del audio que capta la cámara.
• Micrófono: También se incluye un conector minijack hembra de 3,5'' para conectar micrófonos sin alimentación fantasma. Otras cámaras implementan esta misma conexión en un conector XLR, y pueden tener alimentación fantasma para los micrófonos que así lo necesiten.

Formatos de imagen

Relación de aspecto

En una imagen de vídeo, la relación de aspecto es la proporción que existe entre su ancho y su alto. En vídeo profesional, se utilizan tres relaciones de aspecto principales:

• 4:3: Es una relación de aspecto utilizada típicamente en la televisión analógica en Europa y los territorios que utilizan el sistema PAL. A pesar de que parece cuadrada, y se le suele llamar así, es una relación de aspecto mas ancha que alta.
• 3:2: Es la relación de aspecto utilizada típicamente en la televisión analógica en Estados Unidos y los territorios que utilizan el sistema NTSC. Es levemente mas ancha que el 4:3.
• 16:9: Es una relación de aspecto ancha, llamada normalmente panorámica, que se ha instaurado a raíz de la implantación de los televisores de plasma y los contenidos en alta definición.

Señales de vídeo analógicas

• PAL: Es un sistema de codificación para señales analógicas de vídeo implantado principalmente en Europa. El nombre hace referencia al modo en que la información de crominancia (color) de la señal de vídeo es transmitida, siendo invertida en fase en cada línea, permitiendo la corrección automática de los posibles errores en fase al cancelarse entre sí. En la transmisión de datos por radiofrecuencia, los errores de fase son comunes y se deben a retardos de la señal en su llegada o procesado. Los errores de fase en la transmisión de vídeo analógico provocan un error en el tono del color, afectando negativamente a la calidad de la imagen. El sistema PAL tiene varias variantes; la variante B/G, la mas extendida, tiene estas características:
  • Relación de aspecto: 4:3 (puede ser 16:9 con señalización)
  • Número de líneas: 625
  • Líneas activas (resolución vertical efectiva): 576
  • Columnas activas: 720
  • Frecuencia de cuadro: 25 Hz (40 ms)
  • Frecuencia de campo: 50 Hz (20 ms, de los cuales 18,4 ms activos)

Las emisiones de televisión analógica en España transmitían esta señal modulada en AM.

• NTSC: Es un sistema de codificación para señales analógicas de vídeo implantado principalmente en Estados Unidos y Japón. Es una señal que también integra el color, además de la luminancia, para dar servicio tanto a televisores en blanco y negro como en color. La luminancia (derivada matemáticamente a partir de la señal de color compuesta) representa la señal básica de televisión monocromática. Las señales de crominancia llevan la información del color.
  • Relación de aspecto: 3:2
  • Número de líneas: 525
  • Líneas activas (resolución vertical efectiva): 486
  • Columnas activas: 720
  • Frecuencia de cuadro: 30 Hz (33,3 ms)
  • Frecuencia de campo: 60 Hz (16.6 ms)
• YPbPr: Es una forma de transmitir vídeo según el espacio de color YCbCr. Disponiendo de tres conectores, se transmite en cada uno una componente distinta de la imagen:
  • Y transporta la información de luminancia y la sincronización.
  • Pb transporta la diferencia entre la componente azul y la de luminancia (B - Y).
  • Pr transporta la diferencia entre la componente roja y la de luminancia (R - Y).

Mandar una señal con el color verde seria redundante, dado que se puede extraer de las señales que ya se mandan.

Al viajar por canales físicos distintos, las señales en YPbPr sufren menos problemas de interferencias entre si, así que no es necesario multiplexarlas, por lo que se obtiene una calidad de imagen muy similar a la de la imagen que se codifica. En los otros dos sistemas que hemos descrito, los diferentes componentes de la imagen van multiplexados. En principio, este sistema no esta limitado en sus características, pero la mayoría de fabricantes utilizan este tipo de conectores con señales de vídeo de 1280x720px.

Como explicación complementaria, un espacio de color es un modelo matemático abstracto que describe la forma en la que los colores pueden representarse como tuplas de números, normalmente como tres o cuatro valores o componentes de color. Existen dos espacios de color primarios, RGB (Red, Green, Blue; utilizado en elementos que impliquen luz) y CMYK (Cyan, Magenta, Yellow y Key; utilizado en elementos que impliquen tinta, dado que el Cyan, el Magenta y el Amarillo son los pigmentos primarios). En imagen digital se utiliza el espacio de color YCbCr, que es una variante del RGB.

Señales de vídeo digitales

La mayoría de las señales de vídeo digitales, a la hora de ser transportadas, se transmiten, tanto por los cables HDMI como por los cables DVI, como imágenes sin comprimir, de forma que no es necesario alterar la imagen ni modularla.

Compresión de señales digitales

A la hora de guardar una imagen digital en un archivo, nos conviene comprimirla, dado que muchas veces la información que existe es redundante, especialmente en el video. Existen varios tipos de compresión, entre los que destacaremos el JPEG, MPEG-2 y MPEG-4/H.264.

• JPEG es una forma de compresión creada por el grupo homónimo, y diseñada para fotografía. Es una forma de compresión con perdida. Entre otras técnicas, implementa una en la que la imagen se divide en una cuadricula de 8x8 y detecta cuadrados similares o cuadrados prescindibles (completamente negros, por ejemplo). Es uno de los estándares de compresión que se usaron posteriormente para el estándar MPEG-1.
• MPEG-2 es la designación para un grupo de estándares de codificación de audio y vídeo acordado por MPEG (grupo de expertos en imágenes en movimiento), y publicados como estándar ISO 13818. MPEG-2 es por lo general usado para codificar audio y vídeo para señales de transmisión, que incluyen Televisión digital terrestre, por satélite o cable. MPEG-2. Con algunas modificaciones, es también el formato de codificación usado por los discos SVCD y DVD comerciales de películas.

MPEG-2 proporciona soporte para vídeo tanto desentrelazado como entrelazado (el formato utilizado por las televisiones). MPEG-2 vídeo no está optimizado para bajas tasas de bits (menores que 1 Mbit/s), pero supera en desempeño a MPEG-1 a 3 Mbit/s y superiores.

MPEG-2 introduce y define Flujos de Transporte, los cuales son diseñados para transportar vídeo y audio digital a través de medios impredecibles e inestables, y son utilizados en transmisiones televisivas.

• H.264 or MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding (MPEG-4 AVC) es un formato de compresión de vídeo de los mas usados hoy en día en grabación, compresión y distribución de contenidos de vídeo. La intención del proyecto H.264/AVC fue la de crear un estándar capaz de proporcionar una buena calidad de imagen con tasas binarias notablemente inferiores a los estándares previos (MPEG-2, H.263 o MPEG-4 parte 2), además de no incrementar la complejidad de su diseño. Un objetivo adicional era dotar al estándar de flexibilidad suficiente para poder aplicarlo en gran cantidad de usos, redes y sistemas, ya sean de bit rates altos o bajos, resoluciones altas o bajas, emisión, almacenamiento en discos, emisión en redes IP o videotelefonia. De hecho, es el estándar usado en DVB-S y S2 (televisión por satélite) y en DVB-T y T2 (televisión digital terrestre) y en grandes proveedores de vídeo bajo demanda como YouTube.

Los formatos de archivo que soporta nuestra cámara son MP4 y AVCHD, por lo que estaremos usando siempre el formato de compresión H.264.

Sección óptica

Estas son las partes en una cámara reflex. En una videocámara, podemos encontrar las mismas partes distribuidas de otra manera

Vamos a tomar como referencia una cámara de fotografía reflex para explicar las partes ópticas de una cámara, dada su mayor sencillez.

• Objetivo: Es el conjunto de lentes o lente que se ocupa de dirigir la luz al sensor para conseguir la mayor y más fiel cantidad de información de la escena que observamos. Se suele decir que un objetivo cuanto más pesado más calidad ofrece, debido a la cantidad y el tamaño de lentes que alberga; cuanta más luz sean capaz de captar mejor. Esto es para el caso de objetivos réflex o compactas avanzadas, en el caso de cámaras compactas es normal que las lentes sean de un tamaño muy pequeño. Los objetivos pueden ser más o menos luminosos según su diafragma.
• Diafragma: El diafragma se encuentra situado dentro del objetivo, y es un conjunto de aspas que conforman el orificio por donde entra la luz, las cuales se cierran o abren para dejar entrar mayor o menor cantidad de luz. Cuanto más pequeño es el orificio más profundidad de campo obtenemos, es decir, enfocamos más partes de la escena y obtenemos más nitidez. Pero de la profundidad de campo ya hablaremos largo y tendido. Los valores del diafragma (más o menos abierto) se representan con el número f, y debemos tener en cuenta que un número f 2,8 se refiere a un diafragma más abierto que un f 16. Los valores f son el resultado de dividir el diámetro de abertura del diafragma y la longitud focal del objetivo (la distancia que hay entre la lente del objetivo y el sensor). Con esto se busca que la cantidad de luz entrante sea la misma para el mismo valor f cuando usamos objetivos con diferentes distancias focales.
• Mecanismo de enfoque: Nos ayuda a disponer las lentes más cerca o más lejos para conseguir mejor nitidez del objeto que queremos enfocar. Este mecanismo en cámaras réflex se encuentra en el objetivo y se puede controlar manualmente, mientras que en una compacta funciona automáticamente.
• Obturador: El obturador se ocupa de controlar la cantidad de luz que llega al sensor mediante una serie de cortinillas que se abren y cierran.
• Visor: Es la parte de la cámara que nos permite ver la escena que vamos a grabar. En las cámaras de vídeo podemos encontrar dos tipos de visores, los ópticos y los digitales. Un visor óptico es una ventanita pequeña por la que gracias a una serie de lentes y espejos colocados estratégicamente podemos ver la escena tal y como la captará nuestro sensor a través del objetivo. Un visor digital es una pantalla que nos muestra lo que vamos a grabar en tiempo real. La mayoría de videocámaras domesticas han implementado este segundo visor en detrimento del primero.
• Sensor: El sensor es el panel donde irá a parar toda la luz que recoja el objetivo. Está formado por píxeles sensibles a la luz, y tanto el tamaño del sensor como el número de píxeles que lo forman son importantes para conocer la resolución de las fotografías y su calidad.

Fuente: http://www.xatakafoto.com/curso-de-fotografia/curso-de-fotografia-ii-partes-importantes-de-la-camara

Balance de blancos

Los colores capturados por las cámaras dependen, como es evidente, de la iluminación. La luz que atraviesa el objetivo y excita el sensor o la película no es siempre la misma. Puede ser natural o artificial, y dentro de éstas, las hay de diferentes tipos que dependen de una serie de características diferenciadoras. Una de ellas es precisamente la temperatura de color, que expresa la dominante de color de una fuente de luz determinada, que varía según la distribución espectral de la energía.

El principal problema que planteaba la temperatura de color en la cámara fotográfica analógica, era que no podía distinguir si la luz presente era blanca pura o no. Las películas se calibraban, en general, para la luz del día, cuya temperatura de color es idéntica a la luz del flash. Además también se utilizaban filtros fotográficos de color para contrarrestar los efectos de la temperatura de color.

En condiciones de luz natural, la energía lumínica está distribuida de forma aproximadamente igual en las tres componentes de color (RGB). Sin embargo, con iluminación artificial es muy probable que una de las componentes de color sea más importante que las otras. Por ejemplo, en la iluminación de tungsteno predomina la componente roja, muy útil en escenarios cálidos donde predominan los tonos rojizos.

Una cámara no tiene la posibilidad de procesar la luz como lo hace el cerebro humano, ya que está calibrada de forma que el sensor identifica como luz blanca, una luz con una determinada temperatura de color: la luz solar. Los efectos de la iluminación en la imagen se pueden compensar actuando en la cámara sobre la ganancia de cada una de los componentes del color.

La mayoría de las cámaras digitales trae incorporado al menos un sistema de balance de blancos automático. Éste lo que hace es ajustar la parte más brillante de la escena para que aparezca como color blanco, y la menos brillante como negro.

Algunas cámaras digitales disponen de opciones más avanzadas que el ajuste automático, pero no completamente manuales, dando así algunas opciones además del automático:

• Interiores o tungsteno: Se ajusta el balance de blancos asumiendo que se encuentra en un espacio iluminado por luz incandescente o halógena (iluminación típica del hogar: bombilla).
• Sol: Se ajusta asumiendo que se encuentra en un espacio exterior con un tiempo soleado o nublado de gran luminosidad.
• Sombra: Se ajusta asumiendo que se encuentra en un espacio exterior en condiciones de sombra o de cielo muy cubierto.
• Fluorescente: Se ajusta asumiendo que se encuentra en un espacio iluminado por luz fluorescente y tungsteno.

Estas opciones son mejores que el uso automático, pero todavía tendremos problemas con los términos medios, durante el amanecer o el atardecer, en que la luz del sol debe atravesar una mayor longitud en las capas de la atmósfera que envuelven la tierra. Esto modifica la coloración de la luz, la cual pocas veces notamos ya que nos es demasiado cotidiano.

El ajuste manual del balance de blancos en las cámaras digitales actuales se ha simplificado notablemente y basta con enfocar la cámara hacia una hoja de papel u objeto blanco y pulsar el botón de calibración de blancos. De este modo, la ganancia de las tres componentes de color se ajusta automáticamente para que den el mismo nivel de señal bajo estas condiciones de iluminación. De esta forma, los colores obtenidos en nuestra imagen se acercaran lo máximo posible a los colores reales de la escena fotografiada.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Balance_de_blancos

El contraste de la imagen

El contraste es la diferencia de luminancia en una imagen, que hace que un objeto sea distinguible. En los sistemas de vídeo, hablamos de proporción de contraste, que es la proporción entre la imagen con mayor luminancia y la imagen con menor luminancia que el sistema es capaz de producir. En los sistemas de vídeo, normalmente se busca un contraste alto, de forma que el blanco y el negro sean lo mas fieles posibles a la realidad.

Técnicas básicas de grabación en vídeo

Se pueden tener en cuenta varios puntos clave a la hora de grabar vídeo, para obtener una buena calidad de vídeo y audio.

Cuidado con el zoom

En general, es recomendable limitar el uso del zoom cuando se graba un vídeo. El zoom puede ser útil en ciertas situaciones, aunque en general se recomienda que sea un zoom lento.

También tenemos que diferenciar entre el zoom óptico y el zoom digital. El zoom óptico se realiza con las lentes de la propia cámara, por lo que no se pierde calidad de imagen. En el zoom digital, la imagen se estira para que un objeto se vea mas grande, y en ocasiones se verá una imagen poco nítida y pilada.

Usar un trípode

La mejor manera de estabilizar una imagen es utilizando un trípode, de forma que la cámara tenga una base estable y no se mueva en exceso mientras se graba.

Omite los efectos especiales

Muchas cámaras actuales incluyen opciones como rotular o añadir efectos o marcos a los vídeos. Esto muchas veces no es conveniente, porque estamos perdiendo la posibilidad de utilizar la imagen original, o de realizar un montaje de otra manera distinta a la planteada originalmente.

La iluminación

En general, las cámaras de vídeo tienden a tener dificultades para grabar escenas muy poco iluminadas. Si la escena que vamos a grabar esta planificada, es recomendable que introduzcamos iluminación extra. Podemos tener la escena sobreiluminada, dado que el obturador regulará cuanta luz pasa, pero si esta poco iluminada, la escena se verá oscura.

Usa un micrófono externo

Las cámaras suelen incorporar un micrófono, sin embargo, al estar a una distancia considerable del sujeto que grabamos, la calidad del sonido suele ser mala. En muchos casos, también se oirán sonidos de la propia cámara. Es recomendable, por tanto, incorporar un micrófono externo a nuestra cámara, para conseguir una calidad de audio aceptable.

Graba vídeo extra

Además del tiempo que tardan las cámaras en comenzar a grabar, también tenemos que tener en cuenta las posibles necesidades de montaje. Por ello, es conveniente grabar mas material del que luego usaremos en el montaje, así como obtener los llamados recursos, piezas de vídeo que tienen relación con el tema del vídeo, y que podemos obtener del entorno donde grabamos el vídeo o de fuentes externas.

Fuente: http://camcorders.about.com/od/videorecordingtips/a/ShootingTips.htm (traducido y adaptado)