O Cinema Digital | Parte 05
Autor: Marcello Caldin | Publicado: 2016-12-13T01:32:00-02:00






Você já se perguntou como as cores das suas cenas são processadas pelas câmeras? Ou como uma imagem se transforma em vídeo? Claro que sim, mas você deve ter muitas dúvidas técnicas sobre tudo isso. Hoje eu vou falar justamente sobre isso e abordar temas como profundidade e amostragem de cor. Vamos em frente!!!



Uma imagem é construída através de três cores primárias: RGB (vermelho + verde + azul). Até aqui nada de novo... Todos os profissionais entendem bem este conceito. Tudo começa através de uma lente, que envia essa imagem até um sensor. A informação eletrônica produzida até esse momento, está em seu estado natural e se for gravada assim, será um simples arquivo RAW. Então, eu posso afirmar, que o RAW contém todas as informações lidas pelo sensor e não sofre nenhum tipo de transformação, amostragem ou conversão. Observamos esse processo de uma maneira muito simples e clara nas câmeras fotográficas ou de cinema digital. Mas então, como uma imagem de vídeo é criada?







Se eu te falo que uma imagem é construída&nbsp;através de três cores primárias (RGB), então eu estou te falando, que o Espaço de Cor utilizado é também o RGB. O Espaço de Cor é a sua paleta de cor, que determinará a maneira como você&nbsp;mistura as cores e cria a sua&nbsp;imagem. Por exemplo, para eu conseguir uma cor secundária como o amarelo, eu preciso misturar as cores primárias vermelho e verde. Para conseguir o magenta, misturo o vermelho e o azul. Por isso, quando eu estou fazendo o meu trabalho como fotógrafo, eu sempre me imagino misturando as cores e criando novas imagens e texturas. E quando eu faço isso, é normal perceber, que certas câmeras&nbsp;oferecem&nbsp;uma quantidade maior de cores do que outras. Mas o que determina a quantidade de cores em uma câmera? A sua Profundidade de Cor&nbsp;!!!

A Profundidade de Cor, nada mais é do que a quantidade de informação de cor contida em cada canal RGB. Ou seja, quanto de informação de cor no canal vermelho, verde e azul eu tenho. Isso é descrito através da nomenclatura em inglês "bit". Por exemplo, uma câmera fotográfica profissional&nbsp;possui uma profundidade de cor de 16 bit. Mas o que isso quer dizer na prática?

16 bit = 65.536 variações em cada canal RGB.
14 bit = 16.384 variações em cada canal RGB.
12 bit = 4.096 variações em cada canal RGB.
10 bit = 1.024 variações em cada canal RGB.
08 bit = 256 variações em cada canal RGB.


Quando se traduz a profundidade de cor de cada câmera através de números, tudo fica mais fácil de entender e de sobretudo, avaliar o seu investimento em tecnologia. Novamente, estas informações de profundidade de cor estão ainda contidas nos sensores das câmeras e ainda não foram transformadas em vídeo. Para isso é necessária a amostragem de cor!!!





Como uma imagem de vídeo é construída? Você já ouviu falar em vídeo componente? Pois bem, o vídeo é construído através de uma estrutura diferente ao existente nos sensores e o que antes era uma imagem RGB, será transformada em uma imagem&nbsp;componente.

Vídeo componente = Y,B-Y,R-Y
Verde = Y (canal de luz = verde)
Azul = B-Y (canal de cor = azul menos verde)
Vermelho = R-Y (canal de cor = vermelho menos verde)


Pode até parecer estranha a nomenclatura e a maneira como a estrutura é organizada, mas no vídeo componente nós também temos três canais distintos: o verde contêm todas as informações referentes à luz, e o vermelho e o azul contém todas as informações de cor. É claro que a cor verde continua existindo no vídeo componente, apenas a maneira como a imagem é construída, é que é diferente do RGB. Agora, durante o processo de amostragem de cor, podemos preservar uma quantidade maior ou menor de cores e isso será descrito através de uma nomenclatura como: 4:4:4, 4:2:2 ou 4:2:0. Novamente voltamos aos números e sim, existe uma matemática envolvida nesse processo e que é até bem simples de ser compreendida.

Todos nós trabalhamos com câmeras digitais, correto? Então, seria lógico afirmar de que tudo é registrado através de pontos (pixels). Se eu estou gravando uma imagem em alta definição, esse arquivo terá uma proporção de 1.920 pontos por 1.080 pontos. Ou seja, são mais de dois milhões de pontos registrados em cada quadro. Vamos continuar pensando através de pontos.

Numa amostragem de cor 4:4:4, eu estou selecionando em cada processo, um grupo de apenas 4 pontos e determinando, que todos os 4 pontos possuam&nbsp;as mesmas proporções de cores. A imagem vai recebendo o processo de amostragem a cada 4 pontos, até totalizar o quadro. Nenhuma cor será descartada e o vídeo componente terá a melhor qualidade possível de cor.

Amostragem de cor 4:4:4. (Grupo de 4 pontos)
4 pontos têm a cor verde.
4 pontos têm a cor vermelha.
4 pontos têm a cor azul.


Numa amostragem de cor 4:2:2, eu estou selecionando novamente um grupo de 4 pontos e determinando, que a cor verde estará presente em todos os 4 pontos, mas o vermelho e o azul estarão presentes em apenas 2 ponto e isso se traduz em uma redução de 50% nessas duas cores.&nbsp;A imagem vai recebendo o processo de amostragem a cada 4 pontos, até totalizar o quadro. Percebam que as proporções mudaram.

Amostragem de cor 4:2:2.&nbsp;(Grupo de 4 pontos)
4 pontos têm a cor verde.
2 pontos têm a cor vermelha.
2 pontos têm a cor azul.


Numa amostragem de cor 4:2:0, de novo em um grupo de 4 pontos e determinando, que a cor verde estará presente em todos os 4 pontos, mas o vermelho e o azul estarão presentes em apenas 1 ponto e isso se traduz em uma redução de 75% nessas duas cores.&nbsp;A&nbsp;imagem vai recebendo o processo de amostragem a cada 4 pontos, até totalizar o quadro. Observe as proporções.

Amostragem de cor 4:2:0.&nbsp;(Grupo de 4 pontos)
4 pontos têm a cor verde.
1 ponto tem a cor vermelha.
1 ponto tem a cor azul.







Vamos traduzir na prática tudo isso o que nós aprendemos? Na câmera de cinema digital da&nbsp;Blackmagic Design, modelo&nbsp;Ursa Mini 4,6K&nbsp;é possível se gravar de muitas maneiras. Será muito interessante observarm as questões de arquivo RAW, profundidade e amostragem de cor e ainda, perceber o quanto se pode preservar a qualidade de uma imagem ou o quanto se pode descartá-la.

Arquivo RAW. &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;

Este modelo de câmera tem uma proporção de imagem de 4.608 pontos por 2.592 pontos. Estamos falando de algo em torno de quase 12 milhões de pontos!!! Se você gravar em formato RAW sem compressão, um quadro terá 17,1 MB. Você também terá duas opções de compressão RAW: 3:1 com um quadro de 6 MB e 4:1 com um quadro de 4,5 MB. Todas as opções de gravação em RAW têm a profundidade de cor é de 12 bit e o espaço de cor é RGB.

RAW 1:1&nbsp;&nbsp;(sem perda).
RAW 3:1&nbsp;(redução do arquivo&nbsp;de 65% em relação ao 1:1).
RAW 4:1&nbsp;(redução do arquivo de 74% em relação ao 1:1).


Arquivo Quicktime.

Já na gravação em formato Quicktime e compressor Apple ProRes, a proporção da imagem será menor com 3.840 pontos por 2.160 pontos, totalizando mais de 8 milhões de pontos. Se você gravar este tipo de arquivo internamente, perderá a opção do RAW, mas já terá os arquivos convertidos para vídeo componente, eliminando assim um processo de trabalho. A questão é a de entender o que você ganha e o que você perde em termos de qualidade:

Apple ProRes 444 XQ .
Profundidade de cor 12 bit (sem perda).
Amostragem de cor 4:4:4 (sem perda).
1 quadro com 8,3 MB (sem perda)


Apple ProRes 444
Profundidade de cor 12 bit (sem perda).
Amostragem de cor 4:4:4 (sem perda).
1 quadro com 5,5 MB (redução do arquivo de 44%&nbsp;em relação ao 444 XQ).


Apple ProRes 422 HQ
Profundidade de cor 10 bit (com perda em relação ao 12 bit).
Amostragem de cor 4:2:2 (com perda em relação ao 4:4:4).
1 quadro com 3,6 MB (redução do arquivo de 57%&nbsp;em relação ao 444 XQ).


Apple ProRes 422
Profundidade de cor 08 bit (com perda em relação ao 12 bit).
Amostragem de cor 4:2:2 (com perda em relação ao 4:4:4).
1 quadro com 2,4 MB (redução do arquivo de 71%&nbsp;em relação ao 444 XQ).




Hoje nós avançamos bastante sobre a qualidade, que as câmeras podem gerar em termos de profundidade e amostragem de cor e ainda, o quanto é diferente uma imagem RGB de um vídeo componente. Têm muitos detalhes técnicos que determinam o tamanho final do seu arquivo e nesse exemplo da Ursa Mini 4,6K, o exercício é justamente sobre as escolhas de gravação interna, mas também essa avaliação pode ser feita quando você grava em RAW e depois na sua ilha de edição faz um processo de Online e Offline.

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