martes, 2 de julio de 2013

HFR 8ª: ¡120 imágenes por segundo! ¿Es una broma?

Televisor LG de 4K y 120Hz de 84 pulgadas soporta los 60Hz en HD y 30Hz en 4K

Ya vimos en el capítulo 4, de este extenso artículo, que durante el desarrollo de la alta definición, la NHK (Asociación de Radiodifusión de Japón) realizó un estudio sobre la visión humana y una de sus conclusiones fue que para garantizar la perfecta sensación de movimiento la frecuencia mínima debía ser 45Hz reales. Actualmente en plena expansión de la televisión HD, hablamos de 1920 x 1080i pixels (televisión comercial para informativos, entretenimiento, etc.), debemos recordar que son el resultado de dos campos entrelazados de 1920 x 540 pixels con una frecuencia de 50Hz o 60Hz  por segundo (Europa o Estados Unidos). La televisión actual supera, por lo tanto como ya vimos antes, los 45Hz mínimos exigidos pero a costa de sacrificar la mitad de su resolución vertical.

Otra alternativa para la emisión en HD es bajar a 1920 x 720p pixels (televisión de pago con emisión de películas, series, documentales, etc) donde los fotogramas son progresivos o completos (no van entrelazados) y por ello su aspecto es más cinematográfico. En este caso la frecuencia de imagen por segundo llega a los 25Hz y 30Hz y como no cumple el mínimo de 45Hz recomendados,  el televisor debe repetir el mismo fotograma 2 veces, como mínimo, para evitar el temido parpadeo. Este sistema aunque objetivamente tenga menos líneas que el entrelazado de 1080i tiene una calidad superior. El principal motivo es que las películas y series están grabadas a 24p o 25p, utilizando la obturación clásica del cine de 180º, por lo que el espectador percibe mayor definición espacial aunque disminuya la definición temporal. En el  vídeo entrelazado obturado a 360º ocurre lo contrario y por eso no tiene el aspecto estroboscópico característico del ‘Film Look’ que sí consigue el progresivo. Durante décadas el entrelazado ha sido el sistema preferido por la televisión, por una razón muy sencilla, es una manera barata de comprimir la señal a la mitad. Hoy en día esta situación está cambiando gracias al empleo de eficientes algoritmos de compresión. El progresivo avanza con fuerza gracias al empuje que tiene la tecnología electrónica en la conversión que está sufriendo el cine analógico en película hacia el digital. 

TVE HD alterna la emisión entre 1080i y 720p mientras la BBC HD alterna la emisión 1080i con 1080p

¿Y que pasa con el Full HD 1080p? Bueno parece que el formato completo que casi alcanza los 2K con una resolución de 1920 x 1080p pixels se utilizará únicamente para las ediciones en Bluray. Si hablamos de emisión progresiva, existir existe, la BBC HD la está probando desde 2011, pero combina las emisiones 1080i y 1080p. La pega es que la resolución real es de 1440 x 1080p a 25Hz. El problema, seguramente, es de los decodificadores de satélite y TDT que aunque trabajan en Mpg4 no están preparados para emitir a la resolución completa de 1920x1080p, ocuparían mucho ancho de banda para un solo canal en Alta Definición. La BBC HD ha tenido muchos problemas con el audio en algunos receptores HD cuando cambiaba la emisión de 1080i a 1080p.

La televisión 2K parece que está estancada y no evolucionará más. Uno de los motivos  podría ser que la NHK japonesa y varias empresas fabricantes de equipos de televisión ya están pensando en la próxima televisión del futuro, el Super Hi-Vision o UHDTV (Ultra High Definition TeleVisión)  de 3840 x 2160 pixels a 4K (8,3 megapixels).  La primera cámara prototipo se construyó en el 2003 y fue demostrada en la Expo 2005 de Aichi, Japón. Teniendo en cuenta que en las mejores condiciones el negativo cinematográfico puede alcanzar los 6K , una copia positiva en condiciones hasta los 4K y una copia final para proyección puede bajar hasta los 2K, estamos hablando de una resolución mayor a la del cine analógico de 35mm o digital que vemos actualmente en las salas de exhibición. 

Cámara portátil de Super Hi-Vison 8K de la NHK

Pero lo más increíble de todo es que, cuando todavía esta el 4K en fase de pruebas, los laboratorios de investigación de la NHK, van un paso más allá, y ya están desarrollando la televisión de 8K que alcanza la increíble cifra de 7680 x 4320 (33 megapixels). Si los planes de implantación se cumplen en un futuro no muy lejano nuestros televisores o proyectores de última generación podrán alcanzar tanta calidad como la conseguida en formatos gigantes como el IMAX.

Cámara ligera de 8K de NHK japonesa con el mismo tamaño de una cámara HD con un peso de 4 kilos, puede trabajar a 60 imagenes por segundo.

No contentos con ello los japoneses ya han fabricado una cámara de 8K de un solo sensor  CMOS,  formato equiparable al Super 35mm,  que es tan ligera como una de HD portátil y con un peso de 4 kilos. Además permite la captación en HFR hasta las 60 imágenes por segundo y estará disponible en el 2014.


El Hypercinema 120Hz

Douglas Trumbull rodando una demo del Hypercinema 120Hz

Respecto al mundo del cine, ahora que las cámaras digitales ya han alcanzado la velocidad del Showscan, su creador Trumbull vuelve a la carga con el HFR y su nuevo invento el Hypercinema 120Hz. La propuesta es atractiva, él piensa que en el futuro podremos ver películas que se adapten a velocidades variables. Por ejemplo para las escenas normales se puede utilizar las tradicionales 24ips y para las escenas de acción se puede cambiar la velocidad a framerates más altos, como por ejemplo, 60ips e incluso es posible llegar a las 120ips. Douglas comenta sobre su nuevo proyecto  “He estado rodando a 120 fps, con un obturador de 360 grados en la cámara. Esto hace que sea posible combinar digitalmente cualquier número de fotogramas adyacentes con el fin de recuperar la cantidad apropiada para compensar  la falta de definición necesaria para una pantalla 24 fps. Hay que tener en cuenta que en los rodajes estamos acostumbrados ha utilizar un obturador de 160 a 200 grados que da como resultado la ‘textura’ que conocemos en las películas (no en la televisión). Obtener material de rodaje a 120 fotogramas con un obturador de 360 grados, es una forma sencilla de conseguir, mediante combinación digital de tres fotogramas y convertirlos fusionándolos en uno solo y eliminando los dos fotogramas siguientes sobrantes que da como resultado una copia a 24 cuadros sin artefactos, al mismo tiempo que conserva la perdida de definición normal. Este proceso patentado proporcionará una compresión de datos visuales que traerán inmensa mejora a la experiencia visual, y también ofrece la oportunidad única de ‘integrar’ 60 fps de  movimiento del objeto dentro de 24 fps, preservando así la textura de cine al tiempo que permite una acción rápida no borrosa". 

El HYPERCINEMA 120Hz parte de una secuencia de 120 imágenes, elimina una parte y mezcla otra hasta conseguir 72, 60, 48 o el estándar de 24 fotogramas  que es el ejemplo mostrado en el dibujo

Resumiendo, propone registrar las imágenes a 120Hz, separarlas en bloques de 5 fotogramas, 3 de ellos fusionarlos en una única imagen y eliminar los 2 restantes. De este modo se consiguen 24ips estándar aunque es posible otras combinaciones como 48Hz, 60Hz, 72Hz, etc. 



La cámara experimental de NHK de 3 CCD’s a 120Hz

En el medio televisivo, la NHK también quiere impulsar la tasa de fotogramas de 60ips a 120ips. El porque de ello es que los objetos o sujetos en rápido movimiento aparecen borrosos en las gigantescas pantallas Hi-Vision 4K. Los japoneses para solucionarlo han presentado un prototipo de cámara que utiliza un CMOS de 1’5 pulgada que es más pequeño de los sensores tradicionales Ultra HD. La nueva cámara  Super Hi-Vision de 4K (4.329 pixels) alcanza las 120 imágens por segundo. Con ello se consigue registrar con mayor calidad los movimientos rápidos en los programas de deportes como Formula 1, motos GP, fútbol americano, carrera de caballos, etc. Si la tendencia actual no para, no es de extrañar que en un futuro no muy lejano podamos ver prototipos con 8K a 120Hz.

La cámara Sony F65 4K,  la RED Epic Dragon 6K y la Alexa Plus admiten la velocidad de 120Hz

Los fabricantes de cámaras de cine profesional no se quedan atrás y admiten la grabación a 120 imágenes por segundo. Las más nuevas son la Red Epic Dragon a 6K, la Sony F65 cuyo último modelo con un sensor CMOS de 8K  (20 megapixels) fue presentado en la Feria NAB en Las Vegas Sony aunque su resolución final es de 4K y 120Hz a la espera de actualización para utilizar todo el potencial del 8K y por último la Arri Alexa Plus de casi 3K. 

  Proyectores 4K Christie Mirage 4K  y Barco DP4K-32

 Los fabricantes de proyectores de cine profesional afrontan el envite y ponen en el mercado máquinas que soportan los 4K (4096 x 2160) y las 120 imágenes por segundo. Los más destacados son el Christie Mirage 4K y el Barco DP4K-32.


  
Proyector Sony VPL-VW100ES,  televisor Sony XBR-84X900 y televisor   LG 84LM9600

En lo que respecta al mercado doméstico, ya han salido los primeros televisores 4K,  destacamos dos de 84 pulgadas. El LG 84LM9600 que en sus especificaciones técnicas dice que admite hasta 60 imágenes por segundo pero solo en 1080p (2K) y el Sony XBR-84X900. La compañía Sony también dispone de un proyector doméstico 4K el VPL-VW100ES que puede reproducir archivos de vídeo HD de hasta 60 imágenes por segundo. De todos modos estos equipos todavía no tienen el nuevo codec HEVC (High Efficiency Compresion) o H.265 que se ha elegido para Ulta-HD porque es dos veces más eficiente que el actual AVC (Advanced Video Coding) o H.264 que se utiliza para HD. En las especificaciones del nuevo HEVC dicen que la velocidad máxima de fotogramas por segundo soportada, es la increible cifra de 300fps. 

Proyector JVC DLA-VS4800 de 8K

A nivel profesional la NHK, no para en lanzar novedades, en colaboración con JVC ha desarrollado un proyector 8K el DLA-VS4800. El panel del proyector es D-ILA y tiene una resolución real de 4K (4096 x 2400), gracias al empleo de la tecnología de pixel e-Shift de JVC junta dos imágenes alternadas de 4K a 120Hz y consigue alcanzar los 8K efectivos. Pero esta tecnología tan avanzada no estará disponible hasta el 2020.


La NHK comenzará en Japón las emisiones regulares 4K en julio de 2014, se adelantan dos años para coincidir con el Mundial de Fútbol de Brasil 2014. Utilizarán sus propios satélites para evitar problemas en la emisión y posteriormente se iniciaran las emisiones 4K en TDT. Las pruebas en HFR todavía no están previstas que se incluyan, pero todo se andará. Lo que sí tiene claro el país del sol naciente, es que estos planes podrían precipitar el inicio de las emisiones en 8K para el año 2016. Pero la crisis financiera mundial es uno de los principales enemigos para que esta tecnología despegue, si verdaderamente lo hace. Como hemos visto la técnica se ha adaptado para permitir el HFR, quizás en la próxima década el cine y las retransmisiones deportivas utilicen esta tecnología y el espectador la acepte como algo normal y cotidiano.


Conclusión

Muchos de los que pacientemente han leído este artículo, habrán dudado de que el HFR, el 4K, el 8K, las 60ips o 120ips triunfen en el futuro.  Yo asistí, en Barcelona, a varias conferencias a principios de los 90 que auguraban que, en 1995, en los principales países de Europa habrían canales de satélite D2MAC que emitirían en HD analógico a 1080i. La crisis del 92 se llevó al traste estos planes, desapareció el D2MAC, el HD analógico y la emisión en 16/9 se retrasó algunos años más. Cuando yo me compré un televisor Panasonic CRT en 16/9 de 26 pulgadas, aún no había emisiones panorámicas, ni cintas VHS en ese formato. Yo era un verdadero ‘freaky’ y un incomprendido, casi todos mis amigos o conocidos me decían que nunca se emitiría en 16/9. Apareció el PAL Plus pero murió prontamente. Algunos canales de satélite comenzaron tímidamente las emisiones en 16/9 y la tecnología digital irrumpió en nuestras vidas. Primero con los canales satélite en HD, pero ahora digitales, y luego comenzó a implantarse en la  TDT. Ahora ya estamos preparados para el siguiente salto. Si alguien lo pone en duda, os aseguro que aunque más tarde de lo que nos cuentan, tendremos en casa una televisión 4K en cuestión de unos años. Los chinos, en Amazon, ya venden un televisor de 50 pulgadas 4K por un poco más de 1.000 y los reproductores Bluray 4K están a la vuelta de la esquina.


Directores fans del 3D Lucas, Zemeckis, Kleiser, Rodriguez, Cameron

Referente al mundo del cine creo a pies juntillas al maestro Douglas Trumbull, Cameron, Jackson, Spielberg, Zemeckis, Lucas...  también le creen. El cine tal y lo conocemos va a cambiar aunque no queramos, los planes ya están en marcha y la tecnología digital lo permite. La culpa de esta rápida mutación la tiene la descarga ilegal de películas por Internet, allgo similar pasó, en la década de los 50, con el despegue de la televisión en USA y la bajada de espectadores en los cines. La industria respondió con el color, la pantalla ancha del Cinemascope, el Todd-AO en 70mm, el 3D y el sonido estereofónico. Con altibajos la mayoría persistieron hasta nuestros días y cambiaron a la industria del entretenimiento. Estamos en un época de transición, el 3D cada vez tiene más calidad y el HFR ayudará a su despegue. El problema sigue siendo las gafas y la perdida de luz en la pantalla, pero lo que más daño le hace al cine estereoscópico, es la conversión indiscriminada de películas 2D a 3D. Tienen calidad pero no es un verdadera experiencia tridimensional porque no están planificadas para este formato, además es un engaño al espectador que tiene que pagar más cara su entrada.

Hay algo que todo el mundo sabe, si una película no se estrena en una sala no tiene un futuro en el mercado, si encima, todo el mundo la piratea no se producen beneficios y la producción no será rentable. Trumbull lo tiene claro “Creo que un cambio de paradigma en la tecnología de experimentar una película en los cines se necesita con urgencia” y Hollywood también lo cree, por eso busca una nueva manera de exhibir sus ‘Blockbusters’  que la gente vuelva a las salas de cine y desciendan las descargas por Internet. Los proyectores digitales más modernos ya están operando regularmente a 144 imágenes por segundo para  las películas en 3D del estándar a 24 imágenes. Utilizan 72Hz por segundo para el ojo izquierdo (cada fotograma se proyecta tres veces) y 72Hz por segundo para el ojo izquierdo. Con ello consiguen minimizar el parpadeo y mejorar la experiencia cinematográfica como si entráramos en un sueño.


Douglas defiende el registro de imagen con ‘sobremuestreo’, en otras palabras, grabar con más fotogramas por segundo para mejorar la calidad de movimiento de la imagen y luego en postproducción reducir los fotogramas al framerate que queramos. De este modo es posible no perder el deseado ‘Film Look’ de las películas tradicionales a 24ips. El fracaso que todos auguraban a Peter Jackson con “El Hobbit: Un viaje inesperado” en HFR a 48ips,  no ha sido tal. Parece que las nuevas generaciones, de menos de 20 años, están dispuestas a aceptar el cambio. Cameron tiene todo el camino despejado para aterrizar con sus 60 imágenes por segundo (parece ser que finalmente la rodará a 48ips) para “Avatar II”, ya sabemos que esto no es una quimera y es técnicamente posible que lo consiga por fin. Pero eso es ya otra historia...


José Pastor


Fin del artículo HFR que está compuesto de 8 capítulos.

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