El 4K y el Full Frame: 1ª Parte: "La película fotográfica"

Mucho se nombra la terminología 4K y la mayoría no sabe a qué se refiere exactamente. Suele venir acompañada con la palabra Ultra o Quad y el acrónimo HD. Las grandes empresas de electrónica anuncian que ese futuro ya está aquí, que va a desembarcar en nuestros hogares y que será el nuevo estándar. Nos dicen que la televisión, cámara o colección de películas que compremos, tendrán que soportar la norma de definición 4K.

Si el 4K es lo nuevo que viene, será interesante desvelar también que significa la palabra inglesa 'Full Frame' en el universo de las modernas cámaras DSLR (Digital Single Lens Reflex). Sabemos que la fotografía digital ha heredado este término de la fotografía analógica pero poco más conocemos sobre su origen.

Para descubrirlo dividiremos en dos partes este artículo: En la primera nos centraremos en el nacimiento del formato de 35mm. En la segunda la influencia que ha tenido en el diseño de los modernos sensores de las cámaras fotográficas y del cine digital. 

Ahora nos centraremos en el nacimiento del formato analógico de 35mm que es la piedra angular de toda esta nueva terminología que nos invade. Esta es su historia.


1.1. La película fotográfica

En 1839 comienza a extenderse el primer procedimiento fotográfico, el Daguerrotipo. Utilizaba una emulsión compuesta de plata sensible que se impregnaba sobre una placa de cobre. En el universo de la fotografía, tanto la emulsión como el soporte fueron actualizándose y se utilizaron tanto placas de vidrio como de papel. Los primeros experimentos de fotografías animadas, se hicieron sobre tiras de papel fotográfico, pero era un material muy endeble y poco versátil para la toma de imágenes. El intento de introducir hojas de plástico en las placas fotográficas, para sustituir al vidrio, no tuvo éxito por culpa de que el material transparente tenía imperfecciones.

Publicidad de la comercialización de película negativa flexible Carbutt

Finalmente fue John Carbutt quién lo consiguió. Fabricó, en 1888, láminas de celuloide rígidas recubiertas de una emulsión de gelatina sensible a la luz. En 1887 Hannibal Goodwin, quién un año antes había inventado la base de película nitrocelulosa, consiguió una emulsión transparente y flexible que permitía impresionar varias fotografías. En 1.889 Eastman copió esta idea y sustituyó su famoso carrete de papel fotográfico, para 100 fotografías, por otro con soporte de celuloide para su cámara ‘Kodak 100 vista’. La tira de película tenía una anchura de casi 70mm (2,625 in = 6,7 cm) y permitió generalizar el uso de la fotografía. 

Cuando Thomas Alva Edison decidió acompañar a su grabadora de sonido o fonógrafo con un aparato que permitiera ver imágenes en movimiento, puso a trabajar a su mejor empleado William Kennedy Laurie Dickson en esta tarea. Partiendo del rollo de película de 70mm que fabricaba Eastman, decidió cortarlo por la mitad y obtener así una tira de 35mm más manejable. Tras varios diseños con desplazamiento horizontal e incorporación de orificios para facilitar el movimiento, optó finalmente por el desplazamiento vertical de la película y cuatro perforaciones a cada lado de la imagen con una proporción de cuatro tercios. En 1892 nació el formato de 35mm que ha sobrevivido casi inalterado, durante más de un siglo, hasta nuestros días.

La única modificación importante ocurrió en la década de los años veinte con la incorporación de una banda de sonido óptica en uno de los lados del fotograma. Esta pista alteró el tamaño del área de la imagen que tuvo que reducirse para mantener sus proporciones y mantener la proporción de cuatro tercios. Este formato se conoce con el nombre de “Academy”. En 1913 la película de 35mm se adoptó también para fotografía, la imagen mantenía el aspecto en cuatro tercios pero en lugar de cuatro perforaciones utilizadas en cine, pasaba a tener 8 perforaciones de anchura dispuestas ahora en horizontal. Este formato se conoce como “Full Frame” o formato completo y fue el más usado por los fotógrafos durante todo el siglo XX.

Esta propuesta en horizontal ya fue planteada para el cine por el mismo Dickson en 1889, por Filoteo Alberini en 1924 (por Ralph G. Fear con una versión con pista de sonido en 1929) y por el VistaVision de los estudios Paramount en 1954. Este último nació como respuesta al CinemaScope que fue uno de los primeros en utilizar una pantalla ancha que alcanzaba el 21:9 en su versión final (con sonido óptico y sin pistas de sonido magnéticas), casi el doble de anchura de los famosos 4:3. 

Película de 70mm para proyección con seis pistas de sonido magnéticas

En esta década también aparecieron formatos que proponían película de 70mm, ya probada a comienzos del sonoro, con una imagen más ancha y una proporción 22:10. Fue el formato preferido de las grandes superproducciones hasta la década de los 70.

Con la irrupción de la pantalla ancha en los cines, la película de 35mm sufrió diferentes rectificaciones para adaptarse a la moda. El formato VistaVisión fue el más versátil porque los positivos en 35mm ‘Academy’ podían ofrecer copias con su proporción original a 4:3 o  viñeteada a 16:9 eliminado información de la parte de arriba y debajo de la imagen y una altura de tres perforaciones ‘3p’.  La idea ya había sido planteada en la década de los treinta utilizando una imagen pamorámica de dos perforaciones de altura, esta  proposición fue simplificada por los hermanos  Tushinsky que aunque se impresionaba toda el área del negativo a 4:3, tomaban solo una porción de dos perforaciones de altura que anamorfizaban en la copia de exhibición. Este formato fue lanzado por los estudios RKO en 1956 bajo el nuevo nombre de SuperScope 235 (era una mejora del SuperScope de 1954). El sistema Techniscope también adoptó el ‘2p’ y siguió un camino similar en la década de los sesenta, unos años antes el español José Val del Omar proponía su sistema Bi-Standar 35 con una altura de ‘3p’ y con los fotogramas alternados.  

Así quedó la cosa hasta que en 1982, Rune Ericson aplicó la filosofía del VistaVision, el Superscope 235 y el mismo principio del Super 16 (la imagen se hacía mas ancha al extenderse sobre el área que ocupaba el sonido) al formato de 35mm. Existen diferentes variantes de trabajo en Super 35, la más sencilla y funcional es utilizar una cámara de fotograma completo o mudo (la imagen ocupa cuatro perforaciones de altura y todo el ancho entre ellas), y dibujar  diferentes marcas en el visor para componer en distintas proporciones.  El director de fotografía tiene que organizar la imagen teniendo en cuenta los diferentes encuadres posibles y no dejar fuera de ella elementos importantes para el equilibrio del plano. En el ejemplo, el fotograma se ha compuesto para tres alternativas diferentes, copia para pantallas 4:3, copia para 16:9 y copia para 21:9 de formato panorámico. 

José Pastor

Próximo capítulo: “1.2. Los sensores digitales”

Ya ha finalizado el rodaje de “Fallas 2014/3D”

Esta madrugada se han quemado Las Fallas de Valencia y con ello ha finalizado el rodaje del corto con acompañamiento musical “Fallas 2014/3D”. 

 Falla del Ayuntamiento un Moisés de 17 metros de altura, Falla del Pilar que ha obtenido el 1º Premio de la sección especial y Falla de 'Na Jordana' con figuras del dibujante Ortifus.

Podéis ver tres fotogramas duales estereoscópicos a tamaño reducido para haceros una idea de cómo va a ser este corto de pocos minutos. La música estará especialmente compuesta para las imágenes.

Aquí os dejo un fotograma estereoscópico, de este Moisés espectacular, compuesto en 'Anaglifo' para que podáis apreciar el efecto de profundidad conseguido con el 3D. Los colores de las gafas deben colocarse como indica el dibujo: Rojo (ojo izquierdo), Cían (ojo derecho). Espero que os guste.

Ahora a comenzar la edición, postproducción, créditos, etalonaje y paralaje, composición musical, etc… Espero que muy pronto podáis verlo en mi canal de Youtube.

PD: Estoy ultimando un artículo sobre la historia del “Full Frame” y su relación con el 4K, incluye los tipos de sensores para cine y fotografía. Esta casi listo también otro artículo sobre la captación de imágenes en 3D (desgraciadamente va lento porque hay que resumir muchos conceptos y no quiero ser muy técnico en las descripciones).

Por cierto tres mil gracias porque ya son más de 3.000 visitas.

José Pastor

Oscars 2014 ¿Es Gravity una película en verdadero 3D?

Mucho se está hablando últimamente de la moda pasajera del 3D y su declive,  expertos periodistas de cine y blogs de tecnología, ya han vaticinado su muerte prematura. Hablan de la disminución de espectadores de las salas tridimensionales y de la bajada en las ventas de televisores con pantalla estereoscópica. Peor para ellos porque no entienden que el buen S3D (Stereoscopic 3D) ha venido para quedarse.  

Cartel de la película “Gravity” (2013) de Alfonso Cuarón

Una prueba de ello, es el éxito de la película “Gravity” de Alfonso Cuarón que se ha llevado siete estatuillas en la noche de los Oscars 2014. Eso les contradice, no solo por el premio sino por los más de 700 millones de dólares que ha recaudado en todo el mundo. La culpa la tiene ese  majestuoso arranque, con un larguísimo plano secuencia de casi 20 minutos que nos atrapa. Visto en 3D, nos hace sentir que verdaderamente estamos flotando en el espacio. Esa pura sensación es el logro de esta película. A sus detractores les doy la razón, es verdad, la película no tiene guión pero no importa porque estamos en gravedad cero. Aviso para navegantes, quien no la haya visto que lo haga en estéreo y si es posible en el cine con la pantalla más grande disponible. Pero ¿Está película está realmente rodada en 3D?

VFX creados por Framestore

La contestación es clara, un 70% fue creado por ordenador con VFX (efectos visuales), con renderización estereoscópíca, por la compañía Framestore (sobre todo en los planos generales). Pero ¿Qué ocurre con el otro 30%?  El director Alfonso Cuarón tenía claro que la película debía ser en S3D pero por limitaciones en la captura fotográfica en estéreo (tener dos cámaras sincronizadas manteniendo la convergencia en los movimientos) limitaba la maniobrabilidad de la cámara.

Se empleó una única cámara Arri Alexa en la filmación

¿Cómo lo hicieron? Si miramos detenidamente las imágenes de la filmación, veremos que la captura de los actores está realizada con una única cámara, la Arri Alexa, que generaba un archivo digital Arriraw a 2.8K de resolución. Se decidió hacerlo así para ganar mayor libertad durante las tomas del rodaje. Pero,  si se utiliza una sola cámara y se graba un solo archivo ¿Se puede crear un buen 3D con una sola cámara? La respuesta es ¡No! de manera natural y ¡Sí! de manera sintética.

A la izquierda la imagen con el decorado real, a la derecha con el decorado superpuesto CGI

Si seguimos observando más fotogramas del rodaje, veremos que la imagen de izquierda es la captura original en 2D, mientras que la imagen derecha está postproducida y tiene la incrustación del decorado de la nave. Este fondo ha ha sido diseñado y generado artificialmente por ordenador, lo que se conoce como CGI (Computer Generated Imagery).

Los actores no llevaban la visera de los cascos en el rodaje

No solo se han diseñado los decorados, si seguimos mirando los fotogramas originales apreciamos que en el rodaje los actores no llevaban puesta la visera del casco de astronauta. Esta fue añadida digitalmente en postproducción, el motivo principal era evitar reflejos indeseados de la cámara o de la iluminación utilizada en el estudio durante la captura. Los cables y arneses que se utilizan para suspender a los protagonistas, han sido borrados digitalmente y en el fondo se ha sustituido incrustando la negrura del espacio. 

Ya hemos dicho que toda la parte donde la cámara interactúa con los actores fue capturada en 2D ¿Cómo han conseguido un efecto de profundidad tan bueno?  Este segmento que ocupa un 30% de la película fue convertido a S3D. En un artículo anterior ya explique de manera resumida como se hace la conversión y las distintas formas que se aplican para conseguirlo. Ahora la completaremos y nos centraremos en explicar como se trabaja para crear profundidad donde no la hay.  Esta labor fue encargada a la empresa Prime Focus que empleó a cerca de 400 técnicos de la delegación en India, que realizaron  la conversión. Veamos detenidamente como se hace.

Toma original 2D con el personaje recortado

Paso 1: Tomamos el plano original 2D rodado con la actriz Sandra Bullock, un operador siluetea y recorta su contorno fotograma, a fotograma. Elimina el fondo que sirve solo de referencia para que las piezas diseñadas por ordenador encajen a la perfección.

Diseño del interior de la nave y creación de las capas de profundidad

Paso 2: Diseñamos el interior de la nave con el programa Autodesk Maya, intentando reproducirlo con el mayor número de detalle. Le aplicamos textura, lo iluminamos y renderizamos. Sobre la imagen resultante calculamos la separación de paralaje para el ajuste de profundidad (paralaje). En negativo los planos que salen fuera de la pantalla y en positivo los planos que están dentro de ella.

Mate de profundidad

Paso 3: Con los números de ajuste de profundidad, se genera un ‘mate de profundidad’ del la imagen del decorado.  El color blanco representa las capas cercanas, las grises y negras las más lejanas para el espectador.

Se añade el personaje al decorado sintético

Paso 4: Se incrusta el personaje y se calcula la separación de paralaje para él, dentro del plano.

Recreación 3D del espacio tridimensional

Paso 5: Con los mates de profundidad se genera una recreación del espacio tridimensional, otorgando profundidad a los objetos.

Creación del casco y cálculo de la separación interaxial de las dos cámaras virtuales

Paso 6: Se genera un casco sintético que flote en la cabina en gravedad cero y se ajusta la separación interaxial de las cámaras virtuales que lo generan en estéreo. 

Composición final sin etalonar

Paso 7: Se suman todos los elementos, el personaje, el fondo, el casco, el vaho de la respiración, etc. y se calcula el ‘Par Estéreo’.

'Par Estéreo' para su exhibición en 3D

Paso 8: Se generan los dos imágenes, una para el ojo izquierdo y otra para el derecho. Se etalona la película y se distribuyen las copias para su exhibición

La conclusión final es que “Gravity” es una película híbrida. No tiene un solo plano de imagen real rodado en estéreo, las imágenes CGI si son en 3D y los planos de los actores rodados con cámara real han sido convertidos de 2D a 3D. La gracia del asunto, es que si una película se concibe, se planifica como si fuera en verdadero 3D y se utiliza adecuadamente todo su potencial; el espectador estará tan embelesado contemplando las imágenes que se olvidará de las gafas 3D. Verá el espacio que le rodea como algo natural con toda su profundidad y podrá sentir que de verdad flota en el espacio.

“Gravity” no tiene una historia compleja, no es una película al uso y como la obra maestra de Kubrick “2.001: Una odisea del espacio” nos muestra que el cine, en ocasiones, se puede vivir como una experiencia para los sentidos. Sé que nunca iré al espacio pero os aseguro que ya se lo que es flotar sin gravedad. Si le quitamos el 3D a la película ya no tendrá razón de ser. ¡Ni se os ocurra verla en 2D!

José Pastor