Esta página está encaminada a definir y plantear procesos relacionados con dos términos: profundidad de color y chroma subsampling. Ambos comparten relación con la idea de contraste. En el contexto de esta materia, cuando nos referimos a contraste, es necesario contextualizarlo para acotar su definición. Así, entendemos que existen 5 tipos de contraste: contraste de la escena, de cámara, de iluminación, del archivo* (profundidad de color) y de monitorado.
Por contraste de la escena nos referimos a la relación entre las zonas más y menos iluminadas de un espacio de grabación. Así una escena de alto contraste será aquella en la que existan zonas muy iluminadas y zonas muy oscuras. El problema estriba en la arbitrariedad asociada a lo que consideramos muy o poco iluminado. Por ello es preciso relacionar el contraste de la escena con la capacidad de la cámara para registrar con detalle las zonas más y menos iluminadas de la misma. Esto último es a lo que nos referimos por contraste de cámara y que recibe comúnmente la denominación de rango dinámico.
De esta forma podremos afirmar que un determinado contexto de producción, una escena será de bajo contraste porque el rango dinámico de nuestra cámara sea capaz de registrar con detalle las zonas menos y más iluminadas de la escena
Por el contrario, una escena que plantea diferencias en cantidad luz que exceden la capacidad de registrar con detalle zonas menos y más iluminadas con detalle podrá ser considerada una escena con alto contraste.
Por otro lado, el contraste de iluminación en el contexto de la producción audiovisual puede hacer referencia a la relación entre luz principal y relleno o bien la relación entre sujeto y fondo. Para ello se utiliza la apertura de diafragma para establecer la relación entre ambas, que se concreta en más o menos stops.
En cuanto al término contraste del archivo, digamos que es más bien una forma de encajar el concepto de profundidad de color en esta categorización, ya que tiene una relación directa con la gestión del contraste de la imagen atendiendo a su naturaleza digital. Así, la profundad de bits o profundidad de color hace referencia a la capacidad del archivo, en términos de compresión, de codificar las diferencias en la gradación de luz y color que presenta la escena.
Para entender bien el concepto es necesario partir de uno de los fundamentos de formación de la imagen digital; la existencia de una serie de valores que se corresponden con el nivel de luminancia de cada píxel. Así los píxeles con valores próximos a 0 (cero) se corresponderán con las partes de la escena más oscuras. Y los valores más altos con las zonas más iluminadas. Esos valores que normalmente van de 0 a 255 o de 0 a 1023 vienen determinados por el sistema binario que utilizan las computadoras para trasladar valores. Por ejemplo, un sistema con una profundidad de color muy limitad0, por ejemplo de 1 bit, podrá representar 2 valores (0 y 1) (21=2) y sólo podrá construir una imagen en la que los píxeles son negros o blancos. Un sistema de 2 bits (00, 01, 10, 11) podrá dar lugar a valores que van de 0 a 3. (22 = 4). Y así sucesivamente.
No es difícil por lo tanto pensar que, a mayor profundidad de color, el sistema será capaz de representar más valores y por lo tanto de desplegar una mayor cantidad de grises que permita reproducir de forma más realista las diferentes situaciones que pueda presentar una escena. Como comentábamos los sistemas más habituales son 8 bits y 10 bits, con 28 valores (256) y 210 (1024) respectivamente.
¿Por qué hablamos de profundidad de color si únicamente hacemos referencia a imágenes en blanco y negro? Porque ambos tipos de imágenes comparten los fundamentos técnicos descritos, en mayor o menor medida, dependiendo del espacio de color en el que se crean o manipulen, entendiendo por espacio de color un modelo de codificación del color. Así en un espacio de color RGB cada canal está formado por una imagen en escala de grises que permite al sistema de edición reproducir los colores en función de los valores asociados a cada canal.
Así, para las partes de la imagen en color en las que el componente verde tiene mayor protagonismo (el dado de la izquierda), el canal verde presentará en esa parte de la imagen píxeles con valores más altos. El resto de los colores se forman con la misma lógica. Ello nos lleva a pensar que la reproducción de los colores depende en gran parte del dispositivo que lo reproduce.
La profundidad de color es una característica fundamental en términos de la definición objetiva de la calidad de un archivo y un elemento técnico a valorar en nuestro pipeline. Errores en su gestión pueden provocar la aparición de artefactos digitales, como el banding.
Por último y a modo de elemento aglutinador, el contraste de visionado vendrá determinado por la gestión adecuada de “los contrastes” definidos anteriormente, además de por cuestiones exógenas como las condiciones del espacio de proyección o consumo, la calidad de las pantallas de los usuarios o sus propias decisiones a la hora de configurar el contraste o modos de imagen de sus dispositivos.
CHORMA SUBSAMPLING
La primera idea asociada al concepto de chroma subsampling tiene que ver con el hecho de que se trata de un sistema de codificación de información de color dirigido a reducir el peso del archivo tratando de minimizar el impacto en la calidad objetiva de la imagen. Es un sistema de compresión del color que además va a condicionar en gran medida los procesos de manipulación de la imagen en postproducción.
La compresión de la información de color a través de un esquema de Chorma subsamplig implica el uso de un espacio de color YCbCr, un modelo de representación del color distinto a RGB, que utilizamos para explicar la reproducción del color. No es competencia de esta materia el funcionamiento de los espacios de color, únicamente es necesario señalar en este punto que a diferencia del espacio RGB, YCbCr es un modelo en el que se procesa la información de luz y de color por separado. Esto se debe al hecho de que nuestro sistema ocular es mucho más sensible a los cambios de luminancia que de crominancia, lo que lleva a aplicar criterios de compresión diferentes en cada caso. En un modelo YCbCr y en el contexto de la compresión Chroma subsampling, la información de luminancia no se comprime, pero sí la información de color de acuerdo con la siguiente lógica.
Se parte de una muestra de 4 píxeles de ancho y dos de alto. Así, en función del nivel de comprensión del archivo, éste presentará información completa de color en los ocho píxeles o bien sólo en alguno de ellos de acuerdo con el siguiente esquema.
Así, la nomenclatura responde a una lógica en la que el primer 4 no varía y alude al ancho de la muestra. El segundo dígito alude a la cantidad de píxeles con información de color de la fila superior y el tercer dígito alude a la cantidad de píxeles con información de color de la fila inferior. Por lo tanto, un esquema 4:2:2 presenta sólo la mitad de información de color que un archivo 4:4:4 y un 4:2:0 la cuarta parte.
Finalmente, la imagen se muestra como una suma de la información de luminancia y crominancia de acuerdo con el siguiente esquema.
La diferencia entre los diferentes esquemas de Chroma subsampling puede ser visible pero no siempre es así y depende de muchos otros factores. Su mayor influencia se produce en la capacidad de manipulación del material en postproducción, definiendo el umbral a partir del cual aparecerá ruido digital o bien limitando la limpieza en la obtención de máscaras para su posterior composición.
Las cámaras DSLR de la Facultad graban en 4:2:0, si bien disponemos de grabadores externos Atomos NiNja que graban en 4:2:2 y una Pocket Cinema que graba internamente en 4:2:2.
El software de edición que usamos, Davinci Resolve, trabaja a 10 bits, lo cual permite por tanto una gestión del contraste con valores que van de 0 a 1023. Eso es especialmente útil ya que como hemos comentado nuestro sistema perceptivo ocular es muy sensible a los cambios de luz.
Consideraciones finales sobre codecs, chroma subsampling y profundidad de color
Si bien hemos aludido a cuestiones técnicas, éstas tienen una influencia directa sobre proceso creativos vinculados al montaje. El uso de archivos con codificación interframe puede ralentizar el proceso de montaje y la transcodificación a archivos con fotogramas completos como Prores o DNX puede mejorar la fluidez del trabajo de creación y ahorrar tiempo de producción.
La gestión consciente en el pipeline de la profundidad de color y un esquema de Chroma subsampling determinado va a condicionar desde las localizaciones hasta el look final de la producción. También influirá enlos recursos técnicos y humanos necesarios en postproducción.
Por todo ello es recomendable, cuando se trabaja por primera vez con un determinado material de grabación o software en postprouccción, dedicar un tiempo de la producción a realizar test de compatibilidad y resultados para un correcta gestión de la imagen y de los recursos disponibles. Es decir, diseñar un pipeline.