Videocamere e videoriprese in HD - Aspetti Tecnici

[gattapuffina]

Ricordo comunque che, il problema del pull-down è relativo solo alle versioni NTSC delle videocamere. Questo crea tutta una serie di problemi a cui fare attenzione in fase di editing, che le telecamere PAL non hanno, perchè il 25PF non è altro che la memorizzazione di un frame originale a 25P, mettendo i semiquadri pari in un frame in formato interlacciato 50i, e quelli dispari nel successivo.

Però, essendo questi due semiquadri parte dello STESSO fotogramma, cioè NON sono sfasati temporalmente tra loro come lo sarebbe un vero video interlacciato, ricomponendoli, si ottiene nuovamente il fotogramma progressivo originale COME SE il video fosse stato realmente ripreso in un vero 25p.

Il problema è semplicemente che il software di editing sia a conoscenza di questo "trucco". Se il software fa di testa sua, vede che il formato acquisito è ufficialmente indicato come 50i, e quindi assume che sia interlacciato, e quindi applica sicuramente degli algoritmi di deinterlacciamento, che in questo caso specifico sono totalmente inutili.

Anzi, sono dannosi, perchè le operazioni che fanno per ridurre gli artefatti di sfasamento temporale applicati su semiquadri che di sfasamento non ne hanno, riducono la risoluzione verticale.

Per cui, è necessario che il software di editing lasci la possibilità di specificare manualmente che, nonostante il video sia stato acquisito come interlacciato, va gestito da lì in poi come progressivo, ignorando completamente la priorità dei semiquadri.

E' importante inoltre non fare confusione tra artefatti di deinterlaccio, e artefatti di "rolling shutter", causati cioè dal fatto che i sensori CMOS non sono in grado di riprendere un'immagine in un colpo solo, ma la "scansionano" dall'alto al basso riga per riga. Per cui, se durante la scansione la camera si sta muovendo lateralmente, tutti gli oggetti verticali verranno catturati sul video "storti", e questo crea degli strani effetti di tremolio nelle carrellate laterali, che molti erroneamente associano al deinterlacciamento, e così si è creato il mito che il video in formato PF25 non è un vero progressivo, cosa che in realtà non c'entra nulla. Semplicemente, le camere con i CCD soffono molto meno di questo problema...

Per quanto riguarda il famoso "effetto cinema", è stato già detto diverse volte, che è sbagliato semplicemente fossilizzarsi sul concetto di "meglio" o "peggio", non esiste il meglio: esiste solo quale linguaggio visivo si vuole usare. Dire che un frame rate è sempre peggio di un altro, è sbagliato come sostenere che i colori *devono* essere sempre saturi, l'immagine *deve* essere sempre iper-definita, etc. Se chi riprende decide che il suo messaggio venga espresso meglio con colori tenui, oppure un'immagine soft, che sia... Stessa cosa il frame rate.

Quindi, SE vogliamo emulare l'aspetto tradizionale (scrivo "tradizionale", perchè è quello della *maggioranza* delle pellicole, il che non vuol dire totalità ) della ripresa in pellicola cinematografica, le cose fondamentali sono:

- La ridotta profondità di campo. Questo è quello che pesa di più in assoluto e, purtroppo, è molto complicato da ottenere con una videocamera normale. Ci sono adattatori DOF, piuttosto complicati da usare, che permettono di usare le lenti fotografiche e sfruttare il rateo focale da 35 mm, proiettando su un vetrino. E', come detto, molto complicato, e ha effetti collaterali, tipo vignettatura, perdita di luminosità, etc. Fino ad oggi, era l'unico modo di avere la profondità di campo della pellicola.

Ecco perchè le reflex digitali moderne, specialmente quelle a full frame (es. la Canon 5D mk2) sono così apprezzate per il video: hanno già naturalmente le caratteristiche per ottenere la ridotta profondità di campo, che è tipica del look cinematografico. Giusto per chiarire: vuol dire che il soggetto è in genere a fuoco, mentre lo sfondo no. E questo dà sia tridimensionalità all'immagine, ma permette anche di dirigere l'attenzione di chi guarda dove si vuole.

- Il frame rate a 24 fps, ACCOPPIATO a quello che si chiama, "otturatore a 180 gradi", che in ambito elettronico non vuol dire null'altro che l'otturatore elettronico è aperto per metà del tempo del frame rate. Quindi, 1/48 di secondo nel caso del 24p e 1/50 di secondo nel caso del 25p.

La combinazione tra i 24/25 fps e l'otturatore a metà del tempo, risulta in una specifica quantità di "motion blur" catturato sul fotogramma, che percepiamo (perchè vista migliaia di volte al cinema) come simile alla pellicola. L'otturatore più lento aumenterebbe il motion blur, ottenendo immagini dal movimento un po' troppo soft, mentre l'otturatore più veloce, ottiene un certo effetto "strobo", che talvolta anche al cinema si usa, ma limitato alle scene molto veloci e comunque per dare un effetto particolare. Stiamo parlando SEMPRE di 24 o 25 fps, qui è in ballo solo il tempo dell'otturatore.

- Il terzo elemento che aiuta a ricreare l'effetto pellicola, è la gamma differente, che comunque non è semplice da riprodurre in elettronico. Ci sono dozzine di prodotti plug-in (es. Magic Bullet) che promettono di emulare la gamma delle pellicole più note, e spesso emulano anche la famigerata "grana"...non perdiamoci in questo discorso, che è piuttosto complesso ma, fondamentalmente, la problematica è questa...

[Nicholas Berg]

Il problema è semplicemente che il software di editing sia a conoscenza di questo "trucco"....è necessario che il software di editing lasci la possibilità di specificare manualmente...

questo è il punto che mi interessa più di tutti...me lo spieghi un pò meglio?
cioè ho capito chiaramente il senso, ma quello che vuoi dire è che devo cercare nel software di editing video che uso (nello specifico kdenlive), la presenza di una opzione che mi permetta di far sapere al lettore cosa fare (tipo flag)?

oppure alternativamente, sempre se ho capito bene, si potrebbe impostare, nei lettori che lo permettono (es.panasonic), la modalità cinema...dico bene?

...artefatti di "rolling shutter"

questo problema è influenzato dalla velocità dell'otturatore?
cioè in linea teorica più veloce va l'otturatore, prima il sensore deve scansionare l'immagine...quindi è un problema sempre presente ma che appare più evidente sulle basse luci?

grazie

[gattapuffina]

ma quello che vuoi dire è che devo cercare nel software di editing video che uso (nello specifico kdenlive), la presenza di una opzione che mi permetta di far sapere al lettore cosa fare (tipo flag)?

Non conosco quel software in particolare, io uso Final Cut (in questo caso, sia la versione Pro che la Express sono identiche) e per ogni clip catturato, ci sono le impostazioni di formato, che mostrano come il video è stato acquisito.

Nel caso dell'HV20/30/40, ad esempio, saranno HDV 1440x1080 50i, in ogni caso, sia se la modalità era 25PF, sia se era 50i, il software non sa nulla della modalità 25PF.

Quindi, va reimpostato il formato del clip DOPO la cattura, modificando il parametro della "Field dominance", che di default è Upper, e portarlo a "None". Va fatto per tutti i singoli clip che sono sulla timeline, e va fatto ANCHE per la Sequenza che contiene i Clip.

Così facendo, il programma non tenta di deinterlacciare automaticamente, e quindi la risoluzione verticale viene preservata.

Cerca di capire se una cosa simile si applica anche al software che usi tu. In iMovie, ad esempio, NON si può fare.

oppure alternativamente, sempre se ho capito bene, si potrebbe impostare, nei lettori che lo permettono (es.panasonic), la modalità cinema...dico bene?

Dipende da cosa esporti. Se esporti in interlacciato 50i, FORSE la modalità Cinema dovrebbe aiutarti, ma non mi pare una buona idea, perchè dopo ti trovi con un file esportato che si comporta diversamente in base al lettore. E' meglio che risolvi in fase di editing, nel modo detto sopra, e poi esporti in 25p.

questo problema è influenzato dalla velocità dell'otturatore?
cioè in linea teorica più veloce va l'otturatore, prima il sensore deve scansionare l'immagine...quindi è un problema sempre presente ma che appare più evidente sulle basse luci?

Si, ma in peggio...nel senso che il difetto si nota ancora di PIU' con la velocità dell'otturatore più alta.

Questo perchè la velocità di scrittura/lettura delle celle del CMOS è sempre la stessa, indipendentemente dal tempo dell'otturatore per cui, con i tempi più rapidi, una porzione maggiore dell'esposizione è avvenuta durante la scansione verticale, e quindi "pesa" di più.

Per fare un esempio (sto dando numeri a caso, eh...), se la scansione prende 1/1000 di secondo, se usi lo shutter a 1/500, metà del tempo di posa avviene durante la scansione e quindi crea immagini con artefatti (se muovi la camera lateralmente, ovviamente), mentre con l'otturatore a 1/50, solo un ventesimo del tempo di posa totale è stato esposto con gli artefatti, e quindi si nota di meno, anche perchè si perde un po' nel motion blur generale, che invece a 1/500 non c'è.

[Nicholas Berg]

ok tutto chiaro...
il software che uso è sotto linux, se non trovo niente uso final cut in macchina virtuale

grazie dell'aiuto

[durin]

Cerca di capire se una cosa simile si applica anche al software che usi tu. In iMovie, ad esempio, NON si può fare.

AAAAA proposito di iMovie, mi sai dire come gestisca i filmati 50i?
Essendo il frame rate del progetto comunque 25 fps, come li elabora?
Non ho ancora capito se dimezza il numero fotogrammi fin dall'importazione facendo una specie di 25i deinterlacciato o cosa

[darioi3liw]

Dò il benvenuto a Gattapuffina in questo 3d.
Tutti abbiamo apprezzato quanto da lui esposto, in modo molto competente con linguaggio chiaro e semplice , nel thread "Videocamera Full HD e Reflex"
Ho piacere che sia arrivato qui dove si discutono gli aspetti tecnici delle videocamere e delle videoriprese HD.
Gli argomenti da trattare sono molti, e mi sembra che con la partecipazione di Nicholas Berg, Albert , Durin e Gattapuffina questa discussione sia partita molto bene e mi auguro prosegua altrettanto bene.
I principianti, come il sottoscritto, apprendono e.... ringraziano.

[darioi3liw]

Cerco di introdurre un nuovo argomento di discussione in questo 3d.

Lo spunto mi è venuto partecipando alla discussione sul 3d "canon s11 aspetti e sample" dove Djandrea nel commentare le caratteristiche di questa cam da poco acquistata diceva che nel menù ha trovato un'opzione che prevede un'ulteriore zoom 1,7x estendendo quindi lo zoon ottico da 10x a 17x.

Essendo le videocamere già dotate oltre allo zoom ottico anche dello zoom elettronico con estensioni qualche volta improponibili (e anche inutilizzabili per il degrado dell'immagine comportante), questa estensione 1,7x come viene attuata, e nel caso particolare della S11 che ha un CMOS di 6 Mpixel secondo voi riduce la qualità della ripresa?

Rimango in attesa di vostre osservazioni in merito.

Grazie.

[darioi3liw]

Aggiungo a quanto sopra:

Questa estensione di zoom di 1,7x secondo voi potrebbe funzionare come gli "extrazoom" che ci sono in alcune fotocamere, nelle quali restringendo l'area di lettura del sensore aumenta la focale dell'ottica verso il tele?

Ovviamente diminuendo l'area di lettura del sensore diminuiscono anche i pixel e quindi se una fotocamera ha un sensore da 10 Mpixel, l'extrazoom si ottiene con risoluzioni inferiori es. 8-5-3-2 Mpixel. Più si diminuiscono i pixel, più diminuisce l'area di lettura e più la focale diventa più spinta verso il tele.

Questo io lo ottendo con la mia bridge Lumix Fz50 da 10 Mpixel che ha uno zoom 12x. Quando utilizzo gli 8 Mpixel lo zoom ottico diventa 13,4x, con 5Mpixel diventa 17,1x, con 2Mpixel diventa un 21,4x

Questo però avviene diminuendo i pixel e quindi la risoluzione del'immagine.

Ritornando alla videocamera in questione, la Canon S11 che ha un sensore da 6 Mpixel presumo che in condizioni normali utilizzi tutti i pixel per poi fare il "downscaling" a 2,1 Mpixel tipico dell'HD, ottenendo un beneficio in termini di sensibilità e minor rumore.

Quando viene attivato questo extrazoom 1,7x potrebbe utilizzare solo la porzione centrale del sensore sempre però con almeno 2,1 Mpixel , per cui l'immagine non dovrebbe perdere in risoluzione. Pederebbe solo il beneficio del "downscaling" sopra citato.

Cosa ne pensate? - C'è qualche altra videocamera che ha questa estensione di zoom?

Attendo qualche risposta dagli esperti, anche a beneficio dei neofiti che seguono questo Forum.

Salve e Grazie.

[william]

Vorrei aggiungere alcune precisazioni a quanto detto in questa discussione, riguardo alle problematiche del 25p, 24p, 30P, 50i e 60i.
Sono state dette cose giuste e alcune leggermente imprecise, ma dato che ho a che fare con queste problematiche tutti i giorni per lavoro cercherò di riepilogare:
E' stato detto, giustamente, che i vari formati progressivi registrano l'intero fotogramma in un preciso istante di tempo (rolling shutter a parte, che qui non c'entra) proprio come una fotografia, una istantanea. Vengono ripresi 24, 25 o 30 fotogrammi al secondo. Nel caso della ripresa interlacciata, vengono ripresi 50 o 60 SEMIquadri (righe dispari e righe pari separatamente nel tempo). Uno stream a 25p o a 50i contengono la stessa quantità di dati, la differenza è l'istante in cui vengono ripresi. Dato che a 50i il nostro secondo viene spezzettato in 50 parti, i movimenti saranno più fluidi rispetto alle riprese a 25p, dove il secondo è spezzettato in sole 25 parti. Questo si chiama aliasing temporale, ed è lo stesso effetto che fa girare al contrario le ruote dei carri in alcune riprese dei film western (e non solo, ovviamente). In compenso, il fotogramma a 25p è composto dalle righe pari e quelle dispari, e quindi la risoluzione verticale è doppia, con meno scalettature sulle linee oblique (aliasing spaziale). Qui è una questione di scelta, dato che i dati sono gli stessi, bisogna decidere se sia meglio usarli per il movimento o per la qualità dell'immagine. Per il 30p e il 60i vale lo stesso discorso, ma con un flusso dati un poco più abbondante. Fin qui sono cose già dette, ho solo fatto un riassunto.
Ora, è molto facile registrare un flusso p (25p o 30p) in un segnale i (50i o 60i) In realtà, la registrazione è la stessa, e il flusso non se ne accorge, il sistema di registrazione non sa se i semiquadri sono uguali o differenti. Una ripresa immobile, per fare un esempio limite, è esattamente identica si registrata a 25p che a 50i. La ragione per cui i segnali p sono registrati a 50i o 60i è semplicemente perché quando si parla di alta definizione non esiste lo standard 30p, o il 25p, ma esistono solamente i formati interlacciati, e quindi le registrazioni progressive sono sempre inglobate in un flusso interlacciato. Questo succede anche con i sistemi professionali, come spiegato su wikypedia.
Quando si edita una registrazione 25p in un flusso 50i (lo stesso vale per la coppia 30/60) il sistema è meglio se conosce la natura del materiale, interlacciata o no, ma in verità un segnale progressivo può essere lavorato tranquillamente considerandolo interlacciato. I problemi possono sorgere nel momento ad esempio che si farà una dissolvenza o un roll di titoli, ad esempio. Se il sistema di editing "crede" di lavorare in interlacciato, renderizzerà gli effetti suddetti in interlacciato e non in progressivo, vanificando la ripresa eventualmente progressiva.
Invece, il problema al contrario potrebbe essere più complesso: se viene editato un segnale ripreso interlacciato su un sistema che lo considera progressivo, ci possono essere numerosi problemi. Il più eclatante lo si vede se si tenta di scalare l'immagine rimpicciolendola o ingrandendola. Gli effetti di "combing" saranno disastrosi.
Se si desidera mescolare materiale progressivo ed interlacciato ci sono due strade: lo si lavora tutto come interlacciato oppure bisogna de-interlacciare le parti interlacciate. Questa però è una operazione molto difficile da fare senza effetti collaterali, ci sono alcuni sistemi ma non entro nel merito sennò si fa lunga.
Un discorso a parte invece va fatto per il 24p, che viene portato a 60i tramite il citato 3:2 pulldown. Il perché di questi numerini è presto detto: un primo fotogramma viene scomposto in righe dispari e righe pari, e viene trasmesso (o registrato) 3 volte con la sequenza dispari-pari-dispari, un secondo fotogramma viene pure scomposto in righe pari e dispari e trasmesso due volte con la sequenza righe dispari righe pari. Questa sequenza si ripete continuamente, e in pratica viene aggiunto un semiquadro ogni 4 (portandoli a 5). Facendo due conti si vedrà che 24 fotogrammi diventeranno 30 (o meglio 60 semiquadri), ma saranno interlacciati. Un processo contrario, chiamato inverse 3:2 pulldown potrebbe estrarre i fotogrammi originali dal flusso 60i.
Ora, perché la ragione di tutte queste complicazioni?
Ad esempio, se una ripresa, per qualche motivo, deve essere portata su pellicola registrare a 24p, o al limite a 25p è imperativo, perché la pellicola è naturalmente progressiva. Da qui anche i termini "cinema mode" o "filmlike" quando si parla di progressivo. Le riprese in pellicola, infatti, hanno questo aspetto più scattoso e danno questa impronta alla ripresa.
Lavorando in video, è una scelta artistica.

[darioi3liw]

alcune precisazioni a quanto detto in questa discussione, riguardo alle problematiche del 25p, 24p, 30P, 50i e 60i.

Ciao william
benvenuto in questa discussione. Ottimo che lavori nel settore e quindi potremo usufruire della tua competenza in materia anche più avanti per altre problematiche.
Ok per tutte le precisazioni che hai fatto sull'argomento.
Hai spiegato tutto molto bene in particolare l'argomento sul 3:2 pulldown.

Siccome ti ho seguito anche sul 3d della PANASONIC TM300-350 desideravo sapere cosa avevi deciso come acquisto per quel tipo di lavoro che dovevi fare tenuto conto anche di alcune caratteristiche particolari che doveva avere la videocamera.

Saluti.

[durin]

Scorrendo a fermo immagine (con un programma che mantenga il formato originale) un flusso 50i cosa dovrei vedere?
50 immagini a righe alternate pari-dispari
o
25 immagini con le righe pari e dispari sfasate temporalmente di 1/50 di secondo
?

[william]

Siccome ti ho seguito anche sul 3d della PANASONIC TM300-350 desideravo sapere cosa avevi deciso come acquisto per quel tipo di lavoro che dovevi fare

In realtà non ho ancora deciso, ma penso che prenderò la panasonic TM 300 (la 350 costa di più con pochi vantaggi). Devo fare delle riprese a bordo di una barca a vela, in genere con molta luce (ma non sempre), che devono finire su emissioni TV e su dei Bluray.E' per quest'ultimo scopo che mi interessavo del progressivo.

a fermo immagine un flusso 50i cosa dovrei vedere

Dipende: se la registrazione è fatta a 50i, quindi interlacciata, in genere il programma di editing correttamente settato mostra 25 fotogrammi, dei quali però visualizza solo il field dominante (in alcuni casi si può anche decidere qual'è). Se però si esporta un fotogramma come immagine si vedranno le righe pari e dispari sfasate (purché l'immagine sia in movimento, abbastanza veloce)

[gattapuffina]

Devo fare delle riprese a bordo di una barca a vela, in genere con molta luce (ma non sempre), che devono finire su emissioni TV e su dei Bluray.E' per quest'ultimo scopo che mi interessavo del progressivo.

Faccio il diavoletto tentatore, e ti mostro un filmato promozionale fatto per un'agenzia che organizza tour nave+elicottero in Australia, che mi pare una tipologia simile al lavoro che devi fare tu:

http://vimeo.com/4685373

Girato interamente con la EOS 5D Mark2...gli scattini sono solo colpa di Vimeo

La scomodità della 5D, è che se devi essere compatibile con BD e TV, devi riportare la ripresa a 25p in post, perchè la macchina riprende solo a 30p (e neanche 29,97, ma 30... )

[william]

La scomodità della 5D, è che se devi essere compatibile con BD e TV, devi riportare la ripresa a 25p in post

Avevo valutato anche questa soluzione, ma portare i 30 frame a 25 in post è disastroso per la qualità di immagine, perché o si hanno scattini inaccettabili o si deve subire l'effetto di "ghost frame", cioè di fotogrammi che sono il risultato della dissolvenza tra due fotogrammi successivi. Già mi scoccia di non trovare in Italia la camera a 24p, che sarebbe l'ideale: la porto a 60i con il 3:2 pulldown, e a 25 accelerando leggermente (come si fa oggi con il cinema). Invece, se riprendo a 25 dovrò rallentare, ma non è la stessa cosa.

[gattapuffina]

Avevo valutato anche questa soluzione, ma portare i 30 frame a 25 in post è disastroso per la qualità di immagine, perché o si hanno scattini inaccettabili o si deve subire l'effetto di "ghost frame", cioè di fotogrammi che sono il risultato della dissolvenza tra due fotogrammi successivi.

Più che altro sono pochissimi i programmi che lo fanno bene. Su Mac, ad esempio, ci sono Shake oppure Nuke che hanno buoni risultati. Ma ci mettono tempi biblici di elaborazione, perchè non fanno una semplice interpolazione di frame, ma analizzano il movimento pixel per pixel.

Già mi scoccia di non trovare in Italia la camera a 24p, che sarebbe l'ideale: la porto a 60i con il 3:2 pulldown, e a 25 accelerando leggermente (come si fa oggi con il cinema). Invece, se riprendo a 25 dovrò rallentare, ma non è la stessa cosa.

Ci sono due possibilità: o prendi la 7D invece della 5D, ma non è full frame (anche se ha un sensore comunque enorme rispetto alle videocamere), che riprende in 24p, 25p e 29,97p e costa pure meno, oppure sperare che la Canon risponda alla petizione che stanno facendo online, per avere un aggiornamento firmware della 5D per aggiungere il 24 e 25p.