Aquí está: el futuro del color

En medio de todo el reciente jaleo sobre 4K, es fácil quedar atrapado en el entusiasmo por la resolución. La grabación de un fotograma de vídeo, que es el tamaño de una foto tomada por una cámara de fotos, no es algo malo, por supuesto, pero el color y el contraste son todavía las propiedades más llamativas en una imagen. Pero ahora sabemos el futuro que le depara a la colorimetría de las imágenes.

4K para 2K

Mucha gente, incluso ahora, están rodando en 4K para después, acabar el proyecto en 2K aún no estando interesados a comprobarlo en el futuro, debido a una caída en el ruido y un incremento en la nitidez que puede ser explicado por la disminución de la resolución de una imagen tan grande. Pero hay también todo tipo de problemas potenciales, desde el incremento en las demandas que estamos poniendo en los objetivos y en los foquistas, hasta el aumento de la precisión con el que debe de diseñarse la producción. Después de todo, cuando puedes ver todos los detalles de la imagen, uno necesita ser cuidadoso con cómo se muestran todos los detalles de la imagen. Es fácil pasar por alto el hecho de que eso es algo que tiene un coste, no sólo de mejores objetivos o un foquista que esté más en contacto con su zen interior. Qué actores son los que se tienen que preocupar, por no estar en la flor de la juventud, y piensan en esta situación?, odio pensar esto, pero he escuchado desde hace mucho tiempo a gente que solía mirar a las cintas de video desacreditar al HD convencional por ser demasiado nítido.

Renderizando el color

Así que más pixeles. Silencio, ahora rueda la gente. Tiene más definición que el 35mm. Hasta hace poco, pensaba, en un área en el que el video tendía a caer en horribles comparaciones respecto de la película, este era el renderizado del color. Mientras, en la práctica estas cosas están debidamente controladas, un director de foto una vez ha tenido (y hasta cierto punto tiene) la opción no sólo de negativos más apagados o más saturados, pero también el alto contraste y la saturación reversible, con o sin procesos cruzados u otros trucos. En el estreno, un proyector puede proyectar cualquier color de la película que pase por su ventanilla. Los colores de la película están limitados sólo por la química, aunque sea química compleja, que es un tema de mayor investigación, mientras que los colores disponibles para los sistemas digitales tienen que estar decididos por adelantado, antes de que la cámara y los monitores sean diseñados y construidos con sus filtros rojo, verde y azul.

Por esta razón, deberíamos de dar la bienvenida a las ITU-R (recomendación BT.2020) (Rec.2020), que estuvo disponible el último año. Al igual que las recomendaciones 601(para la TV estándar) y la 709 (para el HD), La 2020 define el ratio del frame, la dimensión del pixel, y otros aspectos de la señal del video alrededor de ambas resoluciones, tanto la 4K como la 8K. A parte de lo obvio, quizás la característica principal de la Rec. 2020 es el incremento de la gama de color, particularmente con respecto a el verde, dónde los estándares anteriores lo habían situado en los, bastante débiles, colores hierba. Esto siempre se hizo históricamente por que la estandarización del proceso era necesariamente ajustado en los aparatos, que pueden ser construidos por las técnicas existentes, principalmente aquellos que concernían a los tubos de rayos catódicos (CRT) los que podían producir los colores disponibles desde los fósforos que podrían hacerse. La tecnología más reciente ofrece una flexibilidad mucho mayor. El hecho triste es que muchos aparatos en la práctica están basados en la Rec. 709, desde cámaras, a pantallas para ordenadores, tabletas y teléfonos, los cuales utilizan la misma paleta limitada de verdes como el video profesional.

La buena noticia

Asi que, se está tendiendo a dar unos colores verdes y turquesas mucho más saturados en la radiodifusión en 4K, o específicamente en las imágenes generadas con la Rec.2020. Una particularidad, de esta buena noticia, es que esto se ha hecho con un grado de restricción y el sistema que ha resultado no es tan complejo como un campo de minas.

La mayoría de sistemas de color trabajan con componentes RGB, a pesar de que algunas televisiones implementan el amarillo y el cian, principalmente, como forma de cubrir completamente la Rec.709. En un diagrama CIE, que muestra todos los colores visibles al ojo humano con una forma parecida a una herradura, cualquier sistema de tres colores primarios puede ser trazado como un área triangular la forma y cobertura de dicho triángulo variará dependiendo del rojo, verde y azul que esté especificado. Los colores que estén dentro del área triangular pueden estar representados por el sistema de color en cuestión, pero los que estén fuera no pueden ser representados.

2020_vs_709_1Este diagrama muestra el triángulo descrito por los colores primarios RGB definidos en la Rec. 709, en blanco, y la Rec. 2020 en negro. Lo primero que se distingue claramente es que la norma Rec. 2020 es un triángulo mucho más grande, incluyendo los rojos ligeramente más profundos y los azules, así como una mayor capacidad de reproducción de los verdes. Otra cosa, quizás ligeramente menos obvia, sobre el triángulo 2020, es que los colores primarios RGB están en el borde exterior del diagrama CIE. Ello indica que los colores primarios de la recomendación 2020 son completamente monocromáticos (según los términos del estándar CIE 1931 a los que el diagrama pertenece) y puede ser especificado por una longitud de onda, en lugar de ser una mezcla de rojo, verde y azul en sí mismos. Los colores primarios Rec.2020, en un gráfico de salida sobre el espectro visible, serían presentados por una linea vertical, de la misma manera que una flauta., pareciéndose a una forma sinusoidal, aparecería como una sóla linea en un gráfico de frecuencia de onda. El resultado de todo esto es que la gama de color disponible para la Rec.2020 que pertenecen a las pantallas 4K es en realidad más grande, en términos de porcentaje de cobertura del diagrama CIE, que la disponible para el cine digital.

La renderización del color más ambiciosa

Aún así, el espacio de color Rec.2020 no cubre todo el diagrama CIE. Aún hay colores visibles por el ojo humano que no pueden ser representados. Algunos otros sistemas que han sido más ambiciosos renderizando los colores han intentado cubrir todo el espacio de color CIE especificando los colores RGB primarios quedando fuera del área de color con forma de herradura -en efecto, más rojo que el rojo, verde que el verde y azul que el azul-. Estos colores imaginarios son imposibles de crear, y no pueden ser vistos por nadie, pero estos colores permiten una completa cobertura. El problema es que es imposible construir una pantalla que pueda funcionar mostrando este sistema de color -por definición- por que los RGB primarios que usa, realmente, nunca pueden existir. Cualquier sistema requiere una conversión antes de ser emitido, que requiere de un proceso complejo; evitando esto en el coste de algunas pequeñas exclusiones desde el color disponible es probablemente un compromiso de ingeniería razonable.

Los problemas con la corrección de color con todo el espacio CIE

Sin embargo, hay algunas advertencias más serias para todo este tema del color. El primer problema potencial es que con una extensión más grande de color, se necesita una mayor precisión para almacenar digitalmente sin artefactos (bandíng) que sean visibles. Los experimentos han mostrado que un incremento de un sólo bit respecto de los tradicionales 8 bit en la Rec. 709 sería lo adecuado para evitar el problema (en base a que un bit dobla la extensión de los valores que pueden ser almacenados), pero en la práctica el documento describe formatos de 10 o 12 bits para la Rec.2020. Ambos modos, pero particularmente los de 12 bit, dan una mayor precisión que los 8 bit de la Rec.709, incluso con su gama de color más limitada, y el modo con 12 bit podrá usarse para grandes producciones.

Quantel en el IBC

Como vimos en el IBC, en el stand de Quantel con su sistema de corrección de color “Pablo Rio”, el 4K tiene aún mucho trabajo por delante, ya que requiere un montón de hardware y una configuración cuidadosa, especialmente desde que el estándar permite velocidades de grabación por encima de los 120 fps. Velocidades de cuadro fraccionables como 59,94 y 29,97 frames por segundo, siendo irritante, aunque probablemente, dado que hay una necesidad continua, que la mayoría de la gente aún no se ha alejado de la Definición Estándar (SD). Incluso el video stream a 60 frames representa unos 700MB/por segundo de información, y si la gente quiere mantenerse usando el 3D esteroscópico, hay el doble de información y el doble de imágenes. Pero con los sistemas de compresión en 4K o UltraHD los flujos de trabajo que son más sencillos y baratos que nunca, puede merecer la pena preguntarse lo bien que tu software y equipo procesa toda la información, incluso la información de color extra.

La solución de Sony

Lo que es realmente inusual es que una de las pocas primeras pantallas que es capaz de manejar la Rec 2020 es probable que sea la OLED de 56″ de Sony, mostrada en un par de ferias comerciales -si ellos pueden descifrar cómo hacer que haya una manera que sea económicamente viable-.

Obsesión

Con la obsesión actual de densidad de píxeles, algunas de estas obsesiones harán que se llegue aún más lejos -pero lo importante es que el estándar ya existe. Es algo sobre lo que tienen que trabajar los productores y los radiodifusores. Queda por ver -especialmente con la cuestión de como muchos bits están disponibles para cada uno de los píxeles- si el traslado a 4K y calidades superiores sólo será una cuestión de que las imágenes tengan una definición mayor.

Artículo extraido de  RedShark. Escrito por Phil Rhodes. 7 Noviembre 2013. Traducción: Jorge Rio.

Y para que entendais mejor algunas de las claves que se dan en este artículo aquí podreis ver un Video que trata el tema de la colorimetría en 4K.

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