HD, HDTV, HDCAM, 720, 1080, 2K, 4K... ?

Todas estas siglas se refieren a formatos de video de alta definición (HD = Hight Definition), o de más definición que la standart o normal que recibimos hasta ahora. Vamos a verlas, pero antes creo que es necesario entender algunos conceptos de base que forman parte de toda esta nomenclatura:

1.- Breve historia

2.- Definición

3.- Entrelazado y progresivo.

4.- Frame rate

5.- Aspect ratio

6.- Resolución

7.- Formatos

8.- Ejemplo tonto

9.- ¿Qué formato usar?

10.- Conclusión

11.- C ???

1.- Breve historia.

Intentos de televisión de más definición que la standart que estamos recibiendo ya los hubo, no es ninguna novedad, si bien ahora gracias a las posibilidades tecnológicas y a la sensibilización de los espectadores (y una pizca de consumismo voraz) lo tenemos más a mano y ya es una solución real.

Se podría decir que el primer sistema de televisión en alta definición que realmente llegó a funcionar fue en Francia a finales de los 40 y llegó a estar activo durante 4 décadas. Sólo para retransmisiones concretas y en blanco y negro, nunca llegó a migrar al color. Según la nomenclatura actual, que luego veremos, se podría haber llamado 755i.

En Japón se introdujo el primer sistema de HDTV que aún sigue en emisión, el sistema MUSE. Es un sistema 1035i y empezó a emitir a principios de los 90 y seguramente dejará de emitir en 2007.

En Europa se adoptó la norma Euro1080 (1080i) aunque también se usa el 720p y desde 2004 hay programación regular tanto en satélite como por cable, siendo los pioneros el Reino Unido y Alemania y al principio sólo canales de pago.

2.- Definición.

HD es High Definition o alta definición y se usa para definir cualquier formato con definición superior a la que tienen los sistemas actuales (NTSC o PAL), a los que denominamos SD o Standart Definition, definición standart.

Si le añadimos TV, tendremos HDTV: TeleVisión de Alta Definición.

Sony bautizó su sistema de Alta Definición como HDCAM (por lo de BETACAM + HD = HDCAM) y a su sistema de DVCAM en HD le llamó HDV.

720 y 1080 es la nomenclatura del formato por su definición que veremos detalladamente más abajo.

2K y 4K son la nomenclatura de las imagenes de cine digitalizadas y hacen referencia a su resolución, también las veremos.

3.- Entrelazado y progresivo.

Entrelazado (Interlaced) es la técnica usada en televisión para la captura y visualización de los cuadros. Con este concepto se consiguieron dos cosas: primero, reducir a la mitad el flujo de datos, y segundo, doblar la frecuencia de visualización para evitar el parpadeo.

Lo que hace esta técnica es contemplar un cuadro (frame) por sus líneas y dividirlo en dos subcuadros o campos (fields): campo A y campo B.

Primero visualiza las líneas pares (2, 4, 6, 8...) en el campo A, y luego, en la siguiente visualización o campo B, las líneas impares (1, 3, 5, 7...). Con lo que tendríamos algo así:

Y para reconocerlo, cuando un sistema es entrelazado, se le añade una i (de Interlaced) al valor de la resolución, así el sistema PAL será 576i.

Este sistema ofrece movimientos más suaves si bien las pausas y algunas variaciones de velocidad pueden dar problemas al ver en el mismo cuadro los interlineados simultáneos de los dos campos.

Y progresivo (Progresive o Non-Interlaced) es cuando todo el cuadro o frame se captura y se representa de una sola vez. Se le reconoce por llevar una p (de Progresive) en vez de la i de interlaced, así el sistema DHCAM puede ser 1080p.

Este sistema es el que más se parece al cine (en cine se catura toda la "foto" de golpe), pero con ratios bajos (24 frames por segundo), y puede dar la sensación de estrobo o movimiento a "trocitos".

Algunas veces, sobre todo en formatos que permiten trabajar en diferentes ratios, se le denomina primero por la resolución (y a veces también por el ratio) seguido de i o p, y a veces i/p va entre la resolución y el frame ratio.

Si el sistema es entrelazado, el ratio hará referencia al número de campos, no de cuadros. Así, si el sistema PAL (25 cuadros por segundo, cada uno con sus dos campos) tiene un total de 50 campos cada segundo, le llamaremos 576 50i ó 576i50 e incluso 576i, ya que sabemos que 576 es la resolución PAL y éste trabaja a 50 campos.

Y si es progresivo, se hará referencia al número total de campos completos que capturamos cada segundo. Así, si trabajamos a 24 imágenes por segundo progresivas en HDCAM, le llamaremos 1080 24p ó 1080p24.

4.- Frame rate.

Frame rate o ratio de cuadros es la cantidad de cuadros (frames) que captamos en cada segundo y se expresan en fps (Frames Per Second).

El cine es 24fps, el video PAL es 25fps y el video NTSC es 30fps.

Pero como acabamos de ver, con el acercamiento de los formatos y la irrupción de los cuadros progresivos en video, dejaremos de decir fps porque es obvio que al movernos en estas cantidades no nos referimos a definición. Y para ayudar un poquito, al hablar de entrelazado, lo haremos por campos, no por cuadros, ya que si grabamos en progresivo lo haremos a 25, no a 50, y así al decir 50 ya queda implícito que es entrelazado, con lo que a veces incluso nos ahorraremos poner la "i" o la "p".

Veámoslo gráficamente, seguro que se entiende enseguida:

5.- Aspect ratio.

El aspect ratio o relación de aspecto es la proporción de la base de la pantalla con respecto a la altura. Cuando decimos 4:3 (léase "cuatro tercios") nos referimos a que por cada 4 partes que mide la base tendremos una altura de 3 de esas partes. Una pantalla de 4 metros de base tendrá 3 m. de alto, una de 1 metro de base, tendrá 75 cm de alto...

El 4:3 es el aspecto usado en la TV standart (PAL y NTSC), en el cine mudo y en el cuadro completo de cine de 35mm (full frame).

Y si el aspecto es 16:9 (léase "dieciséis nueve"), el que usa la HDTV, pues lo mismo; una pantalla de 16 cm. de base tendrá 9 cm. de alto.

Llegados a este punto, nos ha dado por complicarnos la vida (con lo fácil y descriptivo que es decir 4:3) y vamos a dividir la base por la altura y definirlo por este cociente. 4:3 pasará a decirse 1,33 y 16:9 será 1,78.

Pero esto no nos va a preocupar en exceso en HD, ya que si bien en la SDTV podíamos encontrarnos con las dos relaciones (4:3 y 16:9), en HDTV sólo trabajaremos en 16:9.

6.- Resolución.

La resolución es el número de píxels (Picture Elements o elementos de la imagen) o líneas y se mide por los que tiene de ancho (resolución horizontal, de izquierda a derecha) por los que tiene de altura (resolución vertical, de arriba a abajo). Simplificando: imaginemos que tenemos una tabla de cálculo con sus columnas y sus filas, la resolución de ancho sería el número de columnas, la resolución de la altura (que es al final la única que diremos) sería el número de filas y el número de píxels (que es un dato que nunca usaremos) sería el número total de celdas.

Veamos cómo se vería una imagen en un sistema de 16x12 píxels:

Y cómo se vería la misma imagen en un sistema de justo el doble de resolución, de 32x24 píxels:

Puestos a imaginar, el sistema 1080 24p es como si tuviésemos una tabla de cálculo de 1080 filas y (1080 x 1,78=) 1920 columnas y en cada celda (1.920 x 1.080 = 2.073.600, más de 2 millones de celdas) tendríamos la información de cada uno de los puntitos (píxels) que llegan a componer la imagen, y toda esta tabla renovándose 24 veces cada segundo, con lo que manejamos 49.766.400 celdas o píxels cada segundo, a una profundidad de 10 bits = 497.664.000 bits/segundo sin contar con la información de control, 8 canales de audio y demás.

Y como he dicho, a un formato lo definiremos sólo por el número de píxels de alto (o definición vertical, o líneas, así evitaremos cifras altísimas para definir un formato), y como sabemos que estamos en entorno 16:9 para HD, también sabremos que la definición del ancho será 1,78 veces la altura o resolución que usemos.

Aquí conviene aclarar que las famosas 625 líneas del sistema PAL son reales, lo que pasa es que algunas líneas se usan para transporte de señales de control y otras necesidades, con lo que líneas finales de imagen sólo quedan 576, de ahí que en ningún momento, al hablar de la resolución del sistema PAL, aparezcan las famosas 625 líneas.

Así tendremos los siguientes formatos que será más fácil ver gráficamente:

Otra aclaración: píxeles cuadrados o anamórficos.

En los sistemas de HD D5 y HDCAM encontramos píxels cuadrados (el aspect ratio de los píxels es 1, miden lo mismo de base que de alto), pero en el sistema HDV los píxels son rectangulares, de 1.33. Así, el HDV tiene una resolución real de 1440x1080, pero cuando lo visualizamos vemos una resolución final de (1440x1.33)x1080 = 1920x1080.

Al visualizar, las imagenes parecen iguales ya que el ojo humano es menos sensible a las diferencias en la resolución horizontal que a la resolución vertical.

7.- Formatos.

Los sistemas más usuales son: 

En SD: PAL (576 50i) y NTSC (480 60i). Habréis notado que son resoluciones diferentes. Con el sistema NTSC tenemos menor resolución (calidad de imagen), pero mejor calidad espacial (movimientos más fluidos y progresivos), y al final los dos sistemas manejan exactamente la misma cantidad de datos (PAL maneja más información de cada imagen y NTSC usa más imágenes por segundo de menos datos cada una)

En HD: 

De Panasonic, usados en los sistemas DVCPRO HD y D5:

720 24p, 720 25p, 720 30p, 720 50i, 720 60i, 720 60p,

Y de Sony, en los sistemas HDV y HDCAM:

1080 24p, 1080 25p, 1080 30p, 1080 50i, 1080 60i.

Pero como los más usuales se están consolidando el 720 y el 1080 24p, pasaremos a denominarlos 720p y 1080p, sin necesidad de expresar el frame rate.

Puestos a abreviar, si estamos en territorios de uso PAL y vemos 720i ó 1080i daremos por supuesto que estamos grabando a 720 50i y a 1080 50i, y si estamos en territorio NTSC, 720 60i y 1080 60i. Otros tipos los definiremos con su nomenclatura completa (1080 25p, 720 60p...)

Y tenemos:

...

8.- Ejemplo tonto. 

Ante la gran cantidad de formatos habidos (y seguramente por haber), no está de más afrontar el siguiente ejemplo para abrir la mente a lo que és un formato y cómo entenderlos:

Imaginemos un tablero de ajedrez como si fuese una pantalla, tendríamos un sistema de aspect ratio 1:1 ó 1 (tablero igual de base que de alto), con una resolución de 8x8 (8 líneas de resolución horizontal x 8 líneas de resolución vertical) donde cada casilla es un píxel. Tendríamos 64 píxels cuadrados (píxels igual de anchos que altos). Es más, como sólo vamos a reproducir píxels blancos o negros, nos bastaría una profundidad de 1 bit para definir lo que podremos ver en cada píxel o casilla (0 ó 1, blanco o negro), a 24 imagenes por segundo necesitaríamos procesar 64x24=1536 bits por segundo = 192 Bytes, que es lo que ocupa un archivo de texto de 192 carácteres (un sms y poco más), y todo esto sin haber aplicado ninguna compresión, en caso de aplicar una compresión parecida a la del DVD estaríamos hablando de un flujo de datos que usaríamos de aproximadamente 10 carácteres cada segundo, lo que comparado con los 8 millones que maneja un DVD doméstico, los 50 millones que maneja un BTC DIGITAL PAL o los 144 millones de carácteres que movemos para manejar señal HDCAM nos da una ligera idea de la gran cantidad de datos que necesita la imagen en movimiento y la complejidad de sus sistemas.

Este ejemplo no es tan tonto como pudiera parecer. Al principio, la resolución propuesta era de ¡Sólo 30 líneas!, una segunda sugerencia era de 49 líneas, pero se acabaron haciendo 240 para los primeros sistemas.

9.- ¿Qué formato usar?

Todo esto parece que nos ayuda a complicar bastante nuestro panorama. Por si no bastara la complicación de los sistemas y compresiones, hay que sumarle la decisión del formato a usar.

Hay que tener en cuenta todos los factores a la hora de afrontar una producción, y todos los factores serán los que nos darán la solución a qué formato usar.

Las variables que nos van a "dar pistas" son:

1.- ¿Dónde va a acabar nuestro trabajo?

Si vamos a hacer una producción que vaya a proyectarse sólo en salas cinematográficas, el formato a usar será el 1080p24.

Si nuestro trabajo es para Televisión de ámbito PAL y (como suele ser siempre) de presupuesto ajustado, nuestra opción será SD PAL 576i50.

Si vamos a distribuir nuestra producción a cualquier parte del mundo, PAL, NTSC, incluso para cine, lo más lógico sería 1080p24.

Si vamos a hacer un programa o producción para TV PAL que por su gran interés debe hacerse con alta calidad lo haremos en 1080 ó 720, y dependiendo de si hay movimientos rápidos o si no los hay y queremos darle un look más de cine lo haremos en 50i ó en 25p.

2.- El presupuesto.

La respuesta a esta variable es obvia.

3.- Interés en usar nuevos formatos, en obtener una alta calidad o en dar a la producción un look diferente.

En estos parámetros (y sobre todo si hay presupuesto) normalmente se trabajará según el interés del cliente o del productor.

4.- Otros.

Uno podría ser el de tener una alta velocidad de captación en sistema video. Esto nos lo puede ofrecer el formato 720p60 de Panasonic (más conocido por Varicam) que nos ofrece la opción de capturar a 2.5 veces la velocidad normal de video sin tener que recurrir a equipos carísimos de Super Slow Motion.

Otro podría ser el de poder reencuadrar en pospo. A veces se quiere hacer un efecto de zoom sobre la imagen sin perder calidad. esto nos lo ofrecen los sistemas de HD para después acabar en SD, podemos hacer un zoom hacia una parte de la imagen o reencuadrarla sin que pierda calidad.

Pero mi consejo creo que ya lo han adivinado: consultarlo con un profesional. Afrontar toda una producción con un fallo de decisión en este sentido y encontrarse con todo el material captado en un formato erróneo puede suponer un gran fracaso o una gran pérdida de dinero, cosas ambas que no creo que nadie quiera experimentar.

10.- Conclusión.

Como ya he dicho, lo mejor siempe es consultar la decisión con un profesional.

Todos estos formatos nos ofrecen un nuevo horizonte, seguramente en pocos años los formatos de HD estarán muy presentes en las retransmisiones ordinarias y acabaremos migrando a la HD y saldrá un nuevo formato de video que grabe a resolución de 4k, con lo que será la muerte definitiva del cine con soporte de película química, como ha pasado con los VHS, los discos de vinilo o la película de fotos domésticas de 35mm.

Pero mientras llega este momento, vamos a aprovecharnos de la situación y a sacar el máximo partido de los equipos que tenemos a disposición usándolos según las necesidades concretas de cada trabajo y sobre todo, según el presupuesto que tengamos. Y el presupuesto no sólo hace referencia a la cámara, hay que recordar que el material en HD si se edita en HD necesita recursos mucho más caros que en SD para la pos-producción.

Como siempre, los primeros en usarlo serán las grandes producciones de TV que antes se hacían en 16mm o Super16, la publicidad de presupuestos medios y altos, industriales e institucionales medios/altos y alguna película (ya sabéis todos que George Lucas ha hecho sus últimas películas de la Guerra de las Galaxias en Cinealta, una variante del HDCAM de Sony (1080p24).

Pues ya sabéis, como con las compresiones y el video digital: HD para todos!!!!!

Todos estos consejos no dejan de ser una opinión personal, siempre refutable, discutible y sobre los que estaría muy contento de recibir opiniones, consejos, críticas o cualquier comentario por mail.

Autor: Jaume Bordoy, 2005, 2006, todos los derechos reservados

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