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1 CMOS
vs. 3 CCD
Por Juan
Camilo Neira Mendoza
de CCD, Compañía de Cine Digital
Durante los últimos 4 años han surgido un nuevo
tipo de cámaras dedicadas exclusivamente para
hacer cine digital, esto ha conllevado a
diferentes confusiones, pues en la mayoría de
los casos la gente juzga estas cámaras como si
fueran cámaras de video digital y por eso mismo
suelen darle mas meritos de las que tienen. Una
cámara de cine digital funciona de manera muy
diferente a una cámara de video digital y a la
hora de comparar, la ficha técnica no es el modo
más adecuado.
Afirmar que cámaras como la REDONE son las
mejores cámaras e incluso superan cámaras como
las cinealtas, es un gran error, pues solo se
esta juzgando por la ficha técnica y no se esta
teniendo en cuenta que son dos cámaras que
funcionan de manera totalmente diferente y que
por eso mismo tienen aplicaciones diferentes.
Por eso los próximos artículos de cine digital
se concentraran en 4 capítulos relacionados con
las nuevas cámaras de cine digital, como
funcionan en comparación de una cámara de video
digital y cuales son sus diferencias, y de la
misma manera hacer entender que no existe una
cámara mejor que otra, sino una mas adecuada que
otra, dependiendo de las necesidades de
producción. Cada capitulo se enviara cada dos
semanas y serán los siguientes:
1. video digital 3ccd’s vs. cine digital 1cmos.
2. Procesamiento de video y flujo de trabajo.
3. Conclusiones: cámaras de cine digital vs.
cámaras de video digital vs. cámaras de
fotografía digital.
4. Resolución, una característica popularmente
sobrevalorada.
Capitulo 1. video digital 3ccd’s vs. cine
digital 1cmos:
Existen dos tipos de chip, el CCD y el CMOS. El
CCD es una tecnología mejor desarrollada, por lo
que ofrece mejor color, es más real en sus
tonalidades y es totalmente confiable. El CMOS
es una tecnología mas nueva por lo que es menos
confiable, es más económica, tiene menos nivel
de ruido y ofrece mejor rango dinámico. De todos
modos es muy difícil poder diferenciar la
calidad de ambos solo a ojo.
Todas las cámaras profesionales de video digital
funcionan con 3 CCD. Inicialmente un prisma
descompone la luz en los tres colores primarios,
R, G, B, y cada CCD se encarga de capturar uno
de estos colores. Esto hace que cada píxel pueda
llegar a tener información de color exacta. Esta
disposición es utilizada para tener alta
resolución y sobretodo una colorimetría muy
amplia por eso es la configuración más usada en
televisión y video. Hay varios tamaños de CCD,
el que se utiliza a nivel profesional es el de
2/3 de pulgada. Los sensores entre ½ y 1/3 de
pulgada son de nivel semiprofesional. Todos los
sensores menores de estos son para aplicaciones
más caseras.
Debido a las aberraciones cromáticas creadas por
el prisma, no se puede utilizar lentes de cine
directamente sobre los 3 sensores, por lo que es
necesario utilizar adaptadores de óptica que
reducen calidad a los colores y disminuye de
manera muy negativa la luminosidad y el nivel de
detalle original de la imagen. Esta
configuración se ha utilizado para algunos
videoclips y cortometrajes porque da un muy buen
look cinematográfico, pero no se recomienda para
televisión de alta definición ni para tape to
film, pues la reducción de calidad se hará
bastante notable.
En
las cámaras de cine digital la configuración es
diferente. Debido a las aberraciones
cromáticas, a la alta profundidad de campo que
genera el prisma en los 3 ccd, y a la cantidad
de información 3 veces mayor, los fabricantes de
cámaras de cine digital han optado por utilizar
un solo chip, que por lo general es un cmos con
filtro bayer. La idea de utilizar un solo chip
es para poder hacerlo compatible con los lentes
de cine, reducir el tamaño de la información y
aumentar el rango dinámico. En conclusión la
elección de usar cmos en lugar de ccd es mas por
economía y practicidad . Hay dos tamaños
utilizados para los cmos, de 16 y 35mm. En
realidad el sensor de 16mm mide lo que mide el
cuadro en una película de 16mm, es decir casi 12
mm y el sensor de 35mm mide lo que mide el
cuadro de 35mm, es decir 24mm. La única cámara
de cine digital con sensor de 16mm es la silicon
imaging. Esto la hace compatible con todo tipo
de lentes: cine, fotografía, video profesional
2/3” y video industrial 2/3”. La profundidad de
campo de una cámara de cine digital de 16mm es
muy similar a la de 35mm, solo es necesario
abrir dos pasos más el diafragma.
La
configuración de 1CMOS funciona de una forma
diferente a la de 3CCD’s. Para poder captar los
colores, existe un filtro bayer adelante del
sensor. Este filtro esta dividido para que uno
de cada 4 pixeles capte la luz roja(R), uno
capte la luz azul(b) y dos capten la luz
verde(g). Estos 4 pixeles de colores R, G, G, B
son combinados para crear un solo píxel
multicolor. Es decir que si una cámara como la
redone tiene un sensor con 12 millones de
píxeles, 3 millones captaran la luz roja, 3
millones captarán la luz azul y 6 millones
captaran la luz verde, para crear en total 3
millones de píxeles multicolores RGB. Luego
estos 3 millones de píxeles son interpolados
para dar 12 millones de píxeles RGB. Es decir
que de los 12 millones de píxeles que promete la
REDONE solo 3 millones son reales y los demás
son “inventados”. Es por eso que una cámara de
cine digital de 4k de resolución apenas ofrecerá
un poco más detalle o el mismo que una cámara
1080p de 3ccds como la cinealta. Y también
debido a esta interpolación, la colorimetría
4:4:4 es menos precisa que la de una cámara
4:4:4 de video digital como la f23 o la Viper.
Como la luz verde es la menos sensible de las
tres, el sensor necesita dos de cada 4 píxeles
para su captura. La roja es la mas sensible así
que solo necesita un pixel por cada 4. La luz
azul tiene una sensibilidad media entre la luz
roja y la verde, pero como solo tiene disponible
un píxel por cada 4, debe recurrir a la ganancia
para poder igualarse a la alta sensibilidad de
la luz roja, y al doble de píxeles usados por el
verde. Por eso es común que este tipo de sensor
bayer dé bástate ruido azulado. Para disminuir
ese ruido se recomienda utilizar este tipo de
cámaras solamente en temperatura 5600°K.
Al
usar tantos millones de píxeles, se necesita que
el sensor sea grande para que los píxeles en el
chip no sean tan pequeños y la cámara tenga una
sensibilidad decente y no aumente el ruido. Es
por eso que cámaras de 4k con sensor de 35
mm(24mm) son mucho mas ciegas que una cámara de
video digital 1080p con sensor 2/3. Solo cámaras
de 2k con sensores de 35mm como la phantom hd y
la arri d21, pueden dar una buena sensibilidad
con bajo nivel de ruido.
Algo que hay tener también en cuenta además del
tipo de chip que utiliza la cámara, es la
calidad de construcción de este. Una cámara de
alto costo como la Arri d21 o la Silicon Imaging
tiene un chip de mejor construcción y por lo
tanto ofrecerá mejor calidad de imagen que una
cámara de bajo costo como la Redone.
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3 ccd’s sin adaptador |
3 ccd’s con adaptador de optica |
1 cmos de formato medio (16 o 35 mm) |
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Calidad de color |
Muy alta |
Media-alta |
alta |
|
sensibilidad |
alta |
baja |
media |
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Definición o detalle |
alta |
baja |
Media, (se compensa con resoluciones mayores
de 1080p) |
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Profundidad de campo |
larga |
corta |
corta |
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Compatibilidad de lentes |
Solo lentes profesionales de video
|
Lentes de cine y de fotografía |
Cmos 35 mm: lentes de cine de 35mm y
fotografía.
Cmos de 16 mm(si-2k): lentes de cine
de 16mm, de cine de 35mm, de fotografía, de
video profesional, de video industrial. |
|
Contraste y rango dinámico |
Alto contraste, entre 6 y 7 pasos de rango
dinámico. |
Medio contraste, entre 5 y 6 pasos de rango
dinámico |
Medio contraste, entre 7 y 11 pasos de rango
dinámico. |
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aberración |
Cromática dependiendo del lente. |
Textura creada por el prisma. |
rolling en paneos rápidos. |
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Nivel de ruido |
bajo |
medio |
medio |
En
conclusión la configuración de una cámara de
video digital de 3 ccd ofrece el mayor nivel de
calidad de imagen posible. Tiene colores muy
vivos, buen nivel de contraste, bajo nivel de
ruido y una definición muy alta, comparable con
cámaras de 2k y 4k de cine digital. Esto lo hace
ideal para comerciales y producciones
televisivas de alta calidad.
Los
adaptadores de óptica solo bajan la calidad de
imagen, aunque ofrecen un buen look
cinematográfico. Estos adaptadores solo se
recomiendan para cortometrajes y videoclips que
vayan a pasarse por televisión estándar. No se
recomiendan para aplicaciones profesionales, o
para transmisión en alta definición o cine.
Las
cámaras de cine digital de 1 cmos también tienen
una alta calidad de imagen, pero dan un poco más
de ruido, y sus colores son un poco más opacos.
Gracias a sus 4k o 2k de resolución pueden
igualar en nivel de definición a una cámara
1080p de 3 ccd’s. Todas estas características
hacen que la imagen no se vea tan “video” y
tengan un look mas cinematográfico, además de
contar con la ventaja principal de poder
trabajar con los lentes y la profundidad de
campo del cine. Esto lo hace ideal para
producciones cinematográficas independientes.
Juan Camilo Neira Mendoza
Realizador cinematográfico digital
619 7316– (311) 217 8475
Bogotá, Colombia
info@ccdcolombia.com
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