En esta entrega sobre configuración y operación de cámara en cinematografía digital analizamos las salidas SDI y RAW, la compresión wavelet y los sincronismos.

Salidas SDI

En la actualidad, el estándar digital que se emplea para enviar datos desde cualquier cámara hasta sus correspondientes grabadores en toda la cadena de la señal –a través de cables con conectores BNC e impedancia de 75 ohmios (Ω)– es el Interfaz Digital en Serie –SDI, por sus iniciales en inglés–. Es el tipo de conexión principal en la mayoría de las cámaras de cinematografía digital a día de hoy, aunque podría quedar obsoleto en breve con el auge de otros sistemas de transmisión más veloces y prácticos.

Familia de interfaces SDI
Familia de interfaces SDI

El protocolo más usual, por el momento, sigue siendo el 3G SDI, establecido por la norma SMPTE 424M en 2006. Consiste en un enlace en serie único de 2,970 Gbit/s para formato de vídeo de 1080p. No obstante, comienzan a aparecer modelos de cámaras con salida 6G UHD-SDI –con un flujo de datos de 6 Gbit/s para 4K hasta 30p según la norma SMPTE ST-2081– e incluso de 12G UHD-SDI –flujo de datos de 12 Gbit/s para 4K hasta 60p según la norma SMPTE ST-2082–. Las especificaciones definitivas de este último están aún por determinar.

Conector BNC
Conector BNC, típico de los cables coaxiales de la interfaz SDI

Estos estándares se utilizan para la transmisión de señales de vídeo digital sin compresión y sin encriptación que incluyen información incrustada de audio y de códigos de tiempo. También pueden usarse para transmitir paquetes de datos. Los cables coaxiales de estas especificaciones presentan diferentes gamas en lo referente a su longitud, pero en general no llegan a los trescientos metros. Las variantes de fibra óptica –como la 297M– abren las puertas a transmisiones a larga distancia –limitadas por la longitud de la fibra o por los repetidores–.

Variedad de salidas de cámara, incluyendo varias SDI
Variedad de salidas de cámara, incluyendo varias SDI

Es crucial destacar que el SDI sólo está disponible en equipos de vídeo profesionales. Los acuerdos de licencias internacionales restringen el empleo de interfaces digitales no encriptados a esta categoría de equipos. Su uso está prohibido en equipos de consumo. Por esa misma regla de tres, resulta inaceptable, que muchos fabricantes pretendan calificar como profesionales equipos que sólo disponen de salidas HDMI –interfaz doméstico que envía señales comprimidas y encriptadas–.

En rigor, cualquier dispositivo que no cuente con entradas/salidas SDI no es válido para un verdadero uso profesional bajo ningún concepto. No es una cuestión de opinión, sino del cumplimiento de unas condiciones mínimas necesarias para el flujo de trabajo en cinematografía digital.

Salidas RAW

Muchas cámaras proporcionan la salida de datos del sensor –bajo el patrón Bayer– como archivos descargabas y manipulables en el proceso de postproducción. Casi todos los fabricantes presentan diversas opciones propietarias de archivos RAW comprimidos con mayor o menor calidad. ARRI, por su parte, ofrece la posibilidad de transmitir datos RAW sin compresión desde la cámara en tiempo real con su protocolo ARRIRAW a costa, claro está, de un flujo de datos mucho mayor y que requiere mayor potencia y consumo de energía durante todo el proceso.

En postproducción los archivos ARRIRAW se pueden interpolar según el formato de nuestra elección. También es posible usarlos de forma nativa en toda una serie de aplicaciones compatibles que permiten trabajar con imagen de alta calidad y resolución, lo que aumenta en mucho la flexibilidad del proceso.

Flujo de trabajo en ARRIRAW (Imagen cortesía de ARRI)
Flujo de trabajo en ARRIRAW (Imagen cortesía de ARRI)

Compresión basada en la transformada de ondícula

Una alternativa con mucho predicamento por su equilibrio entre calidad y flujo de datos es la compresión propietaria basada en la transformada de ondícula –más conocida por el término anglosajón wavelet– y no en la transformada de coseno discreta (DCT). Este tipo especial de transformada matemática representa una señal en términos de versiones trasladadas y dilatadas de una onda finita –denominada óndula madre–. El consorcio DCI estableció en su día un formato de compresión basado en wavelet –el JPEG 2000– como el único aceptable para la generación de un Digital Cinema Package (DCP).

Digital Cinema Package (DCP)
Digital Cinema Package (DCP)

Sin embargo, eso no ha sido un obstáculo para que los fabricantes presentaran opciones propias, más específicas para sus modelos. Quizá la compresión wavelet propietaria –de un fabricante de cámaras– más conocida y ampliamente utilizada es la ideada por el fabricante estadounidense RED –que precisaba de un sistema completamente cerrado cuando irrumpió en el mercado–.

RED Helium 8K
La RED Helium 8K, basada en el modelo Weapon pero con tamaño de sensor S35. Al igual que el resto de modelos del fabricante estadounidense permite trabajar con un sistema propietario de compresión basada en la transformada de ondícula.

Su formato Redcode RAW cuyo contenedor se denomina .r3d, ofrece parte de los beneficios de un archivo RAW sin compresión con tamaños de archivo más manejables. Recientemente Sony ha presentado su propia alternativa –llamada X-OCN– con codificación de 16 bits en dos variantes (ST y LT), que permite modificar los valores de ISO y temperatura de color en la postproducción y encapsula los datos en un contenedor MXF.

Tabla comparativa Sony X-OCN
Tabla comparativa del peso de los archivos en las diferentes variantes del sistema de compresión wavelet X-OCN de Sony frente al mismo material grabado en RAW (comprimido) y en XAVC (codec de compresión DCT)

Sincronización y salva de negros

En muchas ocasiones resulta imperativo sincronizar múltiples cámaras, grabadores, proyectores u otro tipo de dispositivos. La sincronización de dos cámaras en estéreo, por ejemplo, es esencial para la cinematografía en 3D. Asimismo, en la emisión profesional multicámara en directo, todas las cámaras deben estar sincronizadas para acomodar el cambio de una cámara a otra desde la unidad de realización.

Estativo estereoscópico para filmación en S3D
Estativo estereoscópico para filmación en S3D

El Genlock –generator locking– es una técnica muy corriente cuando se usa una señal de referencia procedente de un generador de señal de vídeo. También cuando se emplea la salida de vídeo de otra fuente –una cámara, por ejemplo– para sincronizar todas las demás. Cuando se sincroniza un número indeterminado de dispositivos de vídeo de esta manera se dice que están genlockeados –somos conscientes de la aberración lingüística, pero la realidad es la que es–.

El segundo conector comenzando en la parte superior del panel trasera de cámara corresponde con la entrada de sincronización
El segundo conector comenzando en la parte superior del panel trasero de cámara corresponde con la entrada de sincronización

La salva de negros es un generador de señal de vídeo analógico compuesto por pulsos de sincronismo verticales y horizontales junto a la salva de fase de crominancia de color sin imagen. La sincronización de triple nivel es una señal de referencia muy precisa que va desde 0 voltios DC a -300 mV, y luego a +300 mV antes de regresar de nuevo a 0 voltios.

Ejemplo de utilización de varias cámaras sincronizadas para grabar un evento deportivo en directo (foto cortesía de la NFL)
Ejemplo de utilización de varias cámaras sincronizadas para grabar un evento deportivo en directo (foto cortesía de la NFL)

Por regla general estas señales se generan, o bien de forma interna por la cámara como funciones de reloj –para conducir el proceso de muestreo de la imagen–, o bien por medio de un dispositivo externo destinado a la combinación de varias cámaras de forma precisa y crítica.

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