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Cuando se iniciaron las emisiones de televisión en Estados Unidos -exclusivamente en blanco y negro- hubo que idear un instrumento de prueba para medir la señal de vídeo de modo que fuera posible realizar los ajustes y verificaciones pertinentes. A este instrumento se le denomina monitor forma de onda (WFM).

WFM Leader
Monitor Leader mostrando la imagen y el monitor forma de onda configurado para separar la señal de luminancia y las de diferencia de color (crominancia)

A su vez, a finales de la década de 1950, los ingenieros se vieron obligados a agregar el color a la ecuación. Era necesario, por tanto, desarrollar otro instrumento para ajustar y verificar la porción de la señal de vídeo dedicada a los valores de crominancia. A este segundo instrumento se le denomina vectorscopio. En conjunto, ambos suponen la mejor manera que tenemos de saber que las imágenes de vídeo están dentro de una serie de parámetros correctos para nuestras necesidades.

Vectorscopio
Vectorscopio

Hay una gran cantidad de posibilidades de uso de estos osciloscopios especializados con diferentes señales de prueba. Por regla general se utilizan para mostrar y entender las barras de color, bien desde la propia cámara o bien desde un dispositivo externo para ajustar la amplificación del procesado de la señal y comprobar que la salida de vídeo es la adecuada. En cualquier caso, tales instrumentos resultan también muy útiles a la hora de evaluar el vídeo procedente de una cámara o de un conmutador.

Monitor forma de onda (WFM)

Las funciones analógicas de un monitor forma de onda no son relevantes para el trabajo de un director de fotografía porque este trabaja en el ámbito digital de ese instrumento. Sin embargo, las incluimos en este artículo para que el lector sepa lo que representan cuando las vea. Las marcas más prominentes son las líneas horizontales que van desde el valor de 100 en la parte superior al de -50 en la parte inferior. Destaca el grosor de la línea de subdivisión que encontramos aproximadamente a un tercio de la escala si empezamos desde abajo y que se corresponde con el valor equivalente a cero. Estas unidades representan grados IRE (iniciales del Instituto de Ingenieros Radioeléctricos estadounidense, la organización que creo este estándar y que se convertiría con posterioridad en el IEEE -Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos). La porción de la escala correspondiente a vídeo es la que va desde el valor de cero al de cien. La zona debajo de cero se usa para visualizar señales de sincronización para la emisión profesional analógica.

Valores IRE de una señal de vídeo analógica en un monitor forma de onda
Valores IRE de una señal de vídeo analógica en un monitor forma de onda

El estándar digital no depende del habitual establecimiento de las negros en 7.5 IRE, propio de la señal analógica. Los niveles de negros en alta y ultra-alta definición llegan hasta 0 IRE. Existen dos líneas situadas por encima de 100 (a 110 y 120 IRE) denominadas área de superblancos donde pueden situarse los picos más fuertes (destellos del sol o de objetos muy brillantes, por ejemplo). Lo que percibimos como blanco en un monitor no equivale a 100 IRE en realidad. Suele encontrarse entre 75 IRE y 85 IRE dependiendo del contenido visual de la imagen. Debemos pensar en los valores de 100 IRE y superiores no como blancos, sino como zonas de altas luces que son perfectamente normales dentro de una imagen.

Echemos un vistazo ilustrativo a una carta de color DSC Labs Chroma Du Monde expuesta apropiadamente.

DSC Labs Chroma Du Monde
Carta de color DSC Labs Chroma Du Monde

En el monitor forma de onda vemos la señal resultante de la carta mentada que muestra once pasos en la escala de grises cruzada desde 0 IRE hasta más o menos 100 IRE. Las líneas de la escala de grises son lineales y conforman una intersección cerca del 50% dentro de la escala. Los colores del perímetro de la carta aparecen como líneas de valores de color a través de la región intermedia de la representación en el monitor forma de onda.

Representación de los valores de los tres colores primarios de la carta DSC Labs Chroma Du Monde en un monitor forma de onda
Representación de los valores de los tres colores primarios de la carta DSC Labs Chroma Du Monde en un monitor forma de onda (imagen cortesía de Abel Cine)

Ahora probemos con una señal de prueba más compleja a partir de barras de color. Esta es la señal de prueba estándar que se usa para calibrar magnetoscopios, cámaras y monitores (como ya vimos en un artículo anterior). Aunque ha habido muchas variaciones distintas de barras de color a lo largo de los años, el formato actual que emplearemos es resultado de amplísimas investigaciones y experiencias prácticas. Las versiones más comunes de barras de color a nivel global son las SMPTE RP 219-2002 y la ARIB (Association of Radio Industries and Businesses). Ambas incorporan idénticos valores, pero la versión de la ARIB es más reciente y más específica para la alta definición.

Barras de color ARIB
Barras de color ARIB

Ya hemos hablado del orden de los parches en las barras de color. No obstante, lo repetiremos aquí para que el lector no tenga que estar consultando dos páginas a la vez. Los parches de color están dispuestos en cuatro filas. La fila superior comienza con una tira de gris al 40%, seguida por otras de blanco, amarillo, cian, verde, magenta, rojo y azul -todas ellas al 75%- y una última de nuevo de gris al 40%. Corresponden a los tres colores-luz primarios (rojo, verde y azul) y tres colores complementarios denominados secundarios (amarillo, cian y magenta). A menudo también se les denomina colores aditivos y sustractivos respectivamente. Estos colores están rodeados por las dos tiras de gris mencionadas.

La segunda fila incluye cian al 75%, enfasado al 75%, blanco al 75% y azul al 100%. La tercera fila incluye amarillo al 100%, una gradación del negro al blanco y un rojo al 100%. Las dos se emplean para la calibración de monitores.

La última fila muestra un parche gris oscuro (al 15%), un parche negro (0%), un súper blanco (100 IRE), otro negro absoluto (0%) y a continuación cinco pequeños parches de negro denominados PLUGE (Picture Line-Up Generation Equipment) con valores de -2%, 0%, +2%, 0% y +4% respectivamente. Le siguen otro parche negro al 0% de mayor tamaño y -por último- otro parche gris oscuro al 15%. La señal de luminancia de una carta ARIB tiene este aspecto en un monitor forma de onda:

Representación de valores de luminancia de las barras de color ARIB en un monitor forma de onda
Representación de valores de luminancia de las barras de color ARIB en un monitor forma de onda

Esta visualización facilita la muestra de toda la gama de niveles de blanco y negro y de los parches PLUGE. Todos ellos son de vital importancia para configurar los monitores de manera correcta.

El parche blanco en la parte inferior izquierda de la señal de las barras de color SMPTE está situada justo sobre la linea de 100 IRE y los parches negros están justo en la línea de 0 IRE. Estos valores representan una señal de vídeo adecuadamente ajustada. Cuando reproduzcamos las barras de color desde una cámara, un soporte de almacenamiento o un archivo este es el aspecto que deberían tener dichas barras.

Para configurar un monitor a partir de esta carta, debemos utilizar el gran rectángulo blanco en la fila inferior como referencia del nivel de blancos más alto. A continuación, las barras PLUGE nos proporcionan cuatro niveles de negro para configurar el nuestro. Hay que ajustarlo arriba o abajo hasta que apenas se pueda distinguir la tira de +2% y la de 4% sólo sea ligeramente más visible.

En nuestro próximo artículo entraremos en más detalle acerca de la utilización del vectorscopio.

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Julio Gómez
Formador y beta tester especializado en cinematografía digital y profesor de dirección de fotografía en la ECAM. Ha colaborado con marcas como ARRI, Canon, Dedolight, Kinoflo, Sony, Panasonic, Apple, etc. Vive la mayor parte del tiempo a bordo de trenes o aviones y es un enfermo de tal calibre que DISFRUTA de ello. Una indicación clara del deterioro de su salud mental.

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