Filmación en 4:3 o 16:9 con cámaras de 4:3 o 16:9

 

Actualmente muchos videógrafos, independientes o asalariados, se están equipando con cámaras biformato (16:9 y 4:3). Cuando se filma en 16:9 no hay problemas, pero cuando se filma en 4:3 con la cámara biformato se presentan algunos inconvenientes.

 

 

 

La relación de aspecto panorámico en pantalla ancha (16:9), se está imponiendo paulatinamente en el mercado frente a la relación académica o de cine mudo (4:3). Por esta circunstancia, tanto los estudios de televisión como los videógrafos independientes se están equipando con cámaras o camascopios biformato (16:9 y 4:3). En un futuro próximo tan sólo se utilizarán cámaras de 16:9, ya que el 4:3 se convertirá en un formato del pasado. Actualmente, todas las cámaras (teledifusión, industriales y circuito cerrado de televisión) o camascopios están equipados con sensores de imagen de estado sólido, es decir, no se utilizan tubos de cámara. Las cámaras biformato, según fabricante y modelo, pueden estar equipadas con sensor de relación 4:3 o de 16:9. Cuando se filma en 4:3 con una cámara biformato se originan ciertos problemas, tales como reducción de la resolución y modificación del campo visual.

 

 

Alteración del formato.

 

Por el momento, todos los camascopios domésticos están equipados con un sensor de 4:3, ya que están concebidos para filmar en 4:3. Sin embargo, en algunos modelos existe la posibilidad de filmar en 16:9 a través de una alteración del formato. Existen dos técnicas de alteración del formato: sistema anamórfico y viñetado (Fig. 1).

 

Figura 1. - A través de una alteración de aspecto se puede filmar en 16:9 por medio de un sensor de 4:3. Se utilizan dos técnicas: formato anamórfico y formato buzón.

 

  

 

El sistema anamórfico, comúnmente utilizado en el cine de 35 mm, permite filmar en 16:9 a través de un sensor de 4:3 (12:9) sin pérdida de resolución. Para ello, se comprime horizontalmente en un 33% la imagen y en estas condiciones, se puede ubicar un encuadre de relación 16:9 sobre toda la superficie de un sensor de 4:3. Por tanto, se tiene la sensación de que las imágenes quedan estiradas. En los camascopios domésticos la compresión horizontal se realiza a través de tecnología digital. En el cine se acoplan a la cámara objetivos anamórficos. Esta técnica fue presentada, hace casi una década, por Angenieux a través de una lente zoom de 14x, con el fin de filmar en 16:9 a través de las cámaras de 4:3. La óptica no llego a comercializarse, pues aparecieron por aquellas fechas las cámaras biformato conmutables. Para visualizar una imagen anamórfica es preciso utilizar un monitor o televisor de 16:9 que sea capaz de “estirar” horizontalmente la imagen en un 33% y con ello, obtener el formato original. Puedes encontrar información sobre objetivos anamórficos para cámaras domésticas en Centuryoptics

 

El viñetado o buzón es otra técnica de filmar en 16:9 a través de un sensor de 4:3. En esta caso, se insertan dos viñetas: una en la parte superior y la otra en la parte inferior de la imagen, con el fin de obtener una relación de 16:9. El formato buzón tiene la ventaja de presentar la relación de aspecto de 16:9 correcta en pantallas de 4:3, sin embargo se reduce la resolución vertical en un 25 %.

 

 

Ángulo de vista.

 

Antes de analizar las técnicas de filmación biformato, es preciso recordar el concepto de ángulo de vista. Se conoce por campo angular o campo visual el ángulo que es capaz de cubrir un objetivo al tomar una escena. El campo angular es función de la distancia focal del objetivo y de la superficie de la zona sensible. Básicamente, se pueden diferenciar tres campos angulares: Horizontal, vertical y diagonal (Fig. 2A).

 

Figura 2. - A) El ángulo de vista o visual puede quedar definido a través de tres campos:

Horizontal (Hº), vertical (Vº) y diagonal (Dº) El ángulo de vista es función de la distancia focal y del tamaño del sensor.

 

En fotografía, el campo angular de un objetivo queda definido por el ángulo visual diagonal y en vídeo el ángulo visual horizontal.

 

El campo angular (Fig. 2B) queda determinado por la formula siguiente:

 

Hº=2 x tan^-1 L/2f

 

siendo: H⁰ el campo angular en grados, L la longitud (horizontal, vertical o diagonal) del sensor y f la distancia focal. Así, por ejemplo, con un objetivo de 4,8 mm de distancia focal y un sensor de 2/3” en 4:3  (el más habitual en cámaras y camascopios profesionales o teledifusivos), que tiene una anchura sensible de 8,8 mm, el ángulo visual horizontal será:

 

Hº=2 x tan^-1  8,8/2 x 4,8=85,02º

 

Teniendo en cuenta que el sensor (4:3 y 2/3”) tiene una altura de 6,6 mm y una diagonal de 11,0 mm, los otros dos ángulos visuales serán, aplicando la formula anterior, los siguientes:

 

Vº=2 x tan^-1  6,6/2 x 4,8= 69,01º

 

D⁰= 2 x tan^-1  11/2 x 4,8=97,77º

 

Por tanto, en cualquier momento se puede conocer el valor del ángulo visual, indispensable cuando se planifica una producción con decorados, y con ello, evitar que las tomas queden desaforadas.

 

En la figura 3 se muestran los valores del campo angular de un sensor de 2/3” (estructura 4:3 o 16:9) en función de la rela­ción de aspecto de la imagen y una distancia focal de 4,8 mm.

 

Relación de aspecto de imagen para sensores de 4:3 y 16:9	Diagonal	Horizontal	Vertical	Angulo de vista horizontal	Angulo de vista vertical	Angulo de vista diagonal
4:3 (sensor de 4:3)	11,0 mm	8,80 mm	6,60 mm	85,02º	69,01º	97,77º
16:9 (sensor de 4:3 con recorte para 16:9	11,0 mm	8,80 mm	4,95 mm	85,02º	54,55º	97,77º
16:9 (sensor de 16:9)	11,0 mm	9,59 mm	5,39 mm	89,94º	58,62º	97,77º
4:3 (sensor de 16:9 con recorte para 4:3)	8,99 mm	7,19 mm	5,39 mm	73,66º	58,62	86,24º
4:3 (sensor de 16:9 con recorte para 4:3 y extensor de 0,817)	8,99 mm	7,19 mm	5,39 mm	85,02º	69,01º	97,77º

 

 

Sensores biformato.

 

Existen dos tipos de sensores en las cá­maras biformato: 4:3 y 16:9 (Fig. 4).

 

Figura 4. - En las cámaras biformato se utilizan dos relaciones de aspecto del sensor: A): 4:3 (16:9 en buzón) y B): 16:9(4:3 o 12:9 con recorte).

 

 

En el sensor biformato con relación 4:3 la filmación en 16:9 se realiza en formato buzón. En ambas relaciones de aspecto (16:9 x 4:3) el campo angular horizontal x diagonal es idéntico, pues únicamente se modifica el campo angular vertical puesto que las viñetas, superior e inferior, recortan la zona sensible. Con este tipo de cámara no existe pérdida de resolución horizontal, lo cual es una ventaja.

 

En el sensor biformato con relación 16:9 la filmación en 4:3 (12:9) se realiza por recorte, que motiva una perdida de resolución horizontal, ya que se desaprovecha un 25% de los píxeles horizontales. Por tanto, una cámara con una resolución horizontal de 1.000 píxeles por línea en 16:9, tan sólo ofrecerá una resolución de 750 píxeles por línea a 4:3. Debido a esta circunstancia, los fabricantes de cámaras o camascopios biformato equipadas con sensor de 16:9, tan sólo acostumbran a especificar la resolución horizontal en 16:9. ya que tiene un valor más elevado. Una óptica con distancia focal de 4,8 mm ofrece un ángulo de vista horizontal de 85,02º sobre una cámara de 4:3, y un increíble 89,94º en una cámara de 16:9. Pero cuando una cámara de 16:9 se utiliza en 4:3, el campo angular se reduce drásticamente a 73,66º. Este efecto se muestra, de forma algo exagerada con finalidades didácticas, en la figura 5.

 

 

Figura 5. - una óptica ofrece un determinado ángulo en una cámara de 4:3, pero cuando está óptica se acopla a una cámara biformato con filmación en 4:3 se tiene un ángulo más cerrado.

 

 

 

 

Una forma práctica de solventar este problema es utilizar un extensor de 0,817. Con este valor el campo angular horizontal será idéntico tanto con un sensor 4:3 con una anchura de 8,80 mm y con un sensor de 16:9 con recorte para 4:3 que tiene una anchura de 7,19 mm. El valor 0,817 se obtiene a través de la división de 7,19/8,8 (dimensiones horizontales útiles del sensor de 4:3 y de 16:9 con recorte para 4:3). Actualmente, algunos fabricantes de ópticas (Canon, Fujinon, etc.) ya suministran este reductor de distancia focal para acoplar en cámaras biformato con sensor de 16:9.