Comprendere l'angolo dell'otturatore:spiegazione di film e video

In poche parole

• L'angolo dell'otturatore descrive la velocità dell'otturatore in relazione al frame rate.
• Scegliamo frame rate diversi per film e video a causa degli effetti risultanti da fps alti e bassi.
• Alcuni angeli dell'otturatore creano atmosfere e toni specifici per gli scatti.

Come termine cinematografico, l'angolo dell'otturatore fa riferimento alla funzione di base delle telecamere cinematografiche basate su pellicola. Per spiegare cos'è un angolo dell'otturatore, dobbiamo prima discutere i meccanismi del sistema di fotocamere a pellicola. Le tradizionali fotocamere a pellicola creano immagini utilizzando l'emulsione fotografica come mezzo di registrazione e ciò richiede un meccanismo di otturatore per controllare il tempo di esposizione. Esiste una correlazione di base tra il frame rate e la velocità di rotazione dell’otturatore dello specchio di una fotocamera. È importante notare che gran parte del funzionamento di una cinepresa digitale contemporanea deriva dalla funzione rudimentale delle cineprese e dei loro sistemi di trasporto della pellicola.

La meccanica

I componenti essenziali di un sistema di trasporto della pellicola nelle tradizionali cineprese cinematografiche sono quattro:un movimento, un cancello e un otturatore rotante con uno specchio rotante. Ciascuno di questi componenti deve funzionare in sincronia mentre la pellicola si muove attraverso la fotocamera. Il suo viaggio lo porta dalla rivista cinematografica attraverso il cancello, dove viene esposto alla luce. Poi la pellicola viene riunita nella rivista per essere rimossa.

La movimentazione è costituita da un sistema di trasporto motore che utilizza una serie di ruote dentate su un sistema a tamburo. Questo tamburo spinge o tira efficacemente un carico di pellicola attraverso la fotocamera, attraverso il cancello ⁠, un'apertura rettangolare che espone la pellicola alla luce.

La fotocamera utilizza un otturatore rotante per controllare l'intervallo in cui la luce può colpire la pellicola quando si muove attraverso il cancello aperto. Pensa alla persiana come a un disco, come una torta con una fetta ritagliata. Quella fetta può essere regolata in termini di dimensioni. Più grande è la fetta, maggiore è il tempo a disposizione della luce per colpire il piano della pellicola durante l'esposizione. L'otturatore deve essere temporizzato in modo tale che, quando ogni nuovo fotogramma della pellicola viene presentato al gate, l'esposizione avvenga in una frazione di secondo. A questo punto, un nuovo telaio avanza nel cancello, mentre il telaio precedente si sposta attraverso il resto del movimento verso la bobina di riavvolgimento all'interno del caricatore. I proiettori implementano un processo simile quando proiettano un film, solo che emettono luce anziché raccoglierla.

Nell'intervallo, mentre l'otturatore ruota dentro e fuori posizione, esponendo ogni nuovo fotogramma, uno specchio rotante, muovendosi in sincronia con l'otturatore, consente la visualizzazione diretta dell'immagine attraverso l'obiettivo tramite un divisore di raggio. Quando lo specchio si alterna con l'otturatore, l'immagine sembra tremolare all'interno del sistema di visione della cinepresa.

La frequenza dello sfarfallio si riferisce alla velocità con cui ciascun fotogramma viene spostato in posizione, esposto o proiettato e quindi fatto avanzare attraverso il sistema su una bobina. Questa persistenza della visione consente la qualità cinematografica dimostrata dalle telecamere cinematografiche digitali che catturano immagini video tramite 24p.

Angoli dell'otturatore standard

Il frame rate è l'intervallo temporizzato che la pellicola trasporta attraverso il gate. Utilizziamo due frame rate primari quando registriamo con pellicola o video digitale. Le fotocamere a pellicola registrano tradizionalmente a una velocità di 24 fotogrammi al secondo (fps). A questo ritmo, l'occhio umano percepisce il movimento in una rapida successione di singole immagini proiettate su uno schermo. Il movimento del soggetto appare normale, con un minimo di sfocatura dell'immagine, mentre il lembo delle labbra sembra corrispondere all'audio che sentiamo associato alle immagini. I sistemi video registrano e riproducono a 30 fps leggermente più veloci. Ciò è correlato alla velocità di scansione del campo televisivo, che avviene a intervalli pari e dispari entro 1/60 di secondo. Questa tecnica di registrazione sul campo è nota come interlacciamento.

In ogni circostanza, agli fps dati è associato un angolo dell'otturatore. Con 24 fotogrammi al secondo, l'angolo dell'otturatore standard per le fotocamere a pellicola è di 172,8 gradi, in relazione alla rotazione. A 30 fps, l'angolo dell'otturatore associato per la riproduzione video è di 180 gradi. Poiché la differenza nella compensazione dell'esposizione tra i due angoli è minima, l'impostazione di 180 gradi è considerata normale e viene spesso utilizzata in modo intercambiabile tra i due frame rate.

Velocità effettiva dell'otturatore

Considerando il frame rate e la rotazione del gruppo specchio/otturatore, possiamo ricavare la velocità effettiva dell'otturatore. Poiché il meccanismo ha due condizioni ⁠— aperto e chiuso ⁠— divise equamente, la velocità dell'otturatore effettiva diventa un fattore pari a due volte il frame rate. In sostanza, a 24 fps, la velocità effettiva dell'otturatore della nostra fotocamera è correlata a 1/48 di secondo se abbinata a un angolo dell'otturatore di 180 gradi. A 30 fps, la velocità effettiva dell'otturatore è di 1/60 di secondo. A queste velocità, è possibile congelare una quantità adeguata di movimento intrinseco, con una quantità minima di sfocatura dell'immagine. Ciò si verifica quando il soggetto si muove in correlazione all'apertura e alla chiusura dell'otturatore durante l'esposizione. I fotografi devono prestare particolare attenzione a questo principio, poiché determina quanto nitido appare un soggetto in una singola immagine catturata mentre è in movimento. Maggiore è la velocità dell'otturatore, più chiaro sarà il soggetto in movimento.

E i diversi frame rate?

Pertanto, scegliamo frame rate diversi per film e video a causa degli effetti che risultano da fps alti e bassi quando riprodotti a velocità standard. Il metraggio con frequenza fotogrammi elevata appare rallentato durante la riproduzione. Questo perché la fotocamera cattura immagini a velocità doppie, triple o superiori ai normali 24 fps. A velocità di registrazione di 48 fotogrammi al secondo e superiori, le immagini rallentano quando vengono riprodotte a 24p. Al contrario, le immagini registrate a velocità inferiori a 24p risulteranno in un movimento esagerato che apparirà più veloce del normale quando riprodotte a 24p. Con un angolo dell'otturatore di 180 gradi, la velocità effettiva dell'otturatore a 48 fps è di 1/96 di secondo. A 60 fps, la velocità effettiva dell'otturatore è di 1/120 di secondo. A 100 fps, la velocità effettiva diventa 1/200 di secondo.

La velocità effettiva dell'otturatore può essere calcolata utilizzando la seguente formula:

Il frame rate moltiplicato per 360, diviso per l'angolo in gradi, è uguale alla velocità dell'otturatore effettiva.

Scritto come: (FPS X 360) / SA =ESS

Ad esempio, se inseriamo alcuni numeri, vediamo la relazione.

• (24 FPS X 360) / 180 gradi =1/48 di secondo
• (48 FPS X 360) / 180 gradi =1/96 di secondo
• (60 FPS X 360) / 180 gradi =1/120 di secondo
• (120 FPS X 360) / 180 gradi =1/240 di secondo

In ciascuna delle situazioni di cui sopra, affinché il disco dell'otturatore sia lontano dal cancello per l'esposizione a frame rate elevati, deve essere sincronizzato con gli fps. Pertanto, maggiore è la velocità effettiva dell'otturatore.

Considerazioni speciali sugli effetti speciali

L'angolo dell'otturatore è importante quando si scatta utilizzando uno schermo verde? Il tipico motion blur può creare grattacapi agli artisti VFX che eseguono sostituzioni del chromakey. In queste circostanze, un'immagine più nitida aiuta a ritagliare un mascherino più pulito. Le velocità dell'otturatore elevate ed efficaci congelano maggiormente il movimento del soggetto, riducendo la sfocatura dell'immagine attorno ai bordi degli elementi.

Applicazioni pratiche

Quando è necessario ridurre la sfocatura dell'immagine, come quando si riprendono elementi su schermo verde, ma la frequenza dei fotogrammi rimane a 24 fps per il bene della registrazione del suono, come calcoliamo l'angolo dell'otturatore necessario?

Possiamo calcolare l'angolo dell'otturatore utilizzando la seguente formula:

La frequenza fotogrammi del progetto, moltiplicata per 360 e poi divisa per la velocità dell'otturatore, equivale al nuovo angolo.

In altre parole: (PFR X 360) / ESS =Angolo

Inseriamo velocità dell'otturatore più elevate per congelare l'azione.

• (24 X 360) / (1/48) =180 gradi
• (24 X 360) / (1/60) =144 gradi
• (24 X 360) / (1/96) =90 gradi

Usando questo metodo, possiamo congelare meglio il movimento per tagliare i nostri piatti. Tuttavia, c’è un avvertimento da considerare. Ad angoli dell'otturatore più stretti, un soggetto in movimento può apparire tremolante sullo schermo. Questo è l'effetto strobo e può essere molto sconcertante per il pubblico. Per questo motivo, scegli con cautela angoli dell'otturatore stretti e stretti.

Applicazioni con angoli dell'otturatore ridotti

Il fenomeno strobo può essere uno strumento efficace per implicare stati d'animo o toni come l'adrenalina. La scena del D-Day di "Salvate il Soldato Ryan" (1998) utilizza l'effetto in modo efficace. Il regista Steven Spielberg e il direttore della fotografia Janusz Kaminski hanno utilizzato l'effetto dell'otturatore "skinny" per accentuare i sentimenti di ansia, paura e adrenalina provati dai soldati durante l'invasione della Normandia durante la Seconda Guerra Mondiale.

Trascinando l'otturatore

Se una velocità dell'otturatore più elevata deriva da un angolo dell'otturatore stretto, è vero anche il contrario. Ad angoli dell'otturatore più ampi, le velocità dell'otturatore effettive rallentano. Ciò si traduce in un aspetto sognante o sbiadito delle immagini in movimento all'interno dell'inquadratura. I fotografi chiamano questo “trascinare” l’otturatore. Gli oggetti in movimento appariranno notevolmente sfocati rispetto al loro movimento apparente. Un classico esempio di ciò è la scena di "Chungking Express" (1994) di Wong Kar-wai, in cui l'eroe insegue il suo avversario attraverso un affollato mercato cinese.

La correlazione con il cinema elettronico

Il termine otturatore elettronico descrive il processo elettronico di controllo del tempo di esposizione in una telecamera cinematografica digitale utilizzando un sensore di immagine CMOS. Molte moderne telecamere cinematografiche digitali possono regolare l'equivalente di un angolo dell'otturatore elettronico. Nei casi tipici, la fotocamera non dispone di un vero e proprio otturatore meccanico rotante. Piuttosto, la regolazione controlla la quantità di tempo in cui il sensore di immagine elettronico viene energizzato dalla luce derivante da un'esposizione per registrare un video. Poiché non è necessario far avanzare meccanicamente la pellicola in una videocamera, l'otturatore può essere regolato per aprirsi completamente, a 360 gradi, per rimanere aperto per l'intero periodo di intervallo. In questo modo, possiamo utilizzare l'angolo dell'otturatore elettronico come opzione di bilanciamento dell'esposizione al di fuori delle variabili tradizionali di F-stop e ISO descritte nel triangolo di esposizione.