Un confronto tra i formati di fotocamere DV
"No, non l'ho girato in DV, l'ho girato in DVCAM!"
Tempo fa l'ho sentito dire da un amico. Ho capito perfettamente cosa intendesse, ma per un momento sono stato tentato di rispondere "Ehi, DVCAM è DV".
Mi ha ricordato che c'è ancora molta confusione sui vari formati "DV". Per mettere le cose in chiaro, ecco una panoramica dei vari formati di nastri digitali insieme a una spiegazione tecnica di base di ciò che li rende simili e diversi.
Prima di tutto, il termine catch all "video digitale" con una "d" minuscola e una "v" minuscola descrive un processo, non in realtà un formato. Sta semplicemente prendendo un flusso di dati video e audio conforme agli standard tecnici della tua parte del mondo e "codificando" quei dati in un flusso di zeri e uno digitali. E se ci fosse solo un modo semplice per farlo, sapremmo TUTTI esattamente cosa si intende per "video digitale" e quindi non avremmo bisogno di questo articolo.
Ma ahimè, non è così semplice. La realtà è che "video digitale" non è solo una cosa, è un termine comune per molte, molte variazioni di come le persone sono arrivate a realizzare qualcosa di semplice, come le immagini in movimento su uno schermo e le colonne sonore che le accompagnano, e trasforma quelle immagini in un flusso di bit e byte digitali.
Digital Video (la "D" maiuscola e la "V" maiuscola) o DV è un formato videocamera. Esistono diversi nastri e diversi tipi di DV ed è ciò di cui parleremo qui.
Oggi, la stragrande maggioranza dei produttori di videocamere supporta il formato dati DV consumer, noto anche come DV25, che è un comune segnale video e audio DV solitamente scritto su e da una cassetta Mini DV.
Ma mentre Mini DV è la configurazione "tipica" del consumatore, DV è un'architettura video così flessibile che è anche a suo agio in una varietà di varianti specifiche del produttore. Alcuni progettati per l'uso da parte dei consumatori e altri progettati per utenti industriali e persino professionali di fascia alta.
Prima di arrivare a un elenco dei formati comuni delle fotocamere digitali e di come differiscono, dovremmo definire brevemente alcuni termini. La frequenza di campionamento è un numero che descrive la quantità di dati digitali utilizzati per rappresentare un flusso video, misurata in megabit al secondo (Mbps). Il campione di colore è un confronto delle quantità relative di dati video assegnati a ciascuna porzione di un flusso video. Il primo numero rappresenta Y, o la parte in bianco e nero del flusso; i secondi due numeri rappresentano gli importi relativi dedicati a R-Y e B-Y, le due porzioni di colore del flusso (vedi barra laterale per maggiori informazioni su questo). La compressione è un semplice rapporto che descrive quanto più piccolo diventa il file video dopo che è passato attraverso lo schema di compressione/decompressione o codec. Pertanto, se un flusso video non compresso ha una dimensione di 1 gigabyte, verrà ridotto a soli 200 megabyte dopo averlo eseguito tramite il codec DV, che comprime il video a 5:1. Se tutto questo ti confonde, aspetta:definiremo questi termini in modo più dettagliato più avanti nell'articolo.
Una delle prime cose che noterai è che all'estremità inferiore dello spettro del video digitale, i numeri sono esattamente gli stessi, anche se passi a formati più "professionali".
Cosa sta succedendo? Non c'è alcuna differenza tra, diciamo, una Handycam Digital8 ($ 300) e una Sony DVCAM DSR-450 ($ 18.000)?
Sì, ci sono sicuramente delle differenze. I rig più costosi avranno un alloggiamento più robusto, migliori opzioni di obiettivi, sistemi di batterie più affidabili e persino alcune differenze tecniche.
Fondamentalmente, il flusso di dati di base scritto su nastro è esattamente lo stesso sia che il tuo rig scriva su Digital8, Mini DV, DVCAM o DVCPRO. In altre parole, la qualità dei dati è la stessa.
La velocità dei tuoi dati?
Quando i tecnici hanno pianificato il DV per i consumatori, hanno optato per una velocità di trasmissione dati di circa 25 megabit al secondo (comunemente scritto come 25 Mbps.)
Quando sono uscite le prime videocamere Mini-DV consumer, sia i consumatori che i professionisti hanno avuto una grande sorpresa. Questo flusso video digitale di base a 25Mbps sembrava davvero buono! In effetti, può sembrare così bello che i primi utenti lo hanno immediatamente adottato come alternativa di qualità superiore ai formati S-VHS, Hi8 e 8mm delle videocamere del passato.
E poi è iniziato ad accadere qualcosa di veramente sorprendente. Gli utenti di fascia alta hanno iniziato a considerarlo un formato video industriale e aziendale accettabile.
E improvvisamente hanno iniziato ad apparire i gusti "sofisticati" di questo semplice standard DV domestico. Sony ha introdotto DVCAM che utilizza lo stesso flusso di segnale a 25 Mbps esatto presente nei suoi camcorder, con alcuni perfezionamenti tra cui pitch delle tracce più ampie sulle sue testine DVCAM, capacità audio bloccate e una linea di apparecchiature costruite secondo standard di apparecchiature "industriali" più robusti.
Questo percorso descrive anche il formato DVCPRO di Panasonic. Una linea di hardware più robusta:legge e scrive esattamente lo stesso segnale a 25 Mbps utilizzato da una comune videocamera di consumo.
Ma ricorda che abbiamo detto che DV non è solo un formato. Spetta ai produttori determinare la quantità di dati da inserire nei loro particolari gusti di video digitale. Quindi non dovrebbe sorprendere che alcuni produttori, anche alcuni con un forte investimento in DV di base, producano anche altri tipi di apparecchiature video digitali rivolte a un utente di fascia più alta.
"Andiamo avanti!"
Un'alternativa a velocità di trasmissione dati superiore è la linea DVCPRO50 di Panasonic. In questa variante di DV, gli ingegneri hanno raddoppiato la velocità dei dati fino a 50 Mbps. Cosa ti guadagna questo? Bene, per capirlo, dobbiamo parlare di campionamento colore 4:1:1 e 4:2:2.
Ricorda, l'obiettivo di tutti i sistemi video digitali è prendere un segnale video o audio e trasformarlo in numeri. Questo processo è chiamato "campionamento".
Un'immagine video è composta da quattro elementi che devono essere memorizzati e riprodotti accuratamente per creare un'immagine piacevole.
Il primo e più importante elemento è il valore di luminosità di ogni singolo pixel. Solo con queste informazioni, è possibile descrivere un'immagine in bianco e nero, completa di sfumature di grigio. Gli altri tre elementi sono i valori Rosso, Verde e Blu per ogni pixel. (Questo è il motivo per cui i segnali TV grezzi vengono talvolta chiamati segnali RGB.)
Quando è arrivato il momento di stabilire le convenzioni di campionamento per il video digitale, il comune sistema DV della videocamera ha stabilito di utilizzare il campionamento 4:1:1. In parole povere questo significa che la porzione di luminanza (o bianco e nero) del segnale viene campionata quattro volte. Questo è il 4 nel termine. Quindi il colore viene campionato una volta per una parte del segnale del colore, seguito ancora una volta da un'altra parte del segnale del colore.
(Ah, vedo che alcuni di voi si stanno chiedendo perché solo 2 campioni di colore per descrivere i 3 colori in RGB? Vedi la barra laterale per i dettagli!)
Ma usando solo un quarto dei dati usati per la luminanza per descrivere ciascuno dei due canali di informazioni sul colore creano alcune difficoltà.
Uno dei più famosi è nel settore delle chiavi. Si scopre che mentre il colore campionato 4:1:1 può essere perfettamente piacevole alla vista, è un po' difficile descrivere e posizionare il colore in modo sufficientemente accurato sullo schermo da fornire una trasparenza chiara e corretta.
Quindi, in uno spazio colore 4:2:2, come quello utilizzato nel formato DVCPRO50, sono disponibili il doppio delle informazioni sul colore per rendere le immagini a colori ancora più belle e precise.
E quando il colore è davvero importante, come nei titoli complessi, nelle build sfumate o nelle animazioni al computer in cui l'obiettivo è ricreare mondi con una precisione fotorealistica, il DVCPRO50 potrebbe non contenere dati sufficienti, quindi esiste un formato DVCPRO100 che raddoppia il informazioni sul colore di nuovo!
Il sogno di DigiBeta
Allora, dove si colloca quell'altro onnipresente formato di fascia alta Digibeta?
Finora abbiamo discusso della frequenza di campionamento. Ma questo non è l'unico fattore che influisce sulla qualità di un'immagine digitalizzata. Un'altra area importante è la compressione, o più specificamente, quanta e quale tipo di riduzione dei dati viene applicata al segnale digitalizzato originale per adattare i dati digitali al nastro.
Il vantaggio principale di Digital Betacam, e il motivo per cui è così popolare tra le società di produzione di fascia alta, è che utilizza una compressione dei dati più blanda (con un rapporto 2:1 modesto) rispetto ai formati basati su DV25 e DV50.
In tal modo, fornisce una qualità video molto elevata e robusta, ma a un costo hardware spesso molte volte superiore a quello di altri tipi di apparecchiature di produzione video digitale.
Il dilemma digitale
Ci saranno sempre disaccordi su quanto sia migliore l'immagine di un formato digitale rispetto a un'altra. E questioni secondarie come se Mini DV sia "abbastanza buono" per un particolare tipo di progetto saranno discusse probabilmente fino a quando il formato non diventerà obsoleto!
Ma da qualunque parte del dibattito ti trovi, una cosa è certa. La rivoluzione DV ha fornito più scelte di qualità, a una fascia di prezzo più ampia, di quanto l'industria della produzione video abbia mai visto prima.
E questa è una buona notizia per tutti noi!
Bill Davis scrive, gira, monta e fa il doppiaggio per una varietà di clienti aziendali e industriali.
Barre laterali:
Y-RY-BY
Quando incontri per la prima volta numeri come 4:1:1 e 4:2:2 per descrivere la luminanza e le informazioni sul colore di un segnale, è comune per i curiosi chiedersi perché non ci sia un altro numero, uno per il rosso, un altro per il blu e un numero finale per il verde?
Sono di nuovo quegli ingegneri intelligenti. Da qualche parte lungo la linea, hanno capito che se avessero potuto memorizzare i valori dei pixel rossi e blu e confrontare quei valori con i valori di luminanza dello stesso pixel, avrebbero potuto calcolare i valori verdi "al volo". Ed è nato il sistema colore dei componenti. In esso sono presenti tre segnali:Y sta per luminanza, R-Y è il valore del pixel rosso rispetto al valore della luminanza e B-Y è il valore del blu, sempre rispetto alla luminanza.
Dati i valori dei tre segnali, il circuito è progettato per calcolare semplicemente il pezzo finale del puzzle, il segnale verde. È interessante notare che, al termine dei calcoli, il segnale verde calcolato ha effettivamente più dati grezzi rispetto al canale rosso o blu nel video digitale e questo è uno dei motivi tecnici per cui è comune utilizzare il verde anziché il blu per la codifica DV.
La tabella 1 elenca i formati in base alla velocità dei dati,
rapporto di campionamento e compressione.
Digitale 8 25Mbps 4:1:1 5:1
Mini DV 25Mbps 4:1:1 5:1
DVCAM 25Mbps 4:1:1 5:1
DVCPRO 25Mbps 4:1:1 5:1
DVPRO50 50Mbps 4:2:2 3.3 :1
Digital-S (D-9) 50Mbps 4:2:2 3.3:1
Digital Betacam 90Mbps 4:2:2 2:1