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Vdeo Digital

Universidade do Sul de Santa Catarina

Vd

eo D

igital

Vdeo DigitalA Unidade de Aprendizagem Multimdia Digital trata do planejamento visual da produo de vdeo e trabalha conceitos referentes formao de imagem em movimento. O contedo aborda conhecimentos bsicos sobre a imagem e operao dos equipamentos na rea do vdeo digital: cmeras, assessrios, equipamentos de luz e maquinaria. Aborda tambm diferenas entre o uso amador e profissional dos equipamentos bem como, domnio dos recursos tcnicos e procedimentos de trabalho para proporcionar expressividade s imagens e, consequentemente, aos produtos finais.

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capa_curvas.pdf 1 09/01/14 15:07

Universidade do Sul de Santa Catarina

UnisulVirtual

Palhoa, 2013

Vdeo Digital

Crditos

Universidade do Sul de Santa Catarina Unisul

ReitorSebastio Salsio HerdtVice-ReitorMauri Luiz Heerdt

Pr-Reitor de Ensino, de Pesquisa e de ExtensoMauri Luiz HeerdtPr-Reitor de Desenvolvimento InstitucionalLuciano Rodrigues MarcelinoPr-Reitor de Operaes e Servios AcadmicosValter Alves Schmitz Neto

Diretor do Campus Universitrio de TubaroHeitor Wensing JniorDiretor do Campus Universitrio da Grande FlorianpolisHrcules Nunes de ArajoDiretor do Campus Universitrio UnisulVirtualFabiano Ceretta

Campus Universitrio UnisulVirtual

DiretorFabiano Ceretta

Unidade de Articulao Acadmica (UnA) - Educao, Humanidades e ArtesMarciel Evangelista Cataneo (articulador)Unidade de Articulao Acadmica (UnA) Cincias Sociais, Direito, Negcios e ServiosRoberto Iunskovski (articulador)Unidade de Articulao Acadmica (UnA) Produo, Construo e AgroindstriaDiva Marlia Flemming (articuladora)Unidade de Articulao Acadmica (UnA) Sade e Bem-estar SocialAureo dos Santos (articulador)

Gerente de Operaes e Servios Acadmicos Moacir HeerdtGerente de Ensino, Pesquisa e ExtensoRoberto IunskovskiGerente de Desenho, Desenvolvimento e Produo de Recursos Didticos Mrcia LochGerente de Prospeco Mercadolgica Eliza Bianchini Dallanhol

Livro didtico

UnisulVirtualPalhoa, 2013

Designer instrucionalFlavia Lumi Matuzawa

2 edio revista e atualizadapor Rafael Gu Martini

Vdeo Digital

Charles Odair Cesconetto da Silva

Livro Didtico

Ficha catalogrfica elaborada pela Biblioteca Universitria da Unisul

Copyright UnisulVirtual 2013

Professor conteudistaCharles Odair Cesconetto da Silva

Professor RevisorRafael Gu Martini

Designer instrucionalFlavia Lumi Matuzawa

Projeto grfico e capaEquipe UnisulVirtual

Diagramador(a)Frederico Trilha

Revisor(a)Diane Dal Mago

ISBN978-85-7817-596-2

Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida por qualquer meio sem a prvia autorizao desta instituio.

778.59S58 Silva, Charles Odair Cesconetto da

Vdeo digital : livro didtico / Charles Odair Cesconetto da Silva ; design instrucional Flavia Lumi Matuzawa. 2. ed., rev. e atual. / por Rafael Gu Martini. Palhoa : UnisulVirtual, 2013.

189 p. : il. ; 28 cm.

Inclui bibliografia.ISBN 978-85-7817-596-2

1. Vdeo digital. 2. Processamento de imagens Tcnicas digitais. 3. Cinematografia digital. 4. Cinematografia Iluminao. I. Matuzawa, Flavia Lumi. II. Martini, Rafael Gu. III Ttulo.

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7Introduo

Seja bem-vindos disciplina de Vdeo Digital.

Vamos aqui estudar um dos principais elementos que constituem a maioria dos trabalhos de Multimdia Digital: a imagem em movimento. Vamos abordar diversos aspectos fundamentais dos estudos sobre a imagem em movimento, no entanto, essa abordagem estar longe de ser exaustiva, pois este um campo bastante vasto e diversificado, que envolve, alm do vdeo, a pintura, a fotografia e outras formas pictricas. Traamos ento um plano de estudos que aborda conhecimentos bsicos para uma iniciao no campo das reflexes sobre a imagem. Abordamos tambm os conhecimentos relacionados operao dos equipamentos que possibilitam construir as imagens no campo do vdeo digital, ou seja: cmeras, assessrios, equipamentos de luz e maquinaria.

Nosso desafio fazer com que voc, ao final da disciplina, esteja apto a realizar o planejamento visual de uma produo de vdeo, conhea os equipamentos e os formatos utilizados na atualidade, identifique as diferenas entre eles e consiga operar qualquer cmera e demais equipamentos que fazem parte do processo de captao de imagem.

A evoluo constante da tecnologia digital oferece cmeras de vdeo de excelente qualidade, a um custo bastante acessvel. Nesse cenrio, o que permite diferenciar amadores de profissionais, alm do domnio dos recursos tcnicos e procedimentos de trabalho, so os conhecimentos de linguagem, o que proporciona grande expressividade s imagens e, consequentemente, aos produtos finais.

Esperamos atingir nosso objetivo, possibilitando que voc se identifique com esta rea da Multimdia Digital.

Bons estudos!

Charles Cesconetto Rafael Gu Martini

9Sees de estudo

Habilidades

Captulo 1

Viso: do olho ao sensor

Os conceitos trabalhados nesta unidade permitiro uma viso geral a respeito da captura de imagens. A abordagem, que vai da formao da imagem no olho humano at a captura dela em recursos tecnolgicos, permitir o entendimento do processo bsico de formao da imagem. Como desdobramento desses conceitos, tambm ser possvel estabelecer diferenciaes e relaes entre os padres atuais da TV analgica e a TV digital.

Seo 1: A viso humana

Seo 2: A luz

Seo 3: A formao da imagem na cmara escura

Seo 4: Do celuloide ao CCD

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Captulo 1

Seo 1A viso humana

Quando pensamos na viso, lembramos imediatamente dos olhos, no entanto, eles so apenas um dos instrumentos da viso.

O sistema visual compreende trs partes: a tica, a qumica e a nervosa, sendo que um processo que envolve diversos rgos. Veja na imagem a seguir como funciona o olho humano.

Figura 1- A formao da imagem no olho humano

Cmera posterior,com humor vtreo

Retina

ris

Cmaraanterior Msculo externo

Vasos

Nervoptico

Crnea

Cristalino

Fonte: Montagem a partir de Acesso em: 18 jul. 2013

Conforme voc pode verificar na Figura 1, os raios luminosos provenientes de uma fonte de luz atingem um objeto. Esse objeto reflete toda a luz ou apenas parte dela, em todas as direes. Entre os raios refletidos, uma parte penetra no olho pela abertura frontal, chamada pupila. Esses raios atravessam a crnea, o cristalino, o humor aquoso e o humor vtreo, atingindo, finalmente, a retina. Na retina forma-se uma imagem invertida do objeto. O nervo tico conduz os impulsos nervosos para o centro da viso, no crebro, que o interpreta e nos permite ver os objetos nas posies em que realmente se encontram.

Lembre-se de que o que chega ao crebro no uma imagem, mas uma srie de informaes em forma de impulsos eltricos que o crebro decodifica como uma imagem, portanto, h um processo extremamente complexo nessa etapa, qual muitos estudos so dedicados. Em ltima anlise, o crebro provavelmente o rgo mais importante da viso.

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O olho um globo de aproximadamente 2,5 cm de dimetro, sendo que cada componente seu desempenha uma funo. A crnea o elemento que garante a convergncia dos raios luminosos; a ris um msculo que controla o dimetro de abertura da pupila, que varia de 2 a 8 milmetros. Quando a luz muito intensa, a ris se contrai e a pupila se fecha. Quando a luminosidade pouca, acontece o inverso, a ris relaxa e a pupila se abre, permitindo uma passagem maior de luz. A luz que atravessou a pupila atinge o cristalino, uma lente biconvexa que pode variar seu ngulo de curvatura para ajustar o foco da imagem, ou seja, serve para mant-la ntida.

O fundo do olho revestido de uma membrana chamada retina, na qual se encontram clulas especializadas na recepo de luz. Essas clulas so de dois tipos: os cones e os bastonetes. Os bastonetes, em torno de 120 milhes, so responsveis pela viso noturna, enquanto os cones, em torno de sete milhes, so responsveis pela viso diurna. Essas clulas so responsveis por reaes qumicas que transformam a imagem de natureza tica numa informao de natureza totalmente diferente. Essas informaes so transmitidas por meio do nervo tico ao crebro.

Os cones, responsveis pela viso diurna, so tambm responsveis pela percepo das cores, por isso que enxergamos as cores em locais mais iluminados, enquanto que a viso noturna tem uma caracterstica mais monocromtica.

Pare um pouco agora e pense sobre esse complexo sistema. Na realidade, quem v no o olho. Este apenas uma parte do sistema de viso. Vemos, principalmente, com a mente. Isso quer dizer que cada um de ns v o mundo de forma diferente. Pense nisso, pois o responsvel pela qualidade da imagem no o equipamento, a pessoa que est atrs dele.

Seo 2A luz

A luz a matria-prima da viso e da fotografia. Ela uma radiao eletromagntica (uma combinao de um campo eltrico com um campo magntico que se propagam pelo espao transportando energia), um membro da enorme famlia de transmissores de energia. A luz atravessa o vazio, substncias transparentes ou substncias translcidas e consegue dar a volta no planeta Terra em 1/7 segundo. A velocidade de sua propagao no vcuo de 300.000 km/s, sendo que ela diminui em matrias transparentes. Como toda fonte de energia, ela parte de um ponto, desloca-se em linha reta at o infinito e tem forma de ondas. Veja a seguir uma ilustrao do que foi descrito.

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Captulo 1

Figura 2 - Representao grfica da luz

Fontede luz

Comprimentode onda

Comprimento

de onda

Trajetria r

eta da pro

pagao

Fonte: Langford, Michael J. Fotografia Bsica (1979, p. 16).

Os raios de luz divergem e, medida que nos afastamos da fonte, temos a impresso de que a luz enfraquece. Na realidade, a luz no enfraquece, o que acontece que quanto mais prximos da fonte mais raios de luz interceptamos, sendo que o inverso verdadeiro, ou seja, quanto mais nos afastamos, menos raios de luz interceptamos.

Voc j deve ter ouvido falar da Lei do inverso do quadrado da distncia: quando uma superfcie iluminada por uma fonte pontual, a intensidade da iluminao da superfcie inversamente proporcional ao quadrado da sua distncia em relao fonte luminosa (1/d2)

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Esse conhecimento fundamental, por exemplo, para iluminarmos uma cena. Se a luz est muito intensa, um dos recursos de que dispomos para diminuir essa intensidade afastar a fonte de luz. Pela lei do inverso do quadrado, se dobrarmos a distncia da fonte de luz, a intensidade ser reduzida em 75%, ou seja, teremos da quantidade de luz inicial. A Figura 1.3 ajuda voc a compreender melhor esta lei.

Figura 3 - Lei do inverso do quadrado da distncia

Luz pontual

Distncia D

Duas vezes distncia D

Lei do inverso do quadrado

Superfcie A Superfcie A


O que chamamos de luz a radiao eletromagntica com comprimentos de onda compreendidos entre 400 e 700 nanmetros. Essa radiao tem a propriedade de estimular a retina de nossos olhos dando-nos a sensao da luz. Dentro desse espectro, cada comprimento de onda produz um estmulo diferente na parte posterior de nossos olhos, permitindo a visualizao do mundo de forma colorida. A mistura de todos os comprimentos de onda constitui o que ns chamamos de luz branca.

Veja, a seguir, um esquema que apresenta uma faixa do espectro eletromagntico para lhe ajudar a compreender com mais facilidade onde se encontram os comprimentos de onda visveis.

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Captulo 1

Figura 4 - Espectro eletromagntico

raioscsmicos

espectrovisvel

ultravioleta

violeta

azul

verde

amarelo

vermelho

infravermelho

1X

100X

5nm

400nm

700nm

1/10mm

1cm

10m

raiosgama

raiosx

ultravioleta

infravermelho

calor

radar

ondaslongasderdio

espe

ctroeletrom

agn

tico

comprimentodeonda


Outra caracterstica da luz que ela pode ser refletida. Em superfcies lisas e brilhantes, ela refletida de forma especular, ou seja, cada raio refletido conforme seu ngulo de incidncia.

O exemplo mais perfeito disso pode ser observado pelo efeito da luz projetada sobre um espelho (especulo). Na reflexo especular, o ngulo de reflexo em relao normal (linha imaginria perpendicular superfcie) igual ao ngulo de incidncia.

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A luz tambm pode ser refletida de forma difusa (em superfcies irregulares), como, por exemplo, papel branco ou isopor. A superfcie branca reflete praticamente a totalidade da luz que nela incide, no entanto, por no ser uma superfcie especular, a luz ser difundida, ou seja, refletida para todas as direes. Esse um recurso bastante utilizado em iluminao, quando o que se deseja no uma luz dura, recortada, mas sim uma luz suave. Veja a seguir a representao dessas duas formas de reflexo da luz.

Figura 5 - Reflexo difusa e reflexo especular da luz

Superfcie mateReflexo difusa

Superfcie brilhanteReflexo espetacular

normal

ngulo deincidncia

ngulo dereflexo


Muitas superfcies tm a propriedade de refletir exclusivamente determinados comprimentos de onda e absorver os restantes, por isso parecem coloridos.

Como exemplo temos que um material vermelho absorve as cores violeta, azul, verde e amarelo da luz branca e reflete apenas o vermelho. Se essa superfcie vermelha for iluminada por uma luz azul, ela parecer preta. Por essa caracterstica, os diretores de arte e cengrafos devem sempre trabalhar em conjunto com os diretores de fotografia, pois precisam estar de acordo em relao s cores da iluminao e s cores dos materiais cenogrficos, a fim de obterem os resultados pretendidos.

Voc j deve ter lido ou escutado que energia algo que no pode ser destrudo. O que se pode fazer com ela transform-la. Bom, com relao luz, acontece a mesma coisa. Voc j parou para pensar no que acontece quando a luz atinge uma superfcie preta? Ela no reflete a luz e ela tampouco passa para o outro lado. Ento, o que acontece com ela? Simples: a superfcie preta transforma a luz em calor (converte o comprimento de onda). Isto nos importa? Demais. Utilizamos bandeiras de pano preto para fazer sombras, para evitar que raios de luz atinjam diretamente as lentes da cmera, para impedir que a luz se espalhe sem controle na cena etc.

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Captulo 1

Uma outra caracterstica da luz que ela pode atravessar matrias transparentes ou translcidas. O que diferencia uma da outra que quando ela atravessa a matria translcida, ela passa a ser difusa, enquanto na passagem por meio de materiais transparentes, ela continua a sua trajetria.

Esses materiais, quando coloridos, filtraro os comprimentos de onda permitindo a passagem de alguns e transformando outros. Em iluminao, esses conhecimentos permitem o controle das caractersticas da luz. Com a utilizao de materiais translcidos, suaviza-se a luz e com gelatinas coloridas controla-se a sua tonalidade. Observe essas caractersticas no esquema a seguir.

Figura 6 - A luz atravessa alguns materiais

Translcido Transparente Colorido

Luz Branca

Comprimentos de ondaseleccionados

Difusa Directa Selectiva


Outra propriedade da luz a da refrao, o que acontece quando a luz incide em um material transparente com um ngulo de incidncia diferente de 90 graus. Isso causar uma alterao na trajetria da luz, sendo que essa mudana da trajetria depender de trs fatores: o tipo de material e seu ndice de refrao, o ngulo de incidncia da luz em relao normal e o comprimento de onda da luz.

No cabe, neste momento, aprofundarmo-nos em clculos ou em relao s leis que regem a refrao, pois nosso objetivo apenas introdutrio, no entanto, fundamental ressaltarmos que os conhecimentos sobre refrao que permitem a construo das lentes, sem as quais a viso praticamente impossibilitada.

Veja a seguir um esquema que ilustra a refrao.

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Figura 7 - Refrao

ar vidro

normal normal

ngulo deincidncia

B

B

C

C

A

Angulo derefraco


Trabalhar com a luz algo muito interessante e isso a matria-prima do tema desta disciplina, portanto, voltaremos a abord-la ao tratarmos sobre iluminao.

Seo 3A formao da imagem na cmara escura

A cmara escura nada mais do que uma caixa escura praticamente fechada, contendo apenas um pequeno orifcio, por meio do qual a luz pode passar. Esse instrumento, que inicialmente servia para a observao de eclipses solares, comeou a ser utilizado por pintores, segundo David Hockney, em 1430. Foi esse engenho que deu origem fotografia e ainda a base para as cmeras de vdeo digitais. Confira nas imagens a seguir algumas ilustraes da cmara escura.

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Captulo 1

Os primrdios da cmera escura

Figura 8 - Cmera Obscura, Reinerus Gemma-Frisius, 1544

Fonte: Acesso em: 18 jul. 2013

Figura 9 Cmera obscura, Athanasius Kircher, 1646

Fonte: Acesso em: 18 jul. 2013

Camera Obscura, Georg Friedrich Brander (1713 - 1785), 1769 Fonte: http://www.arts.rpi.edu/~ruiz/Lessons/Lesson3light/camera%20obscura.jpg.Acesso em: 29 jul. 2013.

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Portable Tent Camera Obscura, Johannes Kepler (1571 - 1630), 1620. Fonte: . Acesso em: 29 jul. 2013.

Reflex Camera Obscura, Johannes Zahn, 1685 Fonte: . Acesso em: 29 jul. 2013.

A luz atinge os objetos e esses refletem luz em todas as direes. O pequeno orifcio na cmara escura permite a fina passagem de raios para o interior da cmara, projetando uma imagem definida na parede oposta a esse orifcio. Como no olho humano, a imagem na parede aparece invertida.

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Captulo 1

Figura 10 - Esquema da cmara escura

Fonte: < http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Camera_obscura_1.jpg >. Acesso em: 18 jul. 2013.

Observando mais atentamente a imagem projetada na parede interna da cmara, vamos perceber que ela formada por pequenos crculos. Cada um deles, chamados de crculos de confuso, corresponde a um ponto de luz emitido pelo objeto. O que faz com que esses crculos sejam maiores ou menores o dimetro do orifcio pelo qual a luz penetra na cmara escura. Ou seja, quanto menor for o orifcio, mais definida ser a imagem.

Figura 11 - O crculo de confuso


O que acontece que quanto menor o tamanho do orifcio, menor a quantidade de luz e, consequentemente, mais escura a imagem. Algo teve que ser feito para que as imagens projetadas no interior da cmara ficassem ao mesmo tempo muito ntidas e bastante luminosas, a fim de serem observadas com facilidade.

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Figura 12 - Uma lente biconvexa resolve o problema do foco e possibilita trabalhar com baixa luminosidade


A soluo foi a utilizao de uma lente biconvexa, como acontece no olho humano com o cristalino. A lente faz com que os raios divergentes concentrem-se novamente em um ponto chamado ponto de foco.

- Voltaremos a falar sobre o crculo de confuso quando tratarmos de foco e profundidade de campo. Tambm vamos voltar questo das lentes, quando tratarmos das objetivas.

A cmara escura servia bem para os pintores, pois com o equipamento era possvel reproduzir, com grande fidelidade, o mundo real, registrando praticamente todos os detalhes caractersticos da viso humana, ou seja, a perspectiva, a profundidade, as dimenses, as nuances de luz e sombra, o volume etc.

A seguir, algumas imagens retiradas da obra de David Hockney O Conhecimento Secreto (Editora Cosac Naify, 2001), na qual o pesquisador comprova a utilizao do sistema tico na pintura desde o sculo XV.

Seo 4Do celuloide ao CCD

Por volta de 1830, com a descoberta da capacidade do registro de imagens pela sensibilizao de sais de prata expostos luz, estava sendo inventada a fotografia, e isso mudaria muita coisa. Os sais de prata enegreciam ao serem expostos luz e aplicando esse produto na superfcie de algum suporte posicionado no interior de uma cmara escura, era possvel registrar uma imagem negativa de qualquer objeto que estivesse diante da cmara. O suporte utilizado

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Captulo 1

pela fotografia deveria ser transparente (vidro, acetato, polister), pois nele ficava registrada uma imagem negativa que precisaria passar por um processo de positivao, ou seja, passar luz por meio do negativo e criar uma imagem negativa do negativo, ou seja, um positivo.

Observe um esquema que explica este processo.

Figura 13 Processo fotogrfico por meios qumicos

(a) Objeto real (b) Negativo em suporte transparente (c) Imagem positiva sobre papel (ou seja, o negativo do negativo)

(d) Ampliao

Fontes: (a) . Acesso em: 18 jul. 2013. (d) Acesso em:18 jul. 2013

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Este sistema de registro de imagem foi, aps a fotografia, utilizado pelo cinema e vigora at hoje. Mas com o advento da televiso, surgiu outro sistema de registro de imagem baseado na gravao magntica e a utilizao do tubo de imagem. O processo se baseou nos mtodos para gravao de som, sendo que tudo comeou em 1889, quando Valdemar Poulsen, um inventor dinamarqus, descobriu o princpio da gravao magntica quando criou a primeira secretria eletrnica, ou melhor, o Telegraphone. A partir da, vrias empresas fizeram investimentos no desenvolvimento da nova tecnologia, chegando s fitas magnticas para o registro de imagem.

Em 1897, Karl Ferdinand Braun, um fsico alemo, inventou o tubo de raios catdicos: um tubo de vidro contendo vcuo, um canho de eltrons, uma tela fluorescente e um anel defletor que direcionava o fluxo de eltrons sobre a tela. O objetivo do invento era apenas acelerar e defletir eltrons, no entanto, em 1927 o invento foi utilizado por Philo Farnsworth na criao da televiso. O aparelho era muito pouco sensvel luz e apenas cenas muito iluminadas eram visveis. Mas o problema seria resolvido em 1931 por Vladmir Zworykin.

Figura 14 - Tubo de raios catdicos de uma TV e de uma cmera de vdeo

Fonte: Acesso em: 18 jul. 2013.

As cmeras de vdeo baseadas no sistema CRT (Tubos de Raios Catdicos) perduraram at os anos 1980, quando surgiu um dispositivo muito mais interessante para cumprir a sua tarefa: o CCD.

4.1 Captao de imagem: os sensores

4.1.1 O CCD

Em 1969, Willard Boyle e George E. Smith inventaram o CCD (Charged-Coupled Device ou Dispositivo de Carga Acoplada), um chip inicialmente desenvolvido para mquinas calculadoras que comeou a substituir o CRT em 1973.

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Captulo 1

O CCD um sensor que se encontra nas cmeras de vdeo logo atrs da objetiva e converte a imagem nele projetada em impulsos eltricos, por meio de uma grade de pixels (picture element elemento de imagem) que descarrega, individualmente e com grande rapidez, cargas acumuladas. Ele composto por milhares de pontos semelhantes a mini-fotoclulas, ou seja, clulas que convertem luz em energia, sendo que, quanto mais luz incide sobre elas, mais energia gerada, proporcionalmente.

Para diferenciar da imagem j formada, o pixel do sensor tambm pode ser chamado de sencil.

Figura 15 - CCD

Fonte: . Acesso em: 18 jul. 2013.

Uma grande diferena em termos de qualidade na imagem se deu com a mudana de tecnologia para o CCD. As imagens geradas pelo sistema CRT, alm de pouca definio, deixavam um rastro brilhante na tela quando uma rea de grande luminosidade (lmpadas, por exemplo) era enfocada durante um movimento de cmera. Para voc entender como a imagem se forma por intermdio do CCD, observe as figuras a seguir.

Figura 16 - O CCD e a transformao da imagem em informao na forma de corrente eltrica.

Fonte: . Acessado em: 18 jul. 2013

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Uma imagem composta de zonas claras e zonas escuras. Quando ela projetada sobre o CCD, aps atravessar as lentes da objetiva da cmera, as diferenas de luminosidade de cada zona geram intensidades de corrente eltrica diferentes em cada ponto do CCD. As intensidades de corrente eltrica geradas so diretamente proporcionais quantidade de luz que sensibiliza cada microfotoclula. Os valores de intensidade de luz, traduzidos em intensidade de corrente eltrica, so registrados (anotados) por um mecanismo eletromagntico (que comeou a ser desenvolvido por Valdemar Poulsen em 1889) em uma fita magntica, a fita de vdeo.

Ateno! O cinema o precursor no registro de imagens em movimento e a sua lgica de funcionamento registrar, sobre pelcula cinematogrfica, 24 imagens por segundo. Isso feito com o auxlio de uma cmera similar cmera fotogrfica que, no entanto, registra imagens sequencialmente com grande rapidez. Essas imagens, projetadas na mesma relao espao/temporal na qual foram registradas (24 quadros/segundo) reproduzem exatamente o movimento do evento real, pois o tempo de captura e o tempo de projeo de imagem so idnticos. A sensao de movimento criada pelo fenmeno conhecido como persistncia retiniana, que consiste na permanncia das imagens na retina durante uma frao de segundo aps serem vistas. Isto , ao vermos uma sequncia de imagens estticas com pequenas variaes entre uma e outra em intervalos de tempo muito curtos, elas se transformam em uma imagem contnua, dando a sensao de movimento. No sistema NTSC de vdeo, vemos 30 frames a cada segundo. O mnimo para que possamos ter a iluso do movimento de forma fluda cerca de 12 frames/segundo (fps).

Em vdeo, o registro da imagem feito sobre uma fita magntica. Se as informaes da imagem de vdeo fossem registradas linearmente, da mesma forma como o som, cujo sistema de registro funciona com a cabea de gravao parada, seriam necessrios quilmetros de fita e uma rotao de aproximadamente 130 km/h. Como isso praticamente impossvel, foi desenvolvido um sistema em que a cabea de gravao gira medida que a fita se desloca. Para que o sistema funcione, as informaes so registradas por um sistema helicoidal, ou seja, em linhas diagonais sobre a superfcie da fita magntica. Observe a ilustrao que segue para compreender melhor.

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Captulo 1

Figura 17 - Sistema de gravao de fitas de vdeo com cabea helicoidal


Um circuito eletrnico faz a leitura do CCD, por meio de uma varredura horizontal, da esquerda para a direita e de cima para baixo e anota as informaes de cada pixel na fita magntica. Esse sinal analgico. Para o registro no sistema digital, que se baseia em informao binria (1 e 0), o sinal tem que ser digitalizado (sampling) exigindo, neste caso, um conversor analgico/digital. As informaes digitais podem ento ser armazenadas em fita, carto de memria ou disco rgido.

Antes de prosseguir com seu estudo, veja o que o sistema digital.

O sistema analgico se baseia no sistema de ondas da corrente eltrica. O que o CRT e o CCD fazem converter a luz em corrente eltrica, sendo que a voltagem da corrente varia conforme a quantidade de luz.

Figura 18 - Representao de sinais eltricos que pode ser observada em um osciloscpio.

Fonte: www.ajc.pt/cienciaj/n33/atomo.php.

Digitalizar significa transformar esse tipo de informao analgica, em um sistema de informao que utiliza uma codificao por dgitos (nmeros). O sistema de dgitos no mundo da informtica utiliza apenas os nmeros um (1) e

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zero (0), por isso so chamados de dgitos binrios, mais conhecidos como bits. Para organizar o sistema, foram criados os bytes (conjunto de 4 bits):

0 = 0000 1 = 0001 2 = 0010 3 = 0011 4 = 0100

5 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001

No processo de digitalizao, os sinais eltricos podem ser convertidos em bytes, por meio de um nmero maior ou menor de informao, sendo que quanto mais informao melhor a qualidade da imagem. A informao medida em quantidade de bytes por segundo (B/s), ou seja, h um fluxo de bytes, sendo que quanto maior o fluxo, mais informao e, consequentemente, mais qualidade. Essa informao conhecida como Bit Rate. Como o volume de informao sempre grande, a unidade sempre o megabyte (1.000.000 bytes) por segundo (MB/s). Quanto mais bits so utilizados para descrever uma amostra de imagem, mais fiel ela ser imagem original, no entanto, bits demais ocupam muito espao de armazenamento, ento, foi estabelecido um limite de 8 bits por amostra para distribuio de imagens em TV e at 12 bits por amostra para a captao. Outro dado importante que quanto maior o bit rate, maior o fluxo de dados, ento, sistemas que trabalham com bit rate de 25Mbps permitem armazenar 11,5 Gb/hora, enquanto sistemas que trabalham com bit rate de 100Mbps permitem armazenar 46 Gb/hora.

O sinal digital tem duas grandes vantagens sobre o analgico: acabou com a distoro e degradao no processamento ou na reproduo de imagens de vdeo e permite a edio em computadores com sistemas no lineares.

Voltemos ao CCD e veja agora como ele registra as cores. Relembre que os olhos humanos so sensveis aos comprimentos de onda azul, verde e vermelho, provenientes da luz, e que devido a isso possvel visualizar todo o espectro visvel, a partir da variao da intensidade dessas trs cores. Esse sistema, denominado aditivo, utilizado quando se trabalha com luz e tambm conhecido como sistema RGB (iniciais das cores em ingls: Red, Green e Blue).

Existe outro sistema de cor conhecido como subtrativo, cujas cores primrias so ciano, magenta e amarelo, tambm conhecido como CMYK, que utilizado nos processos de impresso com pigmentos. Vamos deix-lo de lado neste livro, pois quando falamos de vdeo, falamos de luz e no de tinta.

O CCD no consegue distinguir cores, ele apenas reage luminosidade, ento, para que ele registre as cores, foi desenvolvido um sistema de mscara, posicionado sobre ele, com microjanelas coloridas (filtros) no sistema RGB. A luz que atinge um determinado grupo de filtros dessa mscara resulta em uma

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Captulo 1

combinao RGB, que lida por um circuito eletrnico que faz a combinao dos microfiltros para determinar a cor naquele ponto. Veja o esquema apresentado a seguir para compreender melhor.

Figura 19 - Sistema de filtros RGB do CCD


Existem vrios tamanhos de CCD e eles so medidos em polegadas. Os tamanhos mais usuais so os seguintes: 2/3 pol, pol, 1/3 pol, pol e 1/6 pol, sendo que equivalem medida da diagonal do CCD. Quando comparamos o tamanho do CCD com um fotograma de pelcula fotogrfica ou cinematogrfica, observamos que ele bem menor. Esse um dos fatores que faz com que a definio da imagem da pelcula seja maior que a de vdeo - captado com CCD. O desenvolvimento tecnolgico est proporcionando uma compactao cada vez maior dos pixels e, consequentemente, os CCDs, apesar de menores, esto produzindo imagens com excelente definio.

4.1.2 O sistema de trs CCDs

Um sistema mais avanado foi desenvolvido para permitir ainda mais qualidade imagem: o sistema de trs CCDs. Cada CCD registra separadamente cada um dos trs comprimentos de onda: vermelho, verde e azul. Um prisma com sistema de filtragem de comprimentos de onda, por meio de filtros dicricos, separa as trs cores e as distribui para os CCDs. Nesse sistema, a reproduo das cores muito fiel, pois o circuito soma as cores, pixel a pixel, e no por blocos de pixels, como no sistema de um CCD. Veja abaixo um esquema para compreender melhor o sistema de trs CCDs.

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Figura 20 - Sistema de trs CCDs

Prisma Dicrico

Luz captadapela cmera

CCD

CCD

Filtro verde

Filtro vermelho

Filtro azul

Fonte: . Acesso em: 18 jul. 2013

O prisma de trs CCDs composto de espelhos dicroicos que tm a propriedade de deixar passar alguns comprimentos de onda e refletir outros. Nesse caso, o primeiro espelho reflete o verde para um CCD, deixando passar o vermelho e o azul. O segundo reflete o azul para outro CCD e deixa passar o vermelho, que atinge o terceiro CCD.

4.1.3 O CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

O CMOS um chip semelhante ao CCD e com a mesma funo. Suas vantagens so as seguintes: consome menos energia, produz menos calor, utiliza menos elementos eletrnicos, menor e mais compacto que o CCD, gera menos rudo na imagem e o processo de white balance melhor.

O CMOS foi inventado antes do CCD, mas a qualidade da imagem gerada pelos CCDs, no incio, era melhor, por isso ele foi o escolhido para ser utilizado nas cmeras de vdeo e no o CMOS. Mas o CMOS tem uma outra vantagem em relao ao CCD: sua grande resistncia aos raios csmicos. Isso fez com que a NASA investisse no seu aprimoramento para utilizao nas cmeras de satlites e telescpios, o que culminou com o desenvolvimento de um CMOS de grande qualidade.

Resultado: hoje o CMOS est substituindo o CCD. Alm disso, vrias cmeras possuem sensores desse tipo, com tamanho idntico ao fotograma da pelcula cinematogrfica. Por isso possvel, atualmente, se obter a mesma qualidade de imagem da pelcula utilizando a tecnologia do vdeo digital. Em alguns casos, devido otimizao dos fluxos de trabalho com tecnologia digital, a qualidade final na exibio ainda maior que a obtida com a pelcula.

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Captulo 1

4.2 Exibio de imagens: os televisores

4.2.1 A TV de tubo

O processo de exibio de imagens de vdeo em televisores se d a partir de um sinal que pode ser analgico ou digital.

Quando a imagem gravada est em fita, a mesma se desloca, no aparelho (VT), deslizando sobre uma cabea de leitura magntica, na mesma velocidade com a qual se deslocou na cmera de vdeo. A manuteno desta velocidade, como vimos, que permite a reproduo do tempo real do evento, da mesma forma que no cinema (24 qps), no entanto, a quantidade de quadros por segundo muda, em vdeo 30 (no sistema NTSC).

A cabea de vdeo l as diferenas de intensidade de campo magntico registrado na fita e converte em variaes de intensidade de corrente no canho de eltrons do tubo de imagem da TV. O monitor basicamente um CRT, sendo que os eltrons so disparados na parte interna da tela na forma de uma varredura da esquerda para a direita e de cima para baixo como acontece na cmera de vdeo. Como a tela da TV contm uma substncia fosforescente, a intensidade de luz ser maior ou menor, dependendo da intensidade do impacto dos eltrons em cada rea. Cada imagem fixa da TV formada por dois campos (fields), duas varreduras em ziguezague, da parte superior at a parte inferior da tela, cada uma formando a metade da imagem de forma entrelaada (veja a figura 20). Como a imagem NTSC tem 30 frames por segundo, em um segundo existem 60 campos.

Figura 21 - Sistema de escaneamento entrelaado (interlaced scanning).

Fonte: Adaptado de Silva (2007, p. 42)

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Veja agora como se d o processo de cor na TV colorida. O tubo de imagem da TV possui um sistema de trs feixes de eltrons, um para cada cor RGB, e na tela existem trs tipos de fsforos para cada pixel, um vermelho, um verde e um azul. Quando os trs feixes atingem um ponto na tela fosforescente, uma determinada cor gerada, de acordo com a intensidade de cada feixe. Observe a imagem a seguir para compreender melhor.

Figura 22 - A cor na TV

Fonte: . Acesso em: ago. 2007.

4.2.2 TV LCD (Liquid Crystal Display)

Nas telas de LCD, um feixe de luz passa por pequenas clulas que contm cristal lquido (da a origem do nome), controlado por uma corrente eltrica. A luz, ao passar pelos cristais, gera as trs cores bsicas para a formao das imagens: vermelho, verde e azul (RGB). A primeira tela com essa tecnologia foi produzida no comeo da dcada de 70, nos Estados Unidos. Atualmente, existem menos de dez fabricantes de telas de cristal lquido no mundo.

Em linhas gerais, no processo de formao de uma imagem nessas telas, h o envio de um sinal de imagem decodificado para os pixels que, a partir de uma matriz RGB, formam todo o espectro de cores que podemos visualizar na tela. Isso possvel porque as molculas de cristal lquido so capazes de orientar a luz, tornando-se mais opacas ou transparentes. A seguir so apresentadas, resumidamente, as diferentes camadas dos monitores LCD:

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Captulo 1

Figura 23 - Camadas de uma tela de LCD

Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/LCD_layers.png>. Acesso em: 18 jul. 2013.

A luz no polarizada emitida por uma fonte no fundo da tela incide sobre o filtro polarizador (1), que deixa passar apenas a luz no plano vertical. Depois atravessa o vidro com uma matriz de eletrodos/transistores (2) feitos de um condutor transparente (Indium Tin Oxide - ITO). So estes eletrodos que armazenam os padres da imagem. A luz polarizada atinge o cristal lquido (3), que reproduz os padres da matriz. Em seguida, a luz cruza o substrato de vidro com uma pelcula de eletrodo (ITO) com ranhuras horizontais para se alinhar com o filtro polarizador horizontal (5). Apenas os feixes que conseguem atravessar todo este percurso chegam aos pixels do mostrador (6). O tipo de lquido utilizado na fabricao dessas telas bem especfico. Ele tem a capacidade de manter suas molculas com caractersticas dos dois estados ao mesmo tempo. Por isso ele se comporta de diferentes maneiras, sob as mesmas circunstncias, funcionando como uma espcie de cortina, que regula a quantidade e o ngulo com que a luz difundida por meio dele (a cada ngulo corresponde uma cor diferente). A luz, ao passar pelo lquido/slido, polarizada e se decompe, como na formao de um arco-ris. Ou seja, a luz chega com uma intensidade e, dentro da camada de cristal lquido, modifica suas caractersticas, saindo do outro lado, correspondendo a uma determinada cor e outra intensidade. So os impulsos eltricos que controlam esse processo para a formao das cores, obstruindo a passagem da luz por alguns pontos ou mudando o ngulo de difrao em outros. Isso ocorre para formar cada pixel da imagem. Dessa forma, combinando os dados recebidos da placa de vdeo pelos eletrodos, com a refrao de uma luz de fundo por meio do cristal lquido, o resultado um ponto de cor especfico para cada pixel do vdeo. Antes de chegar na tela, esse feixe colorido passa ainda por um painel branco de difuso, que torna a cor uniforme naquele ponto. Esse processo acontece muitas vezes por segundo em cada pixel, conforme a frequncia do aparelho.

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Quando a fonte de luz do aparelho de lmpadas CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), chamamos de LCD convencional.

Vantagens do LCD/CCFL - Baixo consumo de energia; - Melhor eficincia comparando-se com TVs de tubo (CRT); - Menor desgaste da tela (Display); - Custo de manuteno menor do que os de plasma e CRT; - Melhor ergonomia - tela fina e leve. Desvantagens do LCD/CCFL - Angulo de viso reduzido; - Iluminao mnima constante das partes pretas, reduzindo o contraste e mantendo a tela cinza; - Falta de uniformidade da luz traseira, provocando deformao da imagem. As telas tipo LCD, que tem como fonte de luz a tecnologia LED, so conhecidas como telas de LED. Veja as diferenas a seguir.

4.2.3 TV de LED

Uma grande desvantagem da tela de LCD (em comparao ao plasma) quanto ao contraste. Isso ocorre porque o LCD tem sua fonte de luz constantemente ligada e parte dessa luz passa pelo display, no reproduzindo o negro total, mas um cinza escuro.

Para solucionar esse problema, as lmpadas CCFL foram substitudas por centenas de lmpadas LED (Light-Emitting Diodes - diodos emissores de luz), instaladas nas bordas do monitor (sidelight) ou atrs da tela (backlight). Essas lmpadas LED podem ser ligadas ou desligadas, de acordo com a necessidade, o que economiza energia e melhora o nvel de contraste. Os LEDs so posicionados nas bordas do monitor quando o objetivo uma espessura mais reduzida do aparelho de TV. Mas, nesse caso, o nvel de contraste no to alto quando comparado ao modelo de posicionamento do LED atrs da tela. Nessa opo, os LEDs podem ser brancos ou coloridos (2 Verdes, 1 Vermelho e 1 Azul por pixel) e, apesar de o monitor ficar um pouco mais espesso, sua capacidade de contraste torna-se muito melhor, obtendo-se um preto quase absoluto. O uso de LEDs coloridos auxilia o processo de formao das imagens e refora a exibio das cores, que ficam mais intensas e precisas. Esse resultado o diferencial que as telas de LED tm em relao s LCDs convencionais: maior brilho, nitidez, contraste e quantidade de cores.

Vantagens do LCD/LED:

Baixo consumo de energia;

Maior uniformidade da luz de fundo;

Melhor resoluo em vdeo componente e HDMI;

Profundidade do aparelho mais reduzida - no caso dos Leds laterais (sidelight).

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Captulo 1

Desvantagens do LCD/LED:

Apresenta baixa resoluo em vdeo composto analgico;

Como uma tecnologia nova, o custo ainda muito alto.

TV 3D

E como o processo de formao de imagem em uma TV 3D? A resposta vale para qualquer tipo de tela: a formao de imagem idntica ao modelo convencional. Na TV 3D a maneira de formar a imagem no muda, o que ocorre que so formadas duas imagens e no apenas uma. So duas imagens distintas e complementares. Elas so entrelaadas, sincronizadas e projetadas para parecerem sobrepostas. A sobreposio quem d a sensao de volume e profundidade, potencializada com os culos especiais. O espectador olha para duas imagens, mas tem a sensao de ver apenas uma, mais prxima do seu rosto. O primeiro filme em 3D a ser exibido ao pblico foi The Power of Love em 1922. Tinha toda a simplicidade de imagem e som da poca, mas esse efeito de simulao 3D vem fascinando o pblico desde ento. Hoje, temos filmes em 3D com tima qualidade de imagem e som, porm, ainda so apenas uma simulao.

4.2.4 TV de Plasma

No caso dos televisores de plasma, a tela formada por milhares de microclulas com gases nobres (Xennio e Nenio) em seu interior. Essas clulas tambm so montadas entre duas partes de vidro (como nos LCDs), que emitem ondas eletromagnticas quando excitadas pela corrente eltrica. Eletrodos tambm compem as placas de vidro, em ambos os lados das clulas. Eles que recebem os sinais de vdeo decodificados e os exibem de maneira precisa. O gs no interior de cada clula, ionizado pela corrente eltrica, transforma-se em plasma (quarto estado da matria), e passa a emitir luz.Cada pequena clula subdividida em trs partes, uma para cada cor do perfil RGB. Todas as cores que voc visualiza na tela so formadas a partir de uma combinao entre essas trs cores primrias, que ocorre em cada clula/pixel.

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Figura 24 e 25: Display da TV de plasma visto em perspectiva e em corte.


O brilho da tela reforado por uma camada de fsforos que brilham, excitados pela luz ultravioleta do plasma. Cada clula capaz de emitir 256 tonalidades, que combinadas no padro RGB resultam em mais de 16 milhes de cores. A cada impulso eltrico (em torno de 300 volts) todas as substncias se misturam e se transformam em uma espcie de lquido. Esse lquido que chamado de Plasma. Aps cessar a corrente eltrica, o Plasma se torna estvel outra vez e retorna ao estado gasoso.

Esse processo de formao da imagem na tela de Plasma o grande responsvel pela sua alta taxa de contraste, talvez o seu maior diferencial em relao s outras tecnologias.

Vantagens do Plasma:

Emisso de luz pelas clulas da tela, proporcionando melhor brilho, contraste e resoluo;

Cenas escuras, com corte de luz;

Melhor ngulo de viso;

Melhor uniformidade da luz em todas as partes da tela.

Desvantagens do Plasma:

Maior ndice de desgaste e defeito, devido forma de excitao das clulas;

Maior emisso de luz ultravioleta;

Aparelho maior profundidade e mais pesado;

Dificuldade de montagem de telas menores do que 40.

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Captulo 1

O efeito burn-in

Um dos problemas que podem ocorrer nas telas de Plasma o efeito burn-in. Ele ocorre quando uma imagem esttica exibida de maneira contnua por muito tempo. Isso faz com que o fsforo presente na composio das telas de Plasma assuma uma forma permanente, como se o pixel fosse queimado e perdesse a capacidade de se formar novas cores. O efeito percebido ao desligar a TV, como uma mancha que marca a tela. No uma exclusividade das telas de Plasma e pode ocorrer tambm em LCDs e LEDs, mas, nessas, com menos frequncia.

Atividades de autoavaliao

1. Pesquise o que uma cmera Pin-Hole e descreva seu funcionamento.

2. Observe sua volta e procure, na prtica, exemplos de reflexo especular, de refrao e de filtragem da luz. Descreva essa experincia na ferramenta Exposio.

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Sees de estudo

Habilidades

Captulo 2

Processamento de sinal e equipamentos de vdeo

Conhecer informaes tcnicas a respeito dos equipamentos de vdeo permitiro ao aluno perceber quais so as diferenas entre vdeo profissional, semiprofissional e amador. Para que essa distino seja possvel acontecer, algumas caractersticas tcnicas so apresentadas - os componentes comuns maioria das cmeras de vdeo. Ao final da leitura, ser possvel entender algumas situaes de gravao e quais acessrios e equipamentos o profissional tem disponvel para executar seu trabalho de maneira mais eficiente.

Seo 1: Sistemas, formatos e recursos

Seo 2: Muitas cmeras para escolher

Seo 3: Assessrios para gravao de imagem

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Captulo 2

Seo 1Sistemas, formatos e recursos

Vivemos em uma poca em que temos muitas possibilidades de escolha No passado a tecnologia parecia mais simples, com menos sistemas e mais fceis de lidar. No entanto, tambm tnhamos menos recursos, menos alternativas e, principalmente, menos qualidade.

Nesta seo, voc convidado a conhecer os formatos e sistemas, que constituem o universo do vdeo na atualidade.

1.1 Sistemas de TV

Existem trs sistemas analgicos de TV dominantes no mundo. Veja na tabela a seguir uma breve descrio de cada um deles.

Quadro 1- Descrio de sistemas analgicos de TV

Sistema analgico de TV Descrio

NTSC (National Television Standards Committee)

Padro dos EUA, Japo e Amrica do Sul. Primeiro sistema desenvolvido para TVs Para&B, criado em 1941.

PAL (Phase Alternate Line) Desenvolvido pela Alemanha no final da dcada de 60, utilizado por parte da Europa.

SECAM (System Electronique Couleur Avec Memoire)

Desenvolvido pela Frana, tambm nesta mesma poca, e utilizado por outra parte da Europa.

Fonte: Elaborao do autor, 2013.

Todos os pases adeptos do NTSC so usurios de corrente alternada de 60 ciclos/segundo e o sistema funciona com um frame rate de 30 frames/segundo, sendo que a resoluo de 525 linhas.

O sistema PAL, assim como o SECAM, adotado nos pases usurios de corrente alternada de 50 ciclos/segundo e trabalham em 25 frames/segundo, com resoluo de 625 linhas.

Existem compatibilidades entre sistemas e isso determina a aproximao entre pases que possuem sistemas compatveis. Os aspectos que fazem com que sistemas sejam compatveis o nmero de linhas e o frame rate.

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Como o SECAM compatvel com o PAL, os fabricantes no desenvolveram trs sistemas de cmeras, mas apenas dois: NTSC e PAL. O Brasil adotou o sistema PAL alemo, e foi denominado PAL-M, no entanto, ele mais compatvel com o NTSC, pois a corrente eltrica em nosso pas de 60 ciclos/segundo, como nos EUA. Assim sendo, o PAL-M funciona a 30 fps e com 525 linhas. Dessa forma, todo o sistema de captao e edio no Brasil realizado com equipamentos NTSC e o sinal s convertido para PAL-M na transmisso de TV.

interessante observar que a qualidade da imagem dos sistemas PAL e SECAM muito boa devido ao fato de terem 100 linhas a mais que o sistema NTSC. Outra observao interessante que pelo fato de trabalharem na razo de 25 quadros/segundo, esto mais prximos da cadncia de 24 fps do cinema, o que proporciona uma maior facilidade para a transferncia de filmes para vdeo.

Figura 1 - Mapa de sistemas de vdeo


1.2 TV Digital

Atualmente, a TV est convergindo para o sistema digital, sendo que essa mudana est se dando gradativamente. A partir do sinal digital, ser possvel diversificar os aparelhos capazes de receber o sinal de TV e tambm ampliar a oferta de contedos por canal.

De maneira simplificada, podemos dizer que a TV analgica forma a imagem e o som de modo contnuo, por isso, qualquer diminuio no sinal suficiente para fazer a imagem e som ficarem instveis, com chuviscos, rudos etc. A Televiso Digital converte as informaes em linguagem binria (digitalizao) e envia vdeo,

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Captulo 2

udio e sinais de dados em conjunto, proporcionando uma transmisso sem perda, com uma recepo de alta qualidade. Assim, mesmo que o sinal esteja mais fraco, imagem e som sero perfeitos, e caso o sinal esteja muito fraco, simplesmente no haver imagem e som. Em alguns casos, para evitar o corte na transmisso, os aparelhos armazenam os dados na memria antes de reproduzir.

Existem quatro sistemas de TV digital no mundo:

o americano (ATSC);

o europeu (DVB);

o japons (ISDB);

o chins (DMB-T/H).

Veja na figura abaixo o mapa da adoo dos sistemas no mundo:

Figura 2 - Mapa de sistemas de TV digital no mundo


O Brasil optou pelo sistema japons, mas j efetuou melhoras e adaptaes no sistema, garantindo uma sigla especfica: ISDB-TB (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Brazilian). A traduo para o portugus mudou a sigla para SBTVD (Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre), a qual indica que o sinal transmitido por ondas terrestres, ou seja, no nem a cabo e nem via satlite.

O incio das transmisses de TV Digital no Brasil ocorreu no dia 02 de dezembro de 2007, em So Paulo. O novo sistema proporciona, entre outras vantagens, um grande aumento da qualidade de imagem. Estsa uma perspectiva que

Sistemas de TV digital O Brasil comparou o sistema escolhido com os outros dois ocidentais existentes (ATSC americano e DVB europeu). O sistema japons foi considerado o mais adequado para a nossa realidade socioeconmica.

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tem que ser considerada na produo audiovisual atual. Quem quer ter seus vdeos exibidos nos grandes canais, precisa finalizar o material com a qualidade suficiente para a TV Digital. Atualmente, so dois os padres possveis de transmisso digital: 1080i ou 720p.

A letra i significa que a imagem entrelaada. A letra p indica que a imagem progressiva, ou seja, os frames so formados por imagens inteiras. Por isso, quando se transmite a imagem inteira, necessrio diminuir o seu tamanho para que se mantenha o limite possvel de taxa de transferncia de dados na transmisso.

1.2.1 Sinal composto e sinal componente

O sistema de televiso americano, NTSC, inicialmente preto e branco (apenas sinal de luminncia), foi adaptado para cor em 1955. Para que os aparelhos P&B continuassem recebendo o sinal, os engenheiros desenvolveram um sistema que mantinha inalterado o sistema de informao de luminncia. Como o tamanho da banda para transmisso era fixa, eles incluram o sinal de cor no sinal j existente, encaixando-o em intervalos do sinal de luminncia. Esse sistema ficou denominado composto, pois as informaes de luminncia e crominncia foram combinadas gerando um nico sinal.

Entenda como funciona o sinal compostoA luminncia (Y) a soma das trs cores (RGB), ou seja, Y= R+G+B. O sinal composto informa, alm da luminncia, um valor para Azul (B) e um valor para Vermelho (R). O verde no informado, porque obtido por uma equao simples: verde = Y-R-B. Isto , tudo o que no for azul nem vermelho no sinal de luminncia verde.

O resultado desse sistema foi um problema de interferncia entre as duas informaes, ou seja, uma imagem com uma qualidade bastante questionvel. A soluo viria mais tarde, com a separao dos sinais de crominncia e luminncia: o sinal de vdeo Componente. Nesse sistema, as informaes passaram a ser gravadas em trs sinais: Y (luminncia), R-Y (diferena de cor do vermelho) e B-Y (diferena de cor do azul).

Em entradas e sadas para vdeo, podemos identificar a diferena facilmente: o sinal de vdeo composto trafega em um nico cabo, enquanto o sinal de vdeo componente trafega por trs cabos, um para o sinal de luminncia, um para o sinal azul e um para o sinal vermelho. importante citar tambm o sinal Y/C, o sinal composto do SVHS, no qual as informaes de cor so combinadas, formando um sinal, e as informaes de luminncia formam um sinal separado.

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Captulo 2

Figura 3 - Cabos para sinal componente

Figura 4 - Cabo para sinal composto

Fonte das figuras 3 e 4: .

Figura 5 - Cabo e conector Y/C para SVHS

Fonte:< www.sprut.de/misc/video/tv/tv.htm>

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Figura 6 - Entradas de vdeo

Fonte:< www.sprut.de/misc/video/tv/tv.htm>

1.2.2 Sistema digital

No incio da era digital do vdeo, o sistema adotado foi o composto (D2), no entanto, no demorou muito para o sistema componente predominar, a partir de uma recomendao da ITU (International Telecommunications Union), com um padro que passou a ser conhecido como sistema de amostragem.

Veja como feita a converso do sinal analgico para o digital

O sinal analgico, no processo de digitalizao, convertido em amostras, ou seja, a variao de amplitude das ondas do sinal analgico convertida em medidas. O processo mede a variao a intervalos regulares, traduzindo as ondulaes em nmeros (informao digital). Quanto menor for o intervalo (perodo) da medio, mais fiel ao original a imagem, pois maior ser o nmero de amostragens que traduzem o sinal analgico.

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Captulo 2

Figura 7 Exemplo de digitalizao de um sinal analgico

Fonte: www.necel.com/en/faq/f_tech.html.

O conversor Analgico/Digital captura um sinal analgico em intervalos de tempo fixados em um eixo temporal. O processo conhecido como sampleamento. O valor determinado ao longo de eixo da amplitude denominado quantizao.

O parmetro estabelecido pelo ITU para os sistemas de TV NTSC e PAL a taxa de amostragem de cor 4:2:2 (l-se: quatro, dois, dois). Mas o que significa isso? Significa que para cada quatro pixels da imagem (todos com amostragem de luminncia) feita a amostragem de cor de dois pixels.

Figura 8 Exemplo de amostragem 4:2:2

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Existem outros padres como: 4:1:1, 4:2:1 e 4:2:0, por exemplo, sendo que o melhor padro em termos de qualidade de imagem aquele que tem o maior nmero de informaes, ou seja, o 4:4:4.

Com a mudana para o padro digital, o hardware para captura de imagens tambm evoluiu. Surgiram novos padres de conexo que melhoraram a velocidade de transferncia dos dados da mdia de gravao (fitas, cartes de memria, discos rgidos) para as ilhas de edio.

Figura 9 - Cabos fire wire (com 4 e 6 pinos, respectivamente), para transmisso de dados digitais

Figura 10 - Cabos HDMI e Mini HDMI, usados para transferncia de dados e monitorao

Fonte: http://www.eletroexpress.com.br/dados_empresa/imagens/produtos/b/big_1266_1.jpg

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Captulo 2

Figura 11 O padro SDI (Serial Digital Interface) usa os conectores do tipo BNC, que possuem uma trava de segurana

Fonte: http://www.octcabos.com.br/site/17-254-thickbox/cabo-de-video-digital-bnc.jpg..

1.3 Compresso

Como o sinal de vdeo contm uma quantidade de informao muito grande, no processo de digitalizao necessrio comprimir os dados para que caibam num espao reduzido (a mdia) e para que possam ser registrados a uma velocidade exequvel (fluxo de informao). No processo de compresso, uma parte das informaes descartada, mas esse no chega a ser um problema, pois a viso humana tambm descarta informaes. Ela comprime a informao visual numa razo de 1:130.

A informao, para ser comprimida, tem que ser codificada e quando ela descomprimida decodificada, ento, os sistemas de compresso, projetados para reduzirem o fluxo de informao, foram denominados CODECS (codificadores/decodificadores).

Um dos CODECs utilizados o MPEG (Motion Picture Experts Group), que utiliza o sistema de compresso interframe, um sistema que proporciona taxas muito grandes de compresso e compatvel com diversos formatos de udio e vdeo, cuja perda de qualidade muito baixa.

O MPEG4, padro mais avanado, proporciona uma compresso bem maior que o MPEG2 e maior qualidade de imagem. Ele utiliza o sistema de compresso multiframe e, alm de udio e vdeo, permite o uso de outros tipos de mdia, interagindo com o vdeo, como grficos, textos e fotos. Em contrapartida, exige muito mais capacidade computacional e hardwares mais potentes.

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Os processos de compresso so razoavelmente complexos e exigem um pouco de ateno por parte dos operadores de cmera no momento de gravar. O principal procedimento deve ser o cuidado com os fundos com excesso de detalhes, ou com linhas retas diagonais e verticais. Esses elementos vo gerar arquivos enormes, que exigiro grandes taxas de compresso e podem gerar rudos, portanto, aconselhvel desfocar um pouco essas reas, para evitar problemas na imagem.

Com nveis de compresso muito altos, utilizados, por exemplo, nas cmeras amadoras de sensor CMOS de alta definio e recursos de registro em 24p, o processamento demorado e os movimentos de cmera resultam em defeitos na imagem.

1.4 Resoluo

Enquanto a imagem do vdeo analgico medida em linhas horizontais de varredura por linhas verticais de resoluo, a imagem de vdeo digital medida em pixels. No mbito digital, o padro de televiso para o NTSC 720x480i 60 (60 ciclos/seg - entrelaado) e para o PAL ou SECAM 768x576i 50. A resoluo da TV digital de alta definio (HDTV - High Definition TeleVision) de 1920x1080p 60 (progressivo).

Figura 12 - Quadro comparativo de resoluo de imagem

160

QCIF(19kp)

CIF(82kp)

CCIR 601(300kp)

ATSC 720p(1Mp)

ATSC 1080p(2Mp)

120

240

483

720

1080

352 720 1280 1920

Fonte:

O poder de resoluo de imagem das cmeras de vdeo diretamente proporcional quantidade de pixels do sensor (CCD ou CMOS). Quanto maior a quantidade de pixels do sensor, maior a definio da imagem.

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Captulo 2

Figura 13 Comparao de trs diferentes resolues de imagem

Fonte: Adaptado de . Acesso em: 08 ago. 2013.

1.5 Processo de leitura: entrelaado e progressivo

No sistema entrelaado cada frame formado por dois campos, duas varreduras em ziguezague, da parte superior at a parte inferior da tela, cada uma formando a metade da imagem, de forma entrelaada.

No sistema NTSC, o quadro formado por 525 linhas horizontais (483 linhas visveis e 42 para armazenar informaes como pulso do sincronismo, sinais de equalizao, close caption e Time Code), cada linha composta por 720 pixels.

Com a introduo do sistema digital, surgiu uma nova opo: o sistema progressivo (progressive scan). Nesse sistema, as linhas de vdeo so lidas de cima at embaixo, uniformemente, sem separar a imagem em dois campos, ou seja, a imagem formada por apenas um campo. Como no existe defasagem de tempo entre dois campos, como no sistema entrelaado, a imagem no fica serrilhada, fica com aspecto mais definido e limpo. Veja a comparao pelas imagens a seguir.

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Figura 2.14 - Imagem gerada no sistema progressivo

Fonte: . Acesso em: 08 ago. 2013.

Figura 2.15 - Imagem gerada no sistema entrelaado


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Captulo 2

1.6 Mdias de armazenamento

As mdias so os suportes para armazenamento das informaes de vdeo. So as fitas de vdeo, DVDs, Cartes P2, cartes SD, gravadores externos em disco rgido etc. O formato de vdeo o sistema de registro das informaes na mdia. Veja na figura a seguir alguns possveis exemplos de mdias.

Figura 16 Exemplos de diversos tipos de fitas de vdeo.


Figura 17 - As mdias atuais para gravao e armazenamento de imagens.

Fonte: . Acesso me: 08 ago. 2013.

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Figura 18 - Carto SD


Figura 19 - Fita Mini DV

Fonte: < www.techcd.com.br>. Acesso em: 08 ago. 2013.

Ao longo do tempo, vrios formatos de vdeo surgiram, muitos desapareceram e outros permanecem. Atualmente, convivemos com diversos formatos e qualidades de mdia. Vamos conhecer um pouco da histria desses formatos e suas caractersticas.

Os Cartes P2 so uma mdia de armazenamento em forma de carto de memria, lanado pela Panasonic em 2003. Atualmente, a taxa de transferncia pode chegar a 1,2 Gbps. O primeiro carto lanado tinha capacidade para 2Gb, em 2013 a capacidade j era de 64Gb. Os cartes de memria SxS (S by S), criados pela Sony em 2007, so os concorrentes do P2 da Panasonic. Trata-se de um carto de memria flash, de estado slido, que tambm chega taxa de transferncia de 1,2 Gbps.

52

Captulo 2

As fitas MiniDV foram criadas para a gravao do formato DV, que tem resoluo standard de 720x480i. Com o surgimento dos formatos digitais, foi adaptada para gravar tambm em HDV, em resolues maiores. Apesar de ser barata, tem sido substituda pela tecnologia de carto de memria, que facilita na hora de transferir as imagens para a edio. No entanto, comum encontrar as fitas ainda como formato principal de pequenas emissoras de TV ou produtoras, principalmente fora das capitais.

Entre os cartes de memria, o mais comum o carto SD (Secure Digital), sendo que as verses com maior capacidade de armazenamento tm como sigla SDHC (Secure Digital High Capacity). Tambm existem as verses Mini SD e Micro SD, em tamanhos menores, para serem utilizados em celulares e outros equipamentos. Esses tipos de cartes foram lanados em 1999, fruto de uma parceria entre SanDisk, Panasonic e Toshiba.

1.7 Discos ticos

Alm das fitas, cartes de memria e discos rgidos (HD), tambm existem os discos ticos. Entre eles, o mais conhecido o DVD, amplamente utilizado para a distribuio de vdeos em todo mundo. No entanto, o DVD de vdeo s suporta a resoluo standard (720x480), o que limitou sua utilizao para a distribuio de filmes em alta definio (HD e HDTV). Por isso, foram desenvolvidas novas tecnologias. Acompanhe no quadro abaixo a evoluo dos discos ticos.

Quadro 2 Descrio de tipos de discos ticos

Disco ticos Descrio

Laser Disc (1978) Analgico. Sinal composto. Somente leitura (capacidade de 1 hora ou 30 minutos, conforme verso).

VideoCD 1.1 (1993) Qualidade semelhante ao VHS. Compresso MPEG1. Grava 70 minutos.

CVD (China Video Disc, 1998) Compresso MPEG2. Grava 70 minutos.

SVCD (Super VCD, 1998) Possui caractersticas do DVD (som 5.1 surround, multilegendas, menu etc.)

DVD (1996) Compresso MPEG2. Somente leitura. Capacidade de 4.25 Gb (ou 2h20min) por lado e por camada (dois lados e duas camadas suportam 17 Gb ou 8h50min).

DVD (1998) Gravvel em uma nica vez (som, imagens, arquivos e programas). Capacidade 4,5 Gb.

DVD+R DL (2001) Capacidade 8,5Gb.

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Vdeo Digital

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Disco ticos Descrio

DVD-RW (1999) Regravvel at 1000 vezes 4,25Gb.

Mini DVD-RW Dupla camada de 1,4Gb (30 minutos).

DVD-RAM (1998) Regravvel at um milho de vezes acesso randmico aos dados (semelhante ao sistema de HD de um micro).

HD-DVD (High Density DVD) (2006)

Compresso de HD feita em MPEG4 ou WM9 (Windows Media 9). Compresso de SD feita com MPEG2 somente leitura ou regravvel capacidade 15Gb por camada (mximo duas camadas: 30GB) utiliza tecnologia Blu-Ray Laser.

Blu-Ray Disk (2006) Mesmas caractersticas do HD DVD capacidade 25Gb por camada (camada dupla: 50Gb).


Existem ainda outras tecnologias de armazenamento lanadas ou em desenvolvimento, mas no possvel falar de todas elas neste livro. O importante estar atento ao mercado, pois as novidades surgem diariamente e sempre buscam suplantar as tecnologias anteriores.

1.8 Formatos de vdeo

A partir do surgimento do vdeo, como alternativa pelcula cinematogrfica, houve uma constante evoluo em seus formatos. Iniciando com os formatos analgicos, que necessitam das fitas, chegou-se aos formatos digitais, que so baseados em cartes de memria ou discos rgidos (que podem ser internos ou externos).

Veja nas tabelas abaixo um resumo dos principais formatos e um breve histrico de cada um deles.

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Captulo 2

1.8.1 Formatos Analgicos

Quadro 3 Formatos de vdeo analgico

Formatos analgicos Descrio

2 polegadas Formato profissional criado pela Ampex em 1956.

1 polegada Formato profissional criado em 1978.

U-matic (3/4 pol) Formato profissional, criado em 1970, em forma de fita cassete ao invs de rolo.

Betamax Primeiro formato desenvolvido para o segmento consumidor, criado pela Sony em 1975.

VHS Formato para o segmento consumidor que derrubou o betamax, criado pela JVC em 1977. 250 linhas de resoluo em sistema de vdeo composto

SVHS Formato semiprofissional, tambm criado pela JVC, em 1987. Pode chegar a 400 linhas de resoluo em sistema de vdeo composto.

VHS-C e SVH-C apenas a verso em tamanho compacto das fitas VHS e SVHS.

Smm Formato compacto para o segmento consumidor, criado pela Kodak e lanado no mercado pela Sony em 1985. A fita de menor tamanho proporcionou o surgimento de pequenas cmeras. Resoluo de 255 linhas.

Hi8 Mesmo formato de fita que o 8mm, mas pode chegar a 400 linhas de definio. Com o surgimento do DV comeou a cair em desuso.

Betacam Formato profissional criado pela Sony em 1982. Utiliza fita de pol similar ao formato betamax. Grava o sinal de vdeo no sistema componente, com resoluo entre 700 e 850 linhas. Marca o surgimento das primeiras camcorders (juno de cmera e gravador em uma nica pea at ento eram equipamentos separados).

Betacam SP Formato profissional criado pela Sony em 1987. A diferena em relao ao betacam o uso de fita MP (Metal Particle) ao invs de xido de ferro.


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1.8.2 Formatos Digitais

Quadro 4 Formatos de vdeo digital

Formatos Digitais Descrio

DV Formato criado em 1993 por um consrcio entre a Hitashi, JVC, Mitsubishi, Panasonic, Sanyo, Sharp, Sony, Thompson, Toshiba e Philips. A Sony desenvolveu, a partir da, o sistema DVCam, a Panasonic desenvolveu o DVCPro e a JVC o digital-S (que utiliza fitas de SVHS). A resoluo gira em torno de 500 linhas, a taxa de amostragem (sampleamento) 4:1:1, a resoluo 720x480 pixels (total de 345.600 px) e todos usam a taxa de compresso 5:1 baseadas no codec MPEG-2. O sinal DV ocupa 3,5Mb/s de espao em HD. O bit rate do DV 25 Mbs.

Digital-8 Formato para o segmento consumidor, criado pela Sony em 1999. Utiliza o mesmo tipo de compresso do formato DV, porm, gravando em fitas comuns do formato Hi8.

DVCAM Formato profissional criado pela Sony em 1996. O sinal o mesmo utilizado pelo DV, porm, a fita mais resistente e a gravao feita em maior velocidade.

Betacam SX (Digibeta, Beta digital) formato profissional criado em 1993 pela Sony. Tem menor taxa de compresso que o DV(1,6:1), taxa de amostragem 4:2:2, sinal componente, maior banda para armazenamento de informaes de cor (3 Mhz contra 1,5 Mhz no DV), cassete com maior capacidade e vrias outras caractersticas que o tornam um formato extremamente verstil e qualificado.

DVCPRO Formato profissional criado pela Panasonic em 1996. Segue os padres DV25. As maiores diferenas em relao ao DV so a velocidade de gravao, quase 2x superior, e o material de fabricao da fita.

DVCPRO50 Formato criado pela Panasonic em 1998, semelhante ao DVCPRO, porm ,com bit rate de 50 Mbs (o dobro em relao ao DVCPRO), taxa de amostragem de cor 4:2:2 e taxa de compresso 3,3:1.

DVCPRO HD Desenvolvido a partir do DVCPRO, seu objetivo a produo para HDTV. Seu bit rate o dobro que o do DVCPRO HD, 100 Mbs.

HDCAM Formato profissional HD criado pela Sony em 1997, para HDTV. Utiliza fita de 1/2 pol, seu bit rate de 140Mbps e sua taxa de amostragem 3:1:1.

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Captulo 2


HDV (High Definition Digital Video)

Formato destinado aos segmentos consumidor e semiprofissional criado em 2003. A proporo de tela 16:9 e no mais 4:3. Permite a gravao de imagens de vrias formas: HD1 (escaneamento progressivo a 24, 30 ou 60 qps, com resoluo de 1280x720 pixels total de 921.600 pixels) e HD2 (escaneamento entrelaado a 24 ou 30 qps, com resoluo de 1440x1080 pixels total de 1.555.200 pixels)

HDCAM SR Formato HD criado pela Sony em 2003. Bit rate de 440Mbps e sampling 4:4:4. A fita capaz de registrar informaes em densidade bem mais alta do que a empregada no HDCAM (cerca de 40% mais). Permite at 12 canais de udio, ao invs dos 4 do HDCAM.

HDD (Hard Disk) Formato para segmento consumidor criado pela JVC em 2004. Utiliza miniaturas de discos rgidos (hard disk) para armazenar suas imagens, no formato MPEG2.

XDCam Sistema criado pela Sony em 2004, para armazenar dados de vdeo em discos ticos semelhantes aos Blu-ray. O bit rate de gravao 72Mbps e o de leitura 85Mbps. O sistema pode gravar 4 diferentes formatos e contedos: DVCAM, MPEG IMX, metadata MXF e arquivos do tipo proxy stream. Cada disco tem capacidade para armazenar 23,3 Gb e comporta 85 minutos de vdeo no formato DVCAM e at 45 minutos no formato MPEG IMX.

ProHD Formato semiprofissional / profissional, criado pela JVC em 2005. Adaptao do formato HDV, com a incluso da gravao a 24qps no modo progressive scan (as caractersticas dos modos HD1 e HD2 do HDV funcionam apenas com 30/60qps no modo progressive e 60qps no modo interlaced).

XDCAM HD Verso HD do sistema XDCAM. Criado em 2006, alm dos frames rates normais, grava tambm em 24p (24 quadro/seg no modo progressive scan) e em taxas variveis maiores ou menores (cmera rpida / lenta). O sistema permite gravao em HD do tipo HD2 do padro HDV ou ento no tradicional modo SD. A compresso MPEG2 permite gravar no mesmo disco cerca de 120 minutos de contedo HD a 18Mbps ou ento 85 minutos de contedo SD (em DVCAM, a 25Mbps).

AVCHD Advanced Video Coding High Definition

Desenvolvido em 2006, pela Sony e Panasonic, para o mercado consumidor, mas foi aperfeioado para uso tambm em cmeras profissionais a partir de 2008. A Sony chamou de NXCAM a linha profissional lanada com esse formato. Conhecido tambm como H.264, foi popularizado ao ser adotado pelas cmeras DSLR (Digtal Single Lens Reflex), as cmeras fotogrficas que filmam em HDTV.

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XAVC Voltado para o desenvolvimento da resoluo 4k, a Sony anunciou a chegada desse novo formato de gravao no final de 2012. O XAVC aberto (pode ser utilizado por outros fabricantes) e pode suportar arquivos com resoluo 4K, tanto em verso de 4096 x 2160 linhas para televiso como em 3840 x 2160 linhas para cinema digital. Utiliza compresso de vdeo MPEG-4 AVC/H.264, com processamento de cor a 12, 10 e 8 bit e amostragem de cor a 4:2:0, 4:2:2 e 4:4:4, at 60fps.

RAW Imagem bruta como foi processada pelo sensor da cmera sem nenhuma compresso. Por ser um formato sem padronizao, as especificaes vo depender de cada fabricante e do potencial de cada cmera.


1.9 Velocidade varivel (Frame Rate)

Vimos nas descries dos formatos que existem diferentes padres de velocidade de gravao, que em ingls se chama frame rate. Mas qual o motivo de tantas opes?

Inicialmente, h uma diferena na velocidade usada na televiso (60i - 60 campos por segundo entrelaados) e no padro estabelecido no cinema (24fps - 24 frames por segundo progressivos). Por isso, quando o objetivo a TV, melhor usar as velocidades mltiplas de 30 e preferencialmente entrelaadas. Quando o objetivo for o cinema, deve ser usada a velocidade de 24 fps progressiva ou mltiplos dela.

Alm desses padres, usa-se uma velocidade rpida para se obter o efeito de cmera lenta e a uma velocidade baixa para obter o efeito de cmera rpida. Quando surgiu a tecnologia do vdeo, esses efeitos s eram possveis na finalizao, na ilha de edio (na maior parte dos casos ainda assim). Mas o resultado fica com uma qualidade muito inferior, se comparado com a gravao j na velocidade que se pretende usar, pois a tcnica consiste em duplicar frames (para aumentar o tempo de ao e obter o efeito de cmera lenta) ou eliminar frames (para se obter o efeito inverso).

Com a tecnologia digital e o sistema progressivo, vrias cmeras, como a HVX200 e a Varicam, ambas da Panasonic, passaram a disponibilizar um sistema de velocidades variveis. A variao mais simples de12 a 60 quadros por segundo (qps), mas existem cmeras especiais com capacidade de gravar at 5.000 qps, ou mais.

Se a sua produo precisa dos recursos de cmera lenta ou rpida, devem ser procurados modelos de cmera que disponibilizem esse efeito. Algumas vezes a cmera locada apenas para fazer esse efeito em uma cena e depois as gravaes seguem com uma cmera convencional.

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Captulo 2

1.10 Proporo de imagem (aspect ratio)

A proporo de quadro se refere relao entre altura e largura da imagem. O formato da televiso analgica 1:1,33, tambm conhecido como 4:3, e o formato da televiso de alta definio 1:1,78, mais conhecido como 16:9. Em cinema, o padro europeu 1:1,66, o padro americano 1:1,85 e o formato da tela conhecida como Wide Screen ou cinemascope 1:2,35.

Conhecer esses formatos importante para definir qual o padro que ser adotado na produo do vdeo, sendo que essa escolha ir depender do meio escolhido para a exibio final. Muitas produes esto sendo realizadas no padro 16:9, pois o formato utilizado no sistema HDTV.

As cmeras mais antigas s trabalhavam com a proporo 4:3, mas, atualmente, devido popularizao do HDTV, os fabricantes desenvolveram cmeras que gravam nas propores 4:3 e 16:9. Algumas cmeras trabalham apenas na proporo 16:9.

Figura 20 - Propores de imagem

TV 1:1,33Padro europeu 1:1,66

Padro americano 1:1,85CinemaScope 1:2,35

HDTV 1:1,78


Quando s existia a TV analgica no formato 4:3, para se exibir uma produo realizada nos padres 16:9, 1:1,66 ou 1:1,85 haviam duas possibilidades de adaptao: ou se perdia parte das laterais da imagem, fazendo com que a tela de 4:3 ficasse cheia, ou se utilizavam faixas pretas na parte superior e inferior do vdeo e a imagem era integralmente visualizada.

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Com relao exibio de filmes no formato cinemascope (1:2,35), em TV analgica 4:3, a situao no a mesma, pois perder as laterais, aleatoriamente, significa perder, muitas vezes, informaes significativas da imagem. Por outro lado, utilizar faixas pretas na parte superior e inferior do vdeo torna a tela muito pequena, dificultando a visualizao do filme.

A soluo fazer uma reedio por meio de um processo chamado pan scan, no qual um editor analisa o filme e seleciona, a cada cena, qual parte da tela deve ser mostrada na TV e qual deve ser descartada, ou seja, o espectador no v a totalidade da imagem, v apenas 60% dela. Com a mudana do padro das televises para a proporo 16:9, possvel assistir a filmes na proporo 1:2,35, utilizando faixas pretas na parte superior e inferior da tela.

Para exibio em cinema, o formato 16:9 (HDTV) bem prximo do padro americano 1:1,85 e, na adaptao, a perda de imagem muito pequena, esse um dos fatores que facilitam as produes cinematogrficas com cmeras de vdeo no formato 16:9.

Seo 2Muitas cmeras para escolher

Nesta seo, o foco no est em fazer um levantamento de todas as cmeras que existem. O ideal para isso manter-se atualizado em sites especializados, por exemplo. Neste momento, vamos abordar os itens que devem ser observados na escolha das cmeras.

As cmeras podem ser classificadas de diversas formas e escolhemos alguns parmetros para essa classificao:

1. Segmento: amador, semiprofissional e profissional;

2. Sinal: analgico ou digital;

3. Formato: Mini DV, HDD, DVCam, HDV, DVCPro, XDCAM, HDCAM, AVCHD.

Veja algumas caractersticas que devem ser observadas na escolha das cmeras:

1. sistema de sinal: NTSC / PAL;

2. tipo de sensor: CCD (1CCD ou 3CCD), CMOS (1CMOS ou 3CMOS); tamanho (1/3 pol, 2/3 pol, full frame); resoluo (SD, HD, HDTV); analgico: linhas - digital: pixels; tipo (FT, IT, FIT, HAD);

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Captulo 2

3. proporo da imagem: 4:3 / 16:9 ou ambos;

4. processo de leitura: entrelaado (i) / progressivo (p) ou ambos;

5. frame rate: 60 / 50 /30 / 24 / 25 ou alta velocidade (high speed - 250 a 5.000 ou mais);

6. qualidade da objetiva: abertura mxima da ris (nmero F); mximas focais: grande angular e tele; poder de ampliao da imagem (zoom tico); sistema fixo ou cambivel; fabricante;

7. recursos de controle manual (zoom, foco, ris, shutter, ganho, White balance);

8. conectores de entrada e sada de sinal: udio (XLR, RCA, mini jack) vdeo (Fire Wire, componente, S Vdeo, Composto, USB, HDMI, SDI);

9. outros recursos: tela LCD, Time Code, filtros, nmero de canais de udio, velocidades do shutter, selees de ganho;

10. preo: compare cmeras do mesmo segmento para avaliar corretamente a relao custo/benefcio.

Antes de comparar cada caracterstica, preciso definir o segmento que se pretende trabalhar, para que seja possvel fazer uma anlise correta do desempenho de cada equipamento. Se o objetivo um vdeo caseiro para ser divulgado entre familiares ou na internet, pode ser usado o segmento amador. Se for um trabalho social, como um vdeo para um aniversrio ou casamento, pode ser usado o segmento semiprofissional. No caso de um videoclipe para ser exibido na televiso, o ideal contar com equipamentos profissionais com qualidade HDTV.

Seo 3Acessrios para gravao de imagem

Para a gravao em vdeo, uma cmera no basta. Voc ver nesta seo que so necessrios acessrios adicionais sendo que alguns deles so imprescindveis, como o caso das baterias e as fitas. Embora outros acessrios sejam opcionais, eles podem fazer a diferena para a obteno de imagens de qualidade. Vejamos os acessrios.

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3.1 Trips

Os trips so, provavelmente, os acessrios mais importantes para as cmeras, pois proporcionam estabilidade e servem para manter o quadro de imagem fixo. Os trips possibilitam regulagem de altura, nivelamento da cmera e execuo de movimentos como o tilt e a panormica.

Existem vrios tipos de trips, de vrias marcas, com sistemas distintos, uns maiores e mais resistentes, para cmeras pesadas, e outros mais leves, para cmeras menores. Quanto mais sofisticados, mais caros.

Este um item que no deve ser relevado a segundo plano, pois significar muito na construo das imagens. Um movimento de cmera preciso depende de um bom trip. Uma panormica, s vezes, precisa ser feita com muita velocidade, outras vezes precisa ser realizada muito lentamente e o equipamento deve permitir o ajuste para que a movimentao seja efetuada com exatido.

Quando se est utilizando a objetiva em tele, a tendncia que qualquer mnimo movimento na cmera seja identificado como uma grande trepidao na imagem. Nessas situaes, o trip deve garantir uma excelente estabilidade.

Muitas vezes, o operador de cmera estar gravando em locais acidentados, sobre terrenos irregulares. Nessas ocasies, um bom trip, com regulagem de altura de ps independentes e um bom e gil sistema de nivelamento da cabea do trip fundamental. Veja a seguir o equipamento mais adequado para trabalhos profissionais.

Figura 21 Exemplos de cabea fluda e detalhe do nvel


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Captulo 2

Figura 22 Trip alto Figura 23 Trip baixo (baby)

Figura 24 Chapeu alto (high hat)


A cabea do trip uma pea separada das pernas e se encaixa a ela por meio de um sistema semiesfrico com aperto por intermdio de rosca aparafusada na base, o qual permite o nivelamento, com auxlio de uma bolha de nvel.

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Figura 25 Cabea fluida para trip vista lateral.

Fonte:< www.sachtler.com>. Acesso em: 08 ago 2013.

Figura 26 - Cabea montada no chapu alto

Fonte:< www.sachtler.com>. Acesso em: 08 ago 2013.

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Captulo 2

A cabea do trip profissional contm um fludo que proporciona movimentos suaves, eliminando atritos entre as peas. Alm disso, possui ajustes e regulagens que permitem ajustar o balanceamento e a resistncia dos movimentos para que ele fique mais leve ou mais pesado, auxiliando na execuo dos diversos tipos de movimento.

O trip alto, o trip baixo (baby) e o chapu alto (High hat) so os suportes nos quais se encaixa a cabea fluda, sendo que cada um permite o posicionamento da cmera em alturas distintas.

Para conectar as cmeras profissionais cabea, necessrio acoplar uma base especial (base plate) para a cmera na cabea do trip. Veja essa base na foto a seguir.

Figura 27 - Dois exemplos de Base Plate


3.2 Equipamentos de movimento

Dolyes e Travellings so equipamentos que permitem o deslocamento da cmera para a realizao do movimento chamado travelling. Existem diversos tipos, modelos e tamanhos. Apresentamos apenas dois, como exemplo.

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Figura 28 Dolly e Travelling

Fontes: ; www.glideshot.com/catalog/product_info.php?products_id=492

Gruas so guindastes que elevam a cmera, com ou sem o operador, permitindo movimentos grandiosos.

Figura 29 Grua


Entre as gruas mais populares esto as da marca Jimmy Jib, que suportam apenas a cmera, por isso necessitam de sistemas de operao remota. Existem vrios modelos e tamanhos, para finalidades distintas.

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Captulo 2

Figura 30 Grua Jimmy Jib


As cabeas com controle remoto (camera remote) so sistemas geralmente montados nas gruas tipo jimmy jib (ou outros modelos que no suportem o operador), para possibilitar a realizao de movimentos de cmera precisos por meio de um joystick, manivela ou pan arm controller (sistema de brao eletrnico projetado para controlar qualquer cmera).

Figura 31 Cmera Remote


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Grip um equipamento que permite posicionar a cmera nas partes externas de carros, por meio de um sistema de ventosas.

Figura 32 Grip

Fonte:

Steadycam um estabilizador que permite movimentos da cmera semelhantes a uma cmera na mo, no entanto, elimina completamente qualquer trepidao. O operador pode executar qualquer trajetria com a cmera, sendo que ela desliza pelo espao, sem solavancos.

Figura 33 Steadicam sendo operado / trs peas bsicas do equipamento

Fonte:

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Captulo 2

O slider um acessrio destinado s cmeras DSLR (Digital Single Lens Reflex), as quais so as cmeras fotogrficas que filmam. Por serem menores, elas cmeras possuem uma linha de equipamentos especficos para atender suas necessidades de estabilizao e movimento. O slider possibilita movimento de trajetria (travelling) e tambm funciona como uma minigrua, quando fixamos uma de suas extremidades cabea hidrulica do trip de cmera.

Figura 34- Slider para pequenos movimentos de travelling ou grua.


Os suportes de ombro para cmera so intermedirios entre a cmera na mo e o steadycam. So mais usados em cmeras de pequeno porte ou DSLR para melhorar a ergonomia na operao. Um dos modelos mais populares o vzdvmediarig da empresa Varizoom. Alm do apoio no ombro, ele tem um cinto onde apoiado um brao amortecedor para suavizar os movimentos.

Figura 35 - Suporte de ombro para cmeras de pequeno porte e estabilizao intermediria de imagens

Fonte:

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Para cada tipo de movimento, controle ou efeitos existe um acessrio desenvolvido ou em desenvolvimento, principalmente para o mercado de pequenas cmeras, como as DSLR. interessante que voc acompanhe as novidades e outros exemplos em sites da rea e de fabricantes desses equipamentos.

Atividades de autoavaliao

1. A partir dos conceitos estudados nesta unidade, relacione a segunda coluna de acordo com a informao da primeira coluna:

( 1 ) HDCam a. ( ) 100Mbs

( 2 ) HDCAM SR b. ( ) 440Mbs 4:4:4

( 3 ) DVCPRO 50 c. ( ) 25Mbs 4:1:1

( 4 ) DVCPRO HD d. ( ) 140Mbs 3:1:1

( 5 ) XDCAM e. ( ) 1,2Gbps 4:2:2

( 6 ) P2 f. ( ) 50Mbs

( 7 ) DV g. ( ) 72Mbs

2. Assinale as alternativas com (V) para verdadeiro ou (F) para falso.

a. ( ) ATSC, DVB e SECAM so os trs sistemas de TV digital que esto sendo implantados.

b. ( ) O sistema de TV analgico brasileiro baseado nos sistemas alemo e americano, enquanto o sistema digital adotado pelo pas o japons.

c. ( ) O sinal de vdeo composto utiliza apenas um cabo pelo qual passam as informaes de luminncia e crominncia, enquanto o sinal componente utiliza trs, um para o sinal azul, um para o sinal vermelho e outro para a luminncia.

d. ( ) Taxas de amostragem so cabos de transmisso de informaes digitais.

e. ( ) O escaneamento entrelaado o sistema utilizado pelo vdeo analgico.

f. ( ) Toda cmera digital funciona com sistema progressive scan.

g. ( ) Uma cmera que trabalha com sistema progressivo no pode funcionar com sistema entrelaado.

h. ( ) Um CCD de 1/3 muito superior a um CCD de 1/6.

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Captulo 2

3. Quais as caractersticas que diferenciam as cmeras amadoras das cmeras profissionais e semiprofissionais?

4. Leia as especificaes abaixo, da cmera AG-HPX500, e explique o que significa cada informao.

3 CCD 2/3 - 1080/60i, 30p, 24p - 1080/50i, 25p - 720/60p, 30p, 24p - 720/50p, 25p - 480/60i, 30p, 24p - 576/50i, 25p - frame rate varivel de 12 a 60 qps 4 slots de cartes P2 de 16Gb cada formatos de gravao: HD DVCPRO, DVCPRO50, DVCPRO taxa de amostragem 4:2:2

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Sees de estudo

Habilidades

Captulo 3

Funcionamento da cmera

Ao conhecer os componentes comuns maioria das cmeras de vdeo, torna-se possvel a habilidade de diferenciar os diversos tipos de cmera. Isso pode acontecer de forma a reconhecer as diferenas, as peculiaridades, vantagens e desvantagens de cada equipamento.

Seo 1: Viso geral da cmera

Seo 2: Objetiva e visor

Seo 3: Outros recursos

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Captulo 3

Seo 1Viso geral da cmera

Um dos modelos de cmera digital profissional que se tornou muito popular nas produtoras brasileiras, a partir do final da dcada de 90, pela sua relao de custo e qualidade, foi a Sony DSR 300, uma cmera digital que usa o formato DVCam. Embora seja um modelo antigo e que grava em um formato j ultrapassado, essa cmera serve muito bem para o incio de se

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