Cartas de color en video digital: monitor de forma de onda

Si en el artículo anterior habíamos revisado el uso de cartas de color en el mundo del vídeo digital, a través del estudio de la señal de crominancia. En este artículo vamos a explorar el uso de cartas de color pero para el estudio de la señal de luminancia.
Como decíamos anteriormente, la señal de luminancia, también llamada luma (existe una cierta discusión entre su correcta denominación y traducción), es la encargada en cierta manera de representar el brillo o luminosidad de una imagen, lo que da como resultado una imagen en blanco y negro o acromática, ya que que el color es portado por la señal de crominancia.

Si para medir la señal de crominancia usábamos el vectorscopio, para medir la señal de luminancia usaremos un dispositivo denominado monitor de onda. El monitor de onda es un dispositivo encargado de medir la tensión, o voltaje del barrido horizontal de un haz de electrones, por tanto es una relación entre voltaje y tiempo. A mayor voltaje más luminosidad, y a menor más oscuridad.

Obviamente, en el mundo digital, no existen haces de electrones, por lo que que además de conservar el concepto analógico de monitor de onda, se ha expandido este con nuevas funciones relativas al estudio del color.

En una pantalla de un monitor de onda tendremos en el eje vertical una escala de voltajes o valores IRE dependiendo de si trabajamos en PAL, NTSC u otros formatos. Por lo que en la parte superior tendremos representadas las partes más luminosas de nuestra imagen, y en la parte inferior las más oscuras. En el eje horizontal sin embargo tendremos una representación resultado del escaneo horizontal de nuestra imagen, esto quiere decir, que si en nuestra imagen tenemos un punto luminoso n unidades a la izquierda de la imagen, en nuestro monitor de onda, a n unidades de la izquierda tendremos un pico que destacará sobre el fondo de nuestra onda, y que se situará tanto más alto en la vertical, en función de su luminosidad.

Una buena forma de entender un monitor de onda, y comenzar a sacarle partido es usarlo con cartas de grises, ya que al no tener señal de crominancia, podemos ver el comportamiento mucho mejor. En la imagen de la izquierda se ha superpuesto una imagen de una carta de grises al monitor de forma de onda, para que sea fácilmente observable el concepto del barrido horizontal de la imagen y el aumento de tensión en la vertical, por aumento de la luminosidad de la imagen.

Otro uso muy extendido en el video y cine digitales, es verificar que, por ejemplo un fondo croma, o cualquier otra superficie está iluminada de forma uniforme. Si una superficie de un color uniforme posee sombras, estas se mostraran como una variación de la luminosidad de su superficie, por tanto el monitor de onda es perfecto para revelar esta información. Ya que un cuerpo solido, uniformemente iluminado produce una señal perfectamente horizontal en el monitor de onda ya que no posee variaciones de luminancia.

La señal de luminancia se puede corregir con algún control de color asociado al brillo, contraste, ganancia, etc. De esta forma un aumento de brillo elevará toda nuestra señal hacia la parte superior, una reducción de brillo hacia la inferior, un aumento de contraste expandirá la señal hacia arriba y hacia abajo y una reducción de contraste contraerá la señal hacia el centro, etc...

Finalmente uno de los usos más comunes del monitor de onda es legalizar la señal de video. Dado que la luminosidad de nuestra imagen depende del voltaje de la misma es necesario mantener esta dentro de unos límites para que dicha señal se pueda emitir y visualizar correctamente. Aunque la amplitud de señal de video esta en 1 voltio pico a pico, o sea que puede tomar los valores +1, 0 y -1. De esta forma entre 0 y 0,7v se reserva el espacio para la señal de video y entre 0,3 y 0 para el pulso de sincronía.
Según esto tendremos nuestros negros en 0v y nuestro blanco máximo en 0,7v.

Esto es relativamente fácil de asimilar, sin embargo depende de nuestro monitor de forma de onda, podemos encontrarnos con múltiples escalas. Una de las más habituales actualmente es la IRE que puede oscilar entre -20 y 120. En la escalar IRE 0 será nuestro negro y 100 nuestro blanco, sin embargo si trabajamos en NTSC nuestro negro se situará en 7,5. Otras escalas cómo la de Adobe Premiere CS5 ( si trabajamos en PAL), y algún otro monitor, se divide entre 0,1v y 1,2v, donde 1v equivale al blanco absoluto o 0,7v y 0,3v equivale al negro o 0v. Ya que estamos trabajando en video digital, ya muchos monitores de forma de onda trabajan en RGB 8 bits, por lo que el negro legal se sitúa en 16 y el blanco legal lo sitúan en 235. Final Cut, por ejemplo para evitarse confusiones ya trabajan en una escala de porcentajes de 0% a 100%. En cualquier caso, la mayoría de monitores de onda, ya poseen unas marcas que nos dan indicios de los valores legales, o simplemente basta con generar unas barras para ver donde se sitúan dichos valores.

Si nuestros valores de blanco de muestran fuera de los valores legales estos serán clipeados o recortados, automáticamente por el medio que los emita o reproduzca, con consecuencias un tanto imprevisibles sobre la apariencia de nuestra imagen.