A CÂMERA DE VÍDEO
São câmeras eletrônicas (analógicas ou digitais), que transformam as imagens do mundo real captadas pelas suas lentes (objetiva) em sinais elétricos. Esses sinais podem ser transmitidos, gravados em mídia magnética (fitas de vídeo), mídia ótica (discos DVD) ou em chip (cartões de memória) e convertidos novamente em imagens num televisor.
As câmeras modernas de televisão dependem de um tipo de chip - que vieram a substituir os antigos tubos de imagem -, chamado de CCD (Dispositivo Binário de Carga; do inglês Charge-Coupled Device), para capturar essa imagem em forma de LUZ. Esta é a parte da câmera que converte a Luz em ELETRICIDADE (A). Depois esse fluxo Elétrico é conduzido a um circuito ELETRÔNICO (B) no qual é transformado em um Sinal Eletrônico.
Em seguida esse sinal e levado ao circuito do VIEWFINDER (C) para monitoração da imagem e ao circuito DIGITAL (D) onde é codificado em um sinal Digital. Após ser digitalizado é conduzido para um gravador ou a uma saída externa da câmera.
Nota: As câmeras Analógicas e as câmeras Digitais são ambas eletrônicas, o que existe de diferente é o “Circuito Eletrônico Analógico” presente em todas e o “Circuito Eletrônico Digital” presente somente nas digitais, cada um processando o mesmo tipo de sinal analógico proveniente do CCD. O circuito eletrônico analógico está presente tanto na câmera analógica como na digital, ou seja, na sua excência “toda câmera de vídeo é eletrônica e analógica”.
O CCD
O Charge Coupled Device, foi um dispositivo inventado nos anos 70 por Boyle e Smith. Ele é o chip sensor responsável por registrar a imagem 'vista' por uma câmera de vídeo. As lentes da câmera projetam sobre o mesmo a imagem, que é convertida em impulsos elétricos gerando assim o sinal de vídeo.
Um CCD está coberto por centenas de milhares de pontos fotossensíveis (sensíveis à luz). Quando a luz chega ao CCD, ocorre uma mudança de voltagem desses pontos. A voltagem muda de acordo com a intensidade do brilho da luz (voltagem é a força que faz fluir a corrente elétrica). Dentro de câmera os circuitos eletrônicos lêem a voltagem de cada ponto do CCD em uma fração de segundos. Então, fazem uma cópia de cada imagem completa. Os
sinais elétricos da câmera representam todas as imagens gravadas. Elas podem ser transmitidas ao vivo ou gravadas para serem editadas o transmitidas mais tarde.
O CCD é composto por milhares de pontos sensíveis à luz. Cada um destes pontos é uma miniatura de foto-célula como as utilizada por calculadoras que funcionam com luz solar. Quanto mais luz incide sobre as mesmas, mais energia é gerada: a intensidade de corrente criada é proporcional à intensidade da luz.
O CCD produz um conjunto de 3 sinais analógicos, cada sinal correspondendo a uma das cores básicas. Este sinal, chamado RGB puro, contém as informações de luminosidade e ao mesmo tempo também de cor de cada pixel. Para economizar espaço, tanto nas informações transmitidas como nas geradas, o sinal RGB puro é convertido para sinal analógico YUV através de um circuito eletrônico no interior da câmera. A seguir, este sinal pode ser gravado diretamente em uma fita, como ocorre no formato analógico Betacam por exemplo. Ou ter suas informações de cor e brilho combinadas para gerar sinais também analógicos como o Y/C do formato SVHS ou o vídeo composto do formato VHS por exemplo. Por outro lado, pode sofrer um processo de sampling e ser transformado em sinal digital, para ser gravado em formatos que utilizam este tipo de sinal, como o Mini-DV por exemplo. Quando as imagens são exibidas em um aparelho de TV ou de projeção, o sinal YUV é reconvertido para RGB antes de ser utilizado.
Exemplo de um CCD
Em resumo, todo CCD é um dispositivo eletrônico analógico contendo inúmeros pontos onde a luz é captada e convertida em cargas elétricas, com intensidade proporcional à intensidade da luz que incidiu naquele ponto (daí o termo 'analógico'). Estas cargas elétricas nos pontos do CCD são então lidas por um circuito eletrônico e convertidas em um sinal elétrico analógico, que entra a seguir em um processador dentro da câmera que o converte para sinal elétrico digital. Portanto todo sinal gerado dentro de uma câmera, mesmo nos modelos digitais, tem início como sinal analógico.
As câmeras que usam um bloco de 3 prismas (chamado beam splitter) colados separa a imagem projetada pelas lentes em 3 novas imagens, idênticas à original exceto por um aspecto: cada uma delas possui somente uma das cores do sistema RGB. A função dos prismas, como visto adiante, não é separar as cores da luz (não confundir com a experiência de Isaac Newton) e sim atuar de maneira mais precisa nas diversas reflexões exigidas dos raios de luz durante o processo.
Estes, projetados pelas lentes da câmera, atingem a superfície do primeiro prisma e penetram dentro do mesmo, uma a camada dicróica colocada externamente ao primeiro prisma faz com que os raios de cor azul sejam refletidos e os das demais cores prossigam saindo para fora do prisma. Estes raios azuis, após serem refletidos pela camada dicróica, sofrem uma segunda reflexão internamente no prisma, refletindo-se a seguir para baixo e saindo para fora do mesmo.
No entanto, por melhores que sejam os materiais empregados no processo, sempre algumas imperfeições (raios de luz de cor diferente de azul) podem ainda permanecer na saída. Para retê-las, os raios, ao saírem do prisma, atravessam um filtro azul, servindo assim para obter total pureza na cor azul.
Após passar pelo filtro, os raios atingem o CCD destinado a tratar a cor azul. A separação da luz azul acima descrita pode ser observada na figura abaixo:
A parte dos raios de luz (de várias cores, exceto azul) entra agora no segundo prisma, que também possui uma de suas superfícies externas recoberta por uma camada dicróica semelhante à do primeiro, porém aqui refletindo somente a luz vermelha. Os raios de luz vermelha, após serem refletidos pela camada dicróica, sofrem uma segunda reflexão internamente neste segundo prisma e saem para fora do mesmo. Da mesma forma que ocorre para a cor azul, aqui também existe um filtro para conferir pureza à cor vermelha e um CCD específico para a mesma.
Finalmente, a parte da luz que prossegue é tratada por um filtro e um CCD destinado à cor verde. Os prismas utilizados no beam splitter poderiam ser trocados por espelhos e o beam splitter continuaria funcionando, porém a qualidade da reflexão dos raios de luz seria bem menor, devido às imperfeições naturais das superfícies espelhadas.
Devido às perdas nas diversas reflexões internas através dos prismas, câmeras com 3 CCDs necessitam em geral mais luz do que as com 1 único CCD para efetuar a gravação de imagens. É este um dos motivos da presença geralmente de equipamentos de iluminação nos trabalhos profissionais.
Existem tamanhos padrão usuais para o tamanho dos CCDs, medidos em polegadas: 2/3 pol, 1/2 pol, 1/3 pol, 1/4 pol e 1/6 pol. (medidas efetuadas na diagonal). Em comparação com a área de um fotograma de película cinematográfica de 35mm e ainda mais com a área de um fotograma de um filme comum de fotografia de 35mm, a área dos CCDs é muito pequena, como pode ser observado na figura abaixo. O pequeno retângulo verde central é o CCD de uma câmera de vídeo, de onde foi retirada a objetiva:
Na realidade, no exemplo acima, por se tratar de câmera com 3 CCDs, a cor esverdeada indica que está sendo visualizado o CCD mais ao fundo, de cor verde, de acordo com o beam split anteriormente descrito.
O quadro abaixo mostra a proporção dos diversos tamanhos usuais de CCDs e também uma comparação dos mesmos com alguns formatos mais comuns de películas
cinematográficas. Tanto em vídeo como em cinema, quanto menor o tamanho da imagem formada pela objetiva, maior é a profundidade de campo da mesma. É por este motivo que imagens de filmes apresentam normalmente, na maioria das cenas, pouca profundidade de campo (contribuindo para o conhecido style das imagens deste meio), o inverso ocorrendo em câmeras de vídeo, principalmente as com CCDs menores, típicas do segmento consumidor.Os primeiros CCDs continham pixels maiores do que os atuais e podia-se dizer que quanto maior o tamanho de um CCD melhor a imagem produzida. Atualmente no entanto a tecnologia é capaz de compactar cada vez mais um número maior de pixels em CCDs de dimensões
menores (1/4 pol, 1/6 pol) de forma que nem sempre um CCD menor produz imagem com menor qualidade do que um maior.
Pol. Pixels Megapixels 410.000 690.000 1.020.000 1.0 1.180.000 1.18 1/3
2.110.000 2.11 270.000 410.000 460.000 470.000 680.000 1/4
1.330.000 1.33 460.000 1/6 680.000
Existem inúmeros tipos de CCDs em termos de resolução. A relação abaixo mostra alguns exemplos de CCDs, com seu tamanho e quantidade de pixels.
Quando a quantidade total de pixels no CCD ultrapassa 1 milhão, a mesma pode ser expressa utilizando o prefixo "mega" (1 mega = 10 elevado à sexta potência
= 1 milhão):
Embora muitos CCDs possuam uma quantidade imensa de pixels, quase nunca a totalidade desses
pixels é utilizada integralmente para a formação da imagem: durante a etapa de armazenamento da imagem (fita/disco) uma parte da informação obtida é descartada, o que leva à segunda etapa da resolução das imagens digitais.
Sensibilidade da Câmera
É a Iluminação mínima que suportam as câmeras à luz para a captação da imagem.
Ela é medida em unidades lux: quanto menor este valor, mais sensível é a câmera a imagens captadas sob pouca luz. A sensibilidade da câmera à existência de pouca luz no entanto pode ser aumentada artificialmente, através de uma função denominada gain-up.
Smear
Fenômeno causado pela transferência vertical de carga no sensor de CDD, quando uma luz forte entra no sensor penetrando a camada de foto-resistência, gerando assim um feixe luminoso nas partes da imagem com maior brilho. O Smear é criado por imperfeição do sensor de CCD, mas nas câmeras de melhor qualidade, esse efeito é reduzido ao mínimo, tornando-se quase imperceptível.
Lag
Persistência na imagem de áreas fortemente iluminadas. Ex.: Uma câmera aponta diretamente para um refletor, en seguida se vira para um outro assunto, na imagem nova permanece ainda marcado os vestígios da luminosidade dos refletores, durante certo tempo. Este fenômeno só acontece com câmeras que usam tubos para captação da imagem.
A Qualidade de uma Câmera
A qualidade de Imagem em uma Camera, se deve PRINCIPALMENTE pelo tamanho (Size) dos CCDs. Por exemplo: A câmera DVC60 tem CCD de 1/4 de pol. e a GS250 de1/6 de pol.
Mais vale uma Camera c/ 1 CCD e um Size maior do que uma c/ 3 CCDs e um Size menor. Por exemplo: A câmera DVC7 tem 1 CCD de 1/4 e portanto a Imagem terá melhor Profundidade de Campo que a GS250, apesar da mesma possuir 3 CCDs, mas de 1/6 de pol.
Se consegue equiparar imagens muito melhor se tiver Cameras que tenham o mesmo Size de CCD. A vantagem dos 3 CCDs, conta apenas no RGB que terá melhor definição nas Cores.
Outra coisa para ser levada em conta, é o diâmetro da Lente. Por exemplo: A câmera GS250 tem 37mm, a DVC7 e DVC60 tem 43mm, a DVC80 e DVC100 tem 72mm (não adianta muito colocar uma "wide-converter" na lente, pois sempre distorce de alguma forma).
Quanto mais uma Camera é considerada Profissional, terá que se levar em conta as seguintes caracteristicas:
1. Tamanho do CCD.
2. Nº de CCDs.
3. Diâmetro da Lente.
4. Pixels "efetivos" de cada CCD.
O CMOS
Complementary Metal Oxide Semiconductor, ou chips de imagem do tipo CMOS são semelhantes em sua função aos chips do tipo CCD (Charge Coupled De
registro eletrônico de imagens projetadas em suas superfícies através das lentes de uma câmera. Exemplo de CMOS para registro de imagem:
vice): destinam-se ao
São semelhantes também no conceito de captura de imagem:
chips analógicos conectados a uma grade de pixels formada por elementos fotoelétricos gerando cargas elétricas que, após "lidas" pelo
sensor, tem que passar por um processo de conversão analógico-digital para produzir as imagens a serem armazenadas na câmera. A partir deste ponto no entanto, os dois tipos de sensores divergem consideravelmente.
Em comparação com o CCD, o chip CMOS apresenta consumo bem menor de energia (e consequentemente menor aquecimento) além de utilizar menos elementos eletrônicos (transístores por exemplo) em sua montagem - o chip é menor e mais compacto do que o CCD. Este menor tamanho possibilita a confecção de câmeras também menores.
Chips CMOS apresentam menor signal-to-noise (ruído na imagem) em comparação aos CCDs. Isto porque, ao contrário do que ocorre nos CCDs, onde o sinal de cada pixel é passado para seu vizinho até ser direcionado, na saída do chip, a um amplificador único, no CMOS cada pixel possui seu próprio amplificador independente de sinal de imagem. Esse processo de leitura acarreta menor interferência na imagem. Além disso, amplificadores adicionais podem ser colocados em determinados pontos do CMOS ao longo da cadeia percorrida pelo sinal elétrico, por exemplo reforçando o ganho de sinal de determinada cor (no sistema de chip único, não no de 3 CCDs). Com este ajuste individual é possível refinar o processo de white balance da imagem por exemplo.
Por outro lado, tradicionalmente a imagem gerada por chips CMOS sempre foi inferior à correspondente imagem gerada por chips CCD, por isto também, tradicionalmente, as câmeras de vídeo empregam normalmente CCDs e não CMOSs, tendo sido estes relegados a câmeras baratas de vigilância durante vários anos. O CCD apresentou também sempre uma melhor resolução dos tons de luminosidade em relação ao CMOS.
Uma das diferenças do CMOS em relação ao CCD é que enquanto o CCD exige outros chips paralelos fora do mesmo para efetuar as tarefas do processo de captura da imagem (como a redução dos "ruídos" da imagem (noise reduction), o processamento do sinal (DSP -
Digital Signal Processor) e a conversão analógico-digital (ADC - Analogical Digital Conversion)), no CMOS todas essas tarefas são executadas dentro do próprio chip. Em outras palavras, enquanto o CCD só faz a conversão da luz em cargas elétricas e as tranfere para fora do chip para que todo o processamento da imagem seja feito, o CMOS faz tudo isso dentro do chip. Isso se traduz em menor tamanho ocupado pelo conjunto (menor espaço ocupado dentro da câmera por exemplo) e também permite tornar programável diversas dessas funções (conferindo flexibilidade ao chip, podendo ser programado para várias situações diferentes).
Outra diferença é que o CCD tradicionalmente possui melhor desempenho em condições precárias de luz em comparação ao CMOS, o que, no entanto, também está sendo superado pelo desenvolvimento tecnológico. O aumento no desempenho e qualidade dos sensores de imagem CMOS, tornará seu uso corrente em câmeras de alta definição (HD e HDTV) refletindo-se na diminuição de seu custo final.
O Balanço de Preto (Black Balance)
Processo utilizado para ajustar o nível da cor preta de referência para o circuito da câmera, encontrado em câmeras topo de linha do segmento semi-profissional e em câmeras do segmento profissional. É efetuado, antes da câmera ser utilizada pela primeira veze e antes de se fazer o balanço de branco, acionando-se uma chave no corpo da câmera. O ajuste dura alguns segundos.
O Balanço do Branco (White Balance)
A câmera de vídeo, ao contrário ser humano, não é capaz de efetuar compensações e correções nos desvios da temperatura de cor com que os objetos são iluminados. Para se corrigir esta distorção, uma das possibilidades é o uso de filtros coloridos sobre a objetiva da câmera (CC - color correction filters). Assim, um filtro azulado corrigirá excessos de tons avermelhados por exemplo. Existem dezenas de graduações de intensidade de filtros para corrigir cada tonalidade de cor; para determinação mais precisa do melhor filtro a ser aplicado sobre a objetiva, utiliza-se um medidor de temperatura de cor.
Um processo mais preciso e mais prático no entanto é operado através de um circuito eletrônico denominado balanço do branco (white balance), presente em praticamente todos os modelos de câmeras. Este circuito (que pode funcionar automaticamente ou no modo manual) corrige a receptividade da câmera às diferentes cores balanceando (daí seu nome) as quantidades das cores componentes do espectro que forma a luz branca, deslocando sua composição em direção à tonalidades avermelhadas (para corrigir excesso de tons azulados) ou azuladas (para corrigir excesso de tons avermelhados). Na realidade a câmera não analisa todas as cores do espectro para obter este ajuste: como as cores são obtidas através de micro- janelas coloridas sobre o CCD (câmeras de 1 CCD) ou prismas desviando luz para os CCDs (câmeras com 3 CCDs), sempre nas 3 cores básicas do sistema RGB, basta analisar a intensidade de cada um desses 3 componentes, vermelho, verde e azul. Em outras palavras, o circuito eletrônico compensa as variações de tonalidade ajustando o "controle de volume" de cada uma das 3 cores, que é no que consiste o processo de balanceamento do branco.
O exemplo abaixo mostra a separação das cores RGB (3 imagens da direita) feita pela câmera, que compõem a imagem da esquerda:
A lateral do ônibus é um sua maior parte branca: as imagens da
direita mostram contribuição praticamente idêntica de cada cor básica com essas partes brancas. A faixa ondulada, em seu interior é azul: as imagens da direita mostram que quase não existe vermelho em sua composição (por isso a faixa aparece escura no sinal vermelho), existe um pouco de verde (a faixa é bem escura no sinal verde) e existe muito azul (a faixa é azul no sinal azul).
No modo automático de ajuste (presente na maioria das câmeras e denominado "auto white balance"), o circuito automático de ajuste analisa a iluminação da cena para a qual a câmera foi direcionada e tenta encaixar a situação em uma das seguintes situações padrão:
"interiores" ('indoor' / 'tungsten' ou 'incandescent', onde a mesma assume iluminação feita através de lâmpadas incandescentes), "exteriores" ('outdoor' ou 'sun', onde assume luz normal do dia) e "luz fluorescente" ('fluorescent'). O circuito constantemente lê a tonalidade recebida pela câmera e tenta fazer o balanceamento da seguinte forma: procura pela parte mais clara da imagem e assume que o trecho encontrado deveria ser branco. Ajusta a seguir a intensidade de cada cor RGB até que o trecho referido fique branco (RGB com mesma intensidade de Red, Green e Blue).
Porém, se não houver nenhuma parte de cor branca na imagem, o circuito do white balance automático será enganado: o resultado será uma tonalidade falsa na imagem. Um exemplo disto é quando a câmera enquadra totalmente um papel branco iluminado por uma lâmpada incandescente e o balanço do branco está no modo "auto white balance": o papel ficará com tonalidade alaranjada. Ou então repetindo-se a situação sob uma lâmpada fluorescente do tipo "branca fria": o papel ficará com tonalidade beje claro.
Além destes problemas, raramente o circuito é rápido o suficiente para efetuar as correções no tempo adequado quando as condições de iluminação mudam repentinamente.
Por isso, em muitas câmeras não existe esta opção totalmente automática: o auto white balance na realidade tem que ser sempre ajustado para uma das 3 posições fixas: "exteriores" /
"interiores" / "luz fluorescente". Este é o modo semi-automático.
Ainda assim, mesmo que a câmera possua a opção de ajuste totalmente automático, além de ter também as opções pré-fixadas mencionadas acima, quanto se conhece previamente o ambiente no qual será efetuada a gravação, é possível, ao invés de se utilizar o modo totalmente automático, utilizar o modo semi-automático, selecionando-se por exemplo
"exteriores". No entanto, também este modo apresenta problemas: um mesmo tipo de ajuste ("exteriores", no caso) apresenta variações de tonalidade no decorrer do dia (amanhecer, meio-dia, entardecer).
Assim, a melhor e mais precisa alternativa (não disponível em todos os modelos de câmeras) é efetuar o ajuste totalmente manual do balanço do branco, processo é conhecido como 'bater o branco'.
As imagens ao lado mostram xícaras de café gravadas sob condições diferentes de iluminação e ajustes da câmera:
Nas três primeiras imagens a iluminação foi feita com luz fluorescente comum. Na imagem 1, a regulagem
"exteriores" da câmera diminuiu o azul, fato que somado ao excesso de verde/azul da luz fluorescente resultou no tom levemente
rosado. Na imagem 2, a regulagem "interiores" da câmera diminuiu o vermelho, que associado ao verde azulado da iluminação resultou em um azul ressaltado. A imagem 3 mostra a cor real das xícaras: foi efetuado o batimento manual do branco. Nas imagens da fileira de baixo a iluminação foi mudada para luz incandescente. Na imagem 4, a diminuição do azul acarretada pela regulagem "exteriores" somada ao excesso de vermelho da luz
incandescente resultou no tom alaranjado. Na imagem 5 a combinação estava correta: ajuste
"interiores" com luz incandescente. A cor melhorou, mas o ajuste pré-fixado da câmera não consegue superar a precisão do ajuste manual da imagem 6, onde novamente foi batido o branco.
Seletor de Memória de White Balance
As câmeras profissionais possuem uma chave para memorização do ajuste do balanço do branco feito para a cena. Essa chave possui três posições: PRST ou Preset (pré-ajuste do branco em 3200 K ou 5600 K) e memória “Ä” ou memória “B”, memorizadas ao se bater o branco em ambientes diferentes, respectivamente.
Balanço do branco e alterações na locação
Sempre que as condições de iluminação do local mudarem (novas luzes acesas / apagadas, horários do dia, nuvens / Sol), o próprio local for alterado ou até mesmo, dependendo do caso, a posição da câmera (para onde a mesma aponta) mudar, se passar a enquadrar coisas / pessoas iluminadas através de fontes de luz com temperaturas diferentes em relação ao que era enquadrado antes. Evidentemente em algumas situações, como shows por exemplo, a variação nas tonalidades e intensidade das cores faz parte do mesmo; neste caso, o balanço automático da câmera deve ser desligado e a mesma ajustada para alguma posição pré-definida, como luz de interiores por exemplo. Esta situação pode se apresentar antes do início do show, quando a iluminação predominante geralmente é neutra.
Balanço do branco, localização e preenchimento do visor deve-se ter o cuidado de, ao efetuar o ajuste manual do branco (bater o branco), garantir que o objeto de cor branca para o qual a câmera aponta durante o ajuste recebe a mesma iluminação que o objeto / pessoa a ser gravado. Em um exemplo mais simples, seria incorreto efetuar o ajuste apontando para um cartão branco localizado na sombra, onde também está a câmera, quando será gravada a imagem de uma pessoa que está no Sol. Além disto, ao efetuar o ajuste, a câmera deve enquadrar totalmente o objeto branco, para evitar a invasão de cores diferentes que poderiam alterar a precisão do ajuste.
balanço do branco na pós-produção o ideal é fazer a captura das imagens com o balanço do branco corretamente ajustado, seja na forma automática existente em algumas câmeras, seja no modo manual. No entanto, na fase de pós-produção, é possível "bater o branco" digitalmente, através de um recurso deste tipo existente em alguns programas de edição. O resultado não será preciso como o obtido durante a fase de captura, mas pode
"salvar" imagens capturadas sem que se tenha feito o ajuste correto. A função funciona informando-se para o programa um determinado trecho da imagem que deveria ser considerado branco. O sistema então ajusta as proporções das cores básicas RGB na cena de modo a equilibrar a coloração geral, tal como ocorreria se o mesmo tivesse sido feito na câmera, no momento da captura.
Balanço do branco para efeitos efeitos interessantes podem ser obtidos na imagem ao fazer-se erroneamente o balanço do branco. Assim, ao utilizar o ajuste para cenas exteriores em cenas interiores, as imagens terão um tom alaranjado. O inverso acarretará tons azulados.
É possível ir além, e utilizar o batimento do branco da câmera, porém ao invés de utilizar um
cartão ou parede branca, fazer esse batimento usando superfícies ou locais com outras cores.
Assim, o batimento enquadrando no visor o azul do céu fará com que as imagens fiquem com uma tonalidade sépia por exemplo ou lâmpadas fluorescentes causarão tonalidade rosa em imagens em exteriores. E assim por diante, diversas opções podem ser tentadas e experimentadas.
Cartão Cinza para ajustes e Batimento do Branco
Ao fazer o batimento do branco em uma locação, qualquer objeto de cor branca pode ser utilizado, como paredes, camisetas, papéis, etc. No entanto, em determinados lugares pode ser difícil encontrar uma superfície branca ou pelo menos que não seja um branco já sujo devido ao uso e ao tempo. Assim, a dica é carregar com na maleta da câmera sempre um pequeno cartão (pode ser por exemplo de 15cm x 20cm) para este fim. O cartão pode ser montado dobrando-se e
colando-se com fita adesiva na parte de trás uma folha de papel sulfite sobre um cartão ou papelão rígido. Sobrepor duas folhas de sulfite ajuda a dar mais intensidade ao branco - a folha, por ser ligeiramente translúcida, pode deixar "vazar" a cor do papelão ao fundo. No momento de se bater o branco, o cartão deve ser colocado onde estão os objetos / pessas a serem gravados, para que receba a mesma luz que eles recebem. Com a câmrera, enquadrar totalmente no visor o cartão e em seguida efetuar o ajuste do branco.
Existem cartões especiais calibrados com uma escala de vários matizes (tons) de cinzas para um ajuste do branco mais preciso.
Chart de resolução:
Figura especial contendo linhas horizontais e verticais divergentes, contendo numeração ao lado das mesmas indicando quantas linhas existem naquela posição. Utilizada para avaliação da resolução horizontal / resolução vertical de determinado equipamento de vídeo. Aponta-se a câmera para a figura ao lado, ajustando seus controles (foco, abertura, etc...) da melhor maneira possível. Em seguida se observa a sua imagem em um monitor de alta resolução - sua resolução deve
ser maior do que a da câmera, para permitir a medição. Análogamente, as linhas divergentes horizontais permitem avaliar a resolução vertical.
OBTURADOR ELETRÔNICO
Dispositivo que controla o tempo que o CCD deve receber uma determinada quantidade de luz. No mundo da fotografia existe um dispositivo similar, no caso, controlando o tempo que a película fotográfica fica exposta à luz. Nos dois casos, a principal função do obturador, além de regular a exposição correta em conjunto com o diafragma, é controlar o efeito de maior ou menor 'congelamento' da imagem em cenas de movimento.
O obturador eletrônico é um circuito característico que permite a câmera controlar "o tempo de integração" do sensor CCD. O tempo de integração é o período de tempo que o CCD armazena (retém) a luz que irá formar a imagem. Trata-se de um processo análogo ao utilizado em câmeras de cinema. No padrão NTSC, a frequência de varredura dos campos é de 60 Hz, portanto em uma câmera sem a função do obturador ativada tem um tempo de
integração de 1/60 de um segundo ou 16.7 milisegundos. As Câmeras atualmente são fornecidas com velocidades do obturador na ordem de até 1/10.000 de segundo. Quando ativado o obturador pode reduzir o tempo de integração para 1/10.000 de segundo.
A ativação do obturador tem dois efeitos significativos:
1. A Sensibilidade é reduzida em proporção direta ao tempo de integração (retenção/armazenamento).
2. As imagens de objetos com movimentos mais rápidos são mais apuradas, uma vez que o movimento é reduzido.
Aqui temos algumas indicações referentes as velocidades do obturador:
a. O obturador afeta somente o tempo de integração. A taxa normal de campos permanece 60 imagens por segundo. Porém, a exposição do CCD durante o 1/60 de segundo do período do campo é agora operada pelo tempo ativo do obturador.
b. A ativação do obturador não torna a câmera capaz de receber mais de 60 campos/segundo.
A taxa convencional da câmera de 60 campos por segundo permanece inalterada.
Em geral, a divisão do tempo de integração reduzirá a sensibilidade da câmera pelo F/stop (um fator de dois). Analise o seguinte comparativo:
Velocidade Obturador (seg.)
Tempo de Integração (mseg.)
Sensibilidade Relativa
1/60 16.7 1000 1/125 8.0 500 1/250 4.0 250 1/500 2.0 125 1/1000 1.0 62 1/2000 0.5 31 1/4000 0.25 16 1/10000 0.10 6
Considerando-se uma bola de tênis após ter sido arremessada com a raquete, enquadrada pela câmera tendo como fundo o céu azul, a maneira como o movimento da mesma será registrado na imagem é controlada pela velocidade do obturador, tanto na câmera fotográfica como na câmera de
vídeo. Na câmera fotográfica a luz proveniente das lentes forma a imagem sobre um pedaço da película (fotograma) posicionado atrás das mesmas; na câmera de vídeo o mesmo papel é desempenhado pelo CCD, onde a imagem projetada é lida eletrônicamente linha a linha, formando os campos que compõem os quadros.
Se a velocidade do obturador for extremamente rápida, entre o
tempo em que o mesmo é aberto deixando passar a luz e é fechado a seguir interrompendo sua passagem, a bola terá se deslocado muito pouco, sua trajetória praticamente coincidirá com a imagem da bola parada, como se a mesma estivesse congelada no ar.
No entanto, a medida que a velocidade do obturador é diminuída (obturador mais lento
= maior tempo aberto = maior tempo em que a imagem é projetada no CCD), um pedaço maior de sua trajetória ficará gravado e a imagem da bola será o conjunto de todos os pontos ocupados pela mesma ao longo de sua trajetória, ou, em outras palavras, o conjunto de todos os pixels do CCD sensibilizados durante esse tempo.
O desenho seguinte ilustra isso, onde da esquerda para a direita, em cada passada da bola a velocidade do obturador foi sendo ajustada para um valor cada vez menor:
O obturador, assim como na máquina fotográfica, interage diretamente com o diafragma: como existe uma quantidade correta de luz x tempo capaz de criar uma imagem corretamente exposta, a relação entre os dois mecanismos é inversa: quanto mais tempo o obturador ficar aberto, mais luz atingirá o CCD, portanto é necessário que o diafragma esteja mais fechado, para compensar a entrada extra de claridade. De maneira inversa, quanto menos tempo o obturador ficar aberto, menos luz atingirá o CCD, portanto é necessário que o diagragma esteja mais aberto, para compensar a menor quantidade de luz.No exemplo acima da bola de tênis, como na imagem da esquerda a velocidade do obturador é alta, o CCD recebe menos luz em determinado intervalo de tempo do que nas imagens da direita, onde a velocidade do obturador é mais baixa. Assim, se o diafragma fosse mantido com abertura fixa, a bola e o céu ao fundo apareceriam mais escuros na imagem à esquerda, mais claros na imagem central e ainda mais claros na imagem da direita. Para compensar isto e manter a tonalidade geral na imagem, da esquerda para a direita o diafragma foi sendo fechado cada vez mais, tarefa esta que pode ter opcionalmente controle manual em algumas câmeras, mas geralmente é deixada a cargo do controle automático de exposição.
O desenho da figura 1 esquematiza o funcionamento do obturador na câmera de vídeo, através da representação simplificada (poucos pixels e leitura linha após linha, sem linhas pares/ímpares) de um CCD:
Cada quadrado no desenho representa um pixel. Cada pixel nada mais é do que uma microcélula fotoelétrica acoplada a um microacumulador de eletricidade, denominado registrador. A microcélula fotoelétrica (do mesmo tipo existente nas calculadoras acionadas à energia solar) está sempre gerando eletricidade enquanto
recebe luz, na verdade a mesma converte continuamente a luz recebida em eletricidade. Esta por sua vez é armazenada no microacumulador (registrador) de eletricidade ligado à célula. Quanto mais tempo a célula ficar recebendo luz, maior vai ser a carga acumulada no microacumulador.
Supondo então que a célula fica continuamente recebendo luz (isto é, a objetiva da câmera está destampada), a carga do microacumulador irá aumentando cada vez mais. Só que existe um detalhe significativo, que faz toda a diferença no processo e é o responsável por o CCD conseguir registrar uma imagem: quanto mais intensa a luz que atinge o pixel, mais intensa é a corrente elétrica gerada e mais rapidamente o acumulador armazenará a carga elétrica. Assim, um pixel atingido por pouca luz terá o acumulador acoplado ao mesmo com
menos carga, no mesmo intervalo de tempo do que outro atingido por bastante luz.
E é dessa forma que é possível obter imagens no CCD, uma vez que uma imagem nada mais é do que a variação de tonalidades de claro-escuro. O circuito eletrônico então varre os microacumuladores dos pixels do CCD, lendo a intensidade da carga acumulada de cada um, transfere esta informação para fora do CCD - o que se tornará o sinal de vídeo - e
Fig. 1
apaga (descarrega) o microacumulador, zerando sua carga, para que uma nova leitura atualizada seja feita na próxima vez em que o mesmo for lido.
O processo de leitura é efetuado linearmente e o desenho simplifica o mesmo, omitindo a leitura alternada de linhas pares e ímpares no processo normal de varredura. Na imagem "1" acima, o pixel "a" acabou de ser lido, seu microacumulador foi descarregado, o que é representado por uma cor branca no quadrado. O pixel da direita ainda não foi lido, assim como todos os demais à sua direita, o que é representado por uma cor cinza-escuro no quadrado. No exemplo, todos os pixels carregados possuem a mesma tonalidade de cor cinza- escuro para simplificação, em uma situação real alguns estariam mais outros menos carregados, formando a imagem projetada pelas lentes.
Os pixels à esquerda de "a" continuam recebendo luz e seus acumuladores vão sendo novamente carregados, o que é indicado pela cor dos mesmos, cada vez mais escura. Na imagem "2" o processo de varredura já está mais adiantado, agora é o pixel "b" que acabou de ser lido.
Na imagem "3" então aparece a ação do obturador, quando o pixel "c" acaba de ser lido, enquanto, ao mesmo tempo, o pixel "d" é descarregado (purge). Comparando-se com o mesmo pixel no desenho acima, vê-se que o mesmo já possuía certa carga acumulada, que é descartada. O tempo então que o mesmo terá para acumular nova carga é menor do que o seria se não tivesse ocorrido este apagamento. Se ao invés de "d" fosse apagado um pixel mais à sua esquerda, com mais carga, este tempo seria ainda menor. Ou seja, apagando-se a carga acumulada do pixel em determinado ponto do CCD diminui-se seu tempo de exposição. O processo é estendido a todos os pixels do CCD: o próximo a ser lido é o da direita de "c", o próximo a ser apagado o da direita de "d". Forma-se assim uma 'corrente de apagamento' (corrente de purge) que corre como um apagador em uma lousa na mesma velocidade que o processo de leitura / apagamento dos pixels. Esta corrente pode ser ajustada para correr mais perto do ponto onde a leitura é feita ou mais longe, correspondendo, respectivamente, a um tempo maior ou menor de exposição: tem-se assim o obturador eletrônico da câmera.
Se o desenho não estivesse simplificado existiriam mais pixels e a leitura seria feita alternadamente (linhas pares/ímpares) ou na sequência (como no desenho) se o modo de leitura fosse o progressive scan.
A corrente de apagamento acima mencionada só existe no CCD quando se deseja obter velocidades de obturação maiores do que o correspondente a montar 1 quadro completo a cada 1/30 seg, que é a cadência normal de montagem de imagens do sinal de vídeo (depende do país). Os quadros continuam a serem lidos e montados com esta frequência (1/30seg.) mas diminui o tempo em que o CCD fica exposto à luz entre cada leitura.
A consequência de se utilizar velocidades maiores do que 1/30 seg. é que os 'rastros' (como no exemplo da bolinha acima) dos movimentos deixarão cada vez mais de aparecer, quanto maior for a velocidade de obturação. E o efeito na imagem em movimento será um deslocamento não uniforme das pessoas e objetos: os movimentos ficarão entrecortados, truncados, lembrando a imagem de pessoas movimentando-se em uma sala iluminada com luz estroboscópica. O efeito especial 'strobe', presente em algumas câmeras, é conseguido dessa forma. Se velocidades altas de obturação retiram a continuidade uniforme dos movimentos, por outro lado permitem, ao se assistir um vídeo gravado dessa maneira, utilizar o botão pause do controle remoto para analisar os movimentos quadro a quadro, com imagem nítida (sem os 'rastros'), efeito utilizado por treinadores em alguns tipos de esporte, como o golfe por exemplo. Uma roda de bicicleta em movimento por exemplo, quando gravada com velocidade alta de obturador, mostrará nitidamente seus raios quando observada quadro a quadro.
É possível também o uso de velocidades menores do que 1/30 seg: neste caso, quando o pixel "a" é lido no CCD, ele é somente lido e não lido e apagado, permanecendo dessa forma por exemplo até a próxima leitura, quando então é apagado. O tempo de exposição
neste caso dobrou, cada pixel permanece 1/15 seg recebendo luz sem ser descarregado. O tempo de exposição pode ser aumentado cada vez mais, demorando-se cada vez mais para descarregar cada pixel: uma vez a cada 4 leituras por exemplo. E como a imagem que se deseja gravar é a do pixel exposto, como no exemplo, por um tempo 4x maior, ele não pode ser lido antes disso. No entanto é necessário continuar gravando algum sinal a cada 1/30 seg.
para manter a frequência de quadros no sinal gerado. O circuito eletrônico resolve o problema repetindo a mesma informação para 4 quadros seguidos; enquanto isso os pixels ficam expostos sem serem lidos por esse mesmo tempo. A seguir são lidos, descarregados e a informação é novamente copiada 4x para a saída e assim por diante. Os quadros continuam a serem montados com a frequência de 1/30seg., mas aumenta o tempo em que o CCD fica exposto à luz entre cada leitura (as leituras são espaçadas).
A consequência de se utilizar velocidades menores do que 1/30 seg. se traduz principalmente em imagens de movimento: os 'rastros' deixados pelos mesmos ficarão cada vez maiores (o que pode ser utilizado como efeito artístico). A imagem de objetos ou pessoas que se movem ficará borrada, ou então toda cena enquadrada ficará borrada se é a câmera que se move. O controle automático de exposição utiliza velocidades assim, juntamente com máximas aberturas para poder captar cenas em locais onde existe pouquíssima luz. Por outro lado, utilizar velocidades muito lentas de obturador faz com que o CCD receba muita luz em determinado intervalo de tempo. Nesta situação, para obter-se a exposição correta, será necessária uma menor abertura do diafragma (controle automático - auto-exposure - ou manual na câmera), tanto menor quanto mais iluminada estiver a cena. Se for desejada uma abertura maior, a cena pode ser escurecida ou então podem ser utilizados filtros do tipo ND (Neutral Density) na câmera.
E como diferentes velocidades de obturador influenciam na abertura, também a profundidade de campo é afetada: assim, maior velocidade de obturador = maior abertura = menor profundidade de campo. E, de maneira inversa, menor velocidade de obturador = menor abertura = maior profundidade de campo. Assim, outra consequência do uso de diferentes velocidades de obturador é o aspecto "3-D" ou "chapado" que se obtém na imagem:
com alta velocidade, é necessário grande abertura, logo obtém-se pequena profundidade de campo, que realça as dimensões espaciais da cena ao deixar o fundo desfocado e o primeiro plano nítido, obtendo-se o aspecto "3-D". Por outro lado, o aspecto será "chapado" (tudo em foco) com baixa velocidade, que acarreta pequena abertura e com isto grande profundidade de campo.
Sinal ZEBRA
Função existente nas câmeras profissionais e semi-profissional. Quando ativado passa a exibir no viewfinder (visor ou LCD) quais as partes
da imagem que estão superexpostas (com excesso de claridade). O padrão zebra faz com que áreas da imagem com superexposição sejam apresentadas com listras paralelas em diagonal. O operador pode então girar o anel de da objetiva ou o botão que controla a abertura do diafragma, ou então a velocidade do obturador de forma a alterar os parâmetros de exposição reduzindo a superexposição, até que as listras desapareçam ou minimizem de forma satisfatória.
Normalmente esta função é ajustada para mostrar áreas onde o sinal de vídeo exceda o valor de 100 I.R.E.
Gain-up ou Ganho de Sensibilidade
Amplificação eletrônica da intensidade do sinal elétrico emitido pelo CCD, o que permite gravações sob condições de baixa luminosidade, onde, de outra maneira, seria praticamente impossível obter-se alguma imagem com nível mínimo de qualidade, mesmo utilizando-se a maior abertura disponível nas lentes da câmera. A imagem torna-se mais clara com este recurso, as cores menos saturadas, no entanto
também com aspecto granulado, tanto mais aparente quanto maior for a amplificação.
Como a intensidade do sinal de vídeo é expressa em decibéis (dB), o mesmo ocorre com o valor amplificado pela função gain-up, também expresso em dB. Assim, se não está ocorrendo nenhuma amplificação artificial do sinal, diz-se que o gain-up é 0 dB. Em alguns modelos de câmeras é possível ativar ou desativar opcionalmente esta função e em outros ela inexiste.
O gain-up, quando disponível e desbloqueado é ativado pelo controle automático de exposição quando a iluminação é insuficiente e as lentes já estão utilizando a maior abertura disponível. Em uma analogia com o mundo da fotografia, aumentar o ganho seria equivalente a utilizar películas com sensibilidade ISO cada vez maior: um filme de ISO 150 poderia corresponder por exemplo a um ganho de 0 dB, um de ISO 300 a um ganho de +6 dB, um de ISO 600 a um ganho de +12 dB e um filme de ISO 1200 a um ganho de +18 db. E, assim como ocorre com a película fotográfica, onde os cristais de prata aumentam de tamanho com o aumento de sensibilidade, acarretando perda de definição, um ganho de +18 dB produzirá uma imagem bastante granulada e com pouca definição.
O problema da gravação em locais com pouca luz pode no entanto ser contornado sem o uso do gain-up, desde que sejam utilizadas velocidades mais baixas de obturador (geralmente menores do que 1/4 seg). Com o maior tempo de exposição, o CCD conseguirá registrar adequadamente as imagens, da mesma forma como ocorre na câmera fotográfica. No entanto, também como ocorre na fotografia, haverá um efeito colateral para imagens que contém movimentos: os 'rastros' dos mesmos serão registrados, fazendo com que objetos e pessoas apresentem-se com aspecto 'borrado' ao moverem-se.
Da mesma forma que pode ser aumentado, o ganho também pode ser diminuído, função presente em algumas câmeras e denominada gain-shift. Um ganho de -3 dB por exemplo pode ser selecionado para uso em uma situação onde a cena a ser gravada é extremamente brilhante, produzindo imagens com melhor qualidade (o excesso de luz, assim como sua falta, é prejudicial à qualidade da imagem gerada; no primeiro caso, o excesso pode ser atenuado através do uso de filtros como o ND).
Luz de Tally (tally light)
A luz vermelha (tally light) que se acende na frente e atrás da câmera para orientar atores e profissionais sobre quando a câmera está ou não no “AR”
ou gravando determinada cena. No entanto, pessoas comuns na maioria das vezes sentem-se intimidadas ao serem enquadradas por uma câmera de vídeo, e essa luz acentua esta sensação. A dica então é desativar a tally light e para isso existem duas soluções. Em algumas
câmeras existe a possibilidade de desligar (via opção de menu por exemplo) a tally light. Não há problema algum para o operador da câmera, pois as indicações de gravação (REC) continuam a aparecer normalmente no visor, apenas a luz frontal não é mais acesa nesta situação.
DICAS DE OPERAÇÃO DA CÂMERA Forma de Empunhar a Câmera
Siga os seguintes passos:
1. Pegue a câmera pela alça superior com a mão esquerda e suspenda-a.
2. Leve-a até o ombro direito e com a mão direita encaixar na alça da lente para dar sustentação ao conjunto, ajudando-a a pousar sobre o ombro.
1
2
3. Após pousar a câmera sobre o ombro, firme a mão esquerda sobre os anéis da objetiva, ajuste bem a mão direita sobre os controles da lente e equilibre a câmera sobre o ombro.
3
uidados com o Cabo de Câmera C
Ao se recolher o cabo de câmera deve-se enrola-lo de maneira que forme um “8”. Isso evita que ele se enrosque nele mesmo e também evita principalmente que ele se quebre, danificando sua
alha interna de “micro-fios ou fibras óticas”.
m
Checking dos comandos da câmera
Após ligar a câmera, faça os procedimentos de checagem, testando todos os comandos e funções principais de operação, alguns descritos adiante:
1 - Alça lateral de Suporte da Lente
a) Ajuste da Alça (1): Certifique-se que a alça da lente esteja justa em sua mão, para maior firmeza na câmera.
b) O seu Desgaste: A alça ajustável que se encontra fixada próxima às lentes da câmera (hand grip), através da qual a câmera é suportada com a mão direita, pode, conforme o material com que é confeccionada, sofrer desgaste com o tempo. Em alguns modelos, este material consiste em um feltro com um acabamento plástico costurado em sua borda. E é exatamente este acabamento plástico que pode, com o passar dos anos, deteriorar-se. Esta deterioração ocorre com o desprendimento de pequenos fragmentos do plástico em questão: uma fina película, que adere facilmente às mãos, tecidos e tudo o que entrar em contato com a alça. O problema é que estes fragmentos podem, durante a operação de inserção e retirada de fitas no compartimento da câmera, vir acidentalmente se fixar no estojo de alguma fita. E, a seguir, deste para o sensível mecanismo de transporte da fita ou, o que é pior, para o cilindro das cabeças de leitura / gravação. Para evitar isto, ao constatar-se o problema, os fragmentos já soltos e os ainda presos à alça podem ser facilmente removidos através de uma fita crepe. Colando-a e descolando-a repetidas vezes nessa borda da alça é possível retirar completamente os referidos fragmentos. É recomendado o uso do tipo largo de fita e de boa qualidade. Fitas crepe de melhor qualidade possuem adesivo mais poderoso, o que facilita a retirada dos fragmentos. E o resultado estético final é normalmente muito bom quando o feltro é cinza e a borda é confeccionada de tecido preto, revestido este com o citado filme plástico.
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2 – Viewfinder
a) Ajuste do Viewfinder (2):
• Confira o foco do visor (dioptria).
• Confira brilho, contraste, sinal Zebra, e luz de Tally.
b) Áudio (3): Cheque o retorno de áudio e sua monitoração com os comandos na lateral esquerdo-traseira e no viewfinder.
c) Display (4): Confira se todas as informações sobre a câmera estão disponíveis no Display (display ON): filtros, obturador, diafragma, gainho de vídeo, memória A/B, color bar, área de segurança, Time Code, Tape remainder, etc.
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A Câmera de Vídeo 51
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3 - Comandos laterais (5-6-7)
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Comandos: Confira o funcionamento de seus respectivos comandos no painel frontal e lateral esquerdo, como:
filtros, obturador, diafragma, gainho de vídeo, memória A/B, color bar, área de segurança, White Balance, etc.
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4 - Objetiva
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a) Cheque a Objetiva (8): Confira cada anel da objetiva como: foco, zoom, diafragma, a função Macro, o duplicador, se houver na objetiva e principalmente o Back Focus.
b) Cheque os comandos da Objetiva (9): Confira o funcionamento de todos os comandos do motor da objetiva como: botão do zoom (manual e servo), chave da íris (manual e automático), botão de retorno de vídeo, botão de fotometria e botão de gravação.
