En pocas palabras
- El ángulo de obturación describe la velocidad de obturación en relación con la velocidad de fotogramas.
- Elegimos diferentes velocidades de fotogramas para películas y vídeos debido a los efectos que resultan de los fps altos y bajos.
- Ciertos ángeles del obturador crean estados de ánimo y tonos específicos para las tomas.
Como término cinematográfico, el ángulo de obturación hace referencia a la función básica de las cámaras cinematográficas basadas en películas. Para explicar qué es un ángulo de obturación, primero debemos analizar la mecánica del sistema de cámara basado en película. Las cámaras de película tradicionales crean imágenes utilizando emulsión fotográfica como medio de grabación, y esto requiere un mecanismo de obturador para controlar el tiempo de exposición. Existe una correlación básica entre la velocidad de fotogramas y la velocidad de rotación del obturador del espejo de una cámara. Es importante señalar que gran parte del funcionamiento de una cámara de cine digital contemporánea proviene de la función rudimentaria de las cámaras cinematográficas y sus sistemas de transporte de películas.
La mecánica
Hay cuatro componentes esenciales del sistema de transporte de películas en las cámaras de cine tradicionales:un movimiento, una puerta y un obturador giratorio con un espejo giratorio. Cada uno de estos componentes debe funcionar en sincronización a medida que la película se mueve a través de la cámara. Su recorrido lo lleva desde la revista de cine a través de la puerta, donde es expuesto a la luz. Luego, la película se vuelve a juntar en el cargador para retirarla.
El movimiento consta de un sistema de transporte motorizado que utiliza una serie de ruedas dentadas sobre un sistema de tambor. Este tambor empuja o tira efectivamente una carga de película a través de la cámara, a través de la puerta , una abertura rectangular que expone la película a la luz.
La cámara utiliza un obturador giratorio para controlar el intervalo en el que la luz puede incidir en la película cuando atraviesa la puerta abierta. Piense en la contraventana como un disco, como un pastel al que se le ha cortado una rebanada. Esa porción se puede ajustar en tamaño. Cuanto mayor sea el corte, más tiempo tendrá la luz para incidir en el plano de la película durante la exposición. El obturador debe sincronizarse de modo que, a medida que se presenta cada nuevo fotograma de la película en la puerta, la exposición se produzca en una fracción de segundo. En este momento, un nuevo marco avanza hacia la puerta, mientras que el marco anterior realiza el resto del movimiento hacia el carrete receptor dentro del cargador. Los proyectores implementan un proceso similar al proyectar una película, solo que emite luz en lugar de captarla.
En el intervalo, mientras el obturador gira dentro y fuera de su posición, exponiendo cada nuevo cuadro, un espejo giratorio, que se mueve en sincronía con el obturador, permite la visualización directa de la imagen a través de la lente mediante un divisor de haz. A medida que el espejo se alterna con el obturador, la imagen parece parpadear dentro del sistema de visualización de la cámara cinematográfica.
La frecuencia del parpadeo se relaciona con la velocidad a la que cada cuadro se mueve a su posición, se expone o proyecta y luego avanza a través del sistema en un carrete. Esta persistencia de la visión permite la calidad cinematográfica demostrada por las cámaras de cine digitales que capturan imágenes de vídeo a 24p.
Ángulos de persiana estándar
La velocidad de cuadros es el intervalo de tiempo que la película transporta a través de la puerta. Utilizamos dos velocidades de fotogramas principales cuando grabamos con película o vídeo digital. Las cámaras de cine tradicionalmente graban a una velocidad de 24 fotogramas por segundo (fps). A este ritmo, el ojo humano percibe el movimiento en una rápida sucesión de imágenes individuales proyectadas en una pantalla. El movimiento del sujeto parece normal, con un mínimo de desenfoque de la imagen, mientras que el movimiento de los labios parece coincidir con el audio que escuchamos asociado con las imágenes. Los sistemas de video graban y reproducen a 30 fps ligeramente más rápido. Esto está relacionado con la velocidad de escaneo de campo de la televisión, que ocurre en intervalos pares e impares dentro de 1/60 de segundo. Esta técnica de grabación de campo se conoce como entrelazado.
En cada circunstancia, un ángulo de obturación está asociado con los fps dados. A 24 fotogramas por segundo, el ángulo de obturación estándar de las cámaras cinematográficas es de 172,8 grados, en lo que respecta a la rotación. A 30 fps, el ángulo de obturación asociado para la reproducción de vídeo es de 180 grados. Dado que la diferencia en la compensación de exposición entre los dos ángulos es mínima, la configuración de 180 grados se considera normal y a menudo se usa indistintamente entre las dos velocidades de fotogramas.
Velocidad de obturación efectiva
Dada la velocidad de fotogramas y la rotación del conjunto espejo/obturador, podemos derivar la velocidad de obturación efectiva. Dado que el mecanismo tiene dos condiciones (abierto y cerrado) divididas en partes iguales, la velocidad de obturación efectiva se convierte en un factor de dos veces la velocidad de fotogramas. En esencia, a 24 fps, la velocidad de obturación efectiva de nuestra cámara se correlaciona con 1/48 de segundo cuando se combina con un ángulo de obturación de 180 grados. A 30 fps, la velocidad de obturación efectiva es de 1/60 de segundo. A estas velocidades, se puede congelar una cantidad adecuada de movimiento inherente, con una cantidad mínima de imagen borrosa. Esto ocurre cuando el sujeto se mueve en correlación con la apertura y cierre del obturador durante la exposición. Los fotógrafos deben prestar especial atención a este principio, ya que dicta qué tan claro aparece un sujeto en una sola imagen capturada mientras ese sujeto está en movimiento. Cuanto más rápida sea la velocidad de obturación, más claro aparecerá el sujeto en movimiento.
¿Qué pasa con las diferentes velocidades de fotogramas?
Por lo tanto, elegimos diferentes velocidades de fotogramas para películas y vídeos debido a los efectos que resultan de los fps altos y bajos cuando se reproducen a velocidades estándar. Las imágenes con alta velocidad de fotogramas aparecen ralentizadas cuando se reproducen. Esto se debe a que la cámara captura imágenes a velocidades el doble, triple o superior a los 24 fps normales. A velocidades de grabación de 48 fotogramas por segundo y superiores, las imágenes se ralentizan cuando se reproducen a 24p. Por el contrario, las imágenes grabadas a velocidades inferiores a 24p darán como resultado un movimiento exagerado que parecerá más rápido de lo normal cuando se reproduzcan a 24p. Con un ángulo de obturación de 180 grados, la velocidad de obturación efectiva a 48 fps es de 1/96 de segundo. A 60 fps, la velocidad de obturación efectiva es de 1/120 de segundo. A 100 fps, la velocidad efectiva pasa a ser 1/200 de segundo.
La velocidad de obturación efectiva se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:
La velocidad de fotogramas multiplicada por 360, dividida por el ángulo en grados, es igual a la velocidad de obturación efectiva.
Escrito como: (FPS X 360) / SA =ESS
Como ejemplo, si ingresamos algunos números, vemos la relación.
- (24 FPS X 360) / 180 grados =1/48 segundo
- (48 FPS X 360) / 180 grados =1/96 segundo
- (60 FPS X 360) / 180 grados =1/120 segundo
- (120 FPS X 360) / 180 grados =1/240 segundo
En cada una de las situaciones anteriores, para que el disco obturador esté libre de la puerta para exposición a velocidades de fotogramas altas, debe estar sincronizado con los fps. Por lo tanto, mayor será la velocidad de obturación efectiva.
Consideraciones especiales para efectos especiales
¿Importa el ángulo de obturación al disparar con una pantalla verde? El desenfoque de movimiento típico puede crear dolores de cabeza para los artistas de VFX que realizan reemplazos de cromakey. En estas circunstancias, una imagen más nítida ayuda a cortar un mate más limpio. Las altas velocidades de obturación efectivas congelan más movimiento del sujeto, lo que reduce la imagen borrosa alrededor de los bordes de los elementos.
Esta ilustración muestra la relación entre el ángulo del obturador y la duración de la exposición. Imagen cortesía de Wikipedia CC. Aplicaciones prácticas
Cuando es necesario reducir el desenfoque de la imagen (como al fotografiar elementos de una pantalla verde) pero la velocidad de fotogramas se mantiene en 24 fps por el bien de la grabación de sonido, ¿cómo calculamos el ángulo de obturación necesario?
Podemos calcular el ángulo de obturación usando la siguiente fórmula:
La velocidad de fotogramas del proyecto, multiplicada por 360 y luego dividida por la velocidad de obturación, es igual al nuevo ángulo.
En otras palabras: (PFR X 360) / ESS =Ángulo
Conectemos algunas velocidades de obturación más rápidas para una acción congelada.
- (24 X 360) / (1/48) =180 grados
- (24 X 360) / (1/60) =144 grados
- (24 X 360) / (1/96) =90 grados
Con este método, podemos congelar mejor el movimiento para cortar nuestras placas. Sin embargo, hay una advertencia que se debe considerar. Con ángulos de obturación más estrechos, un sujeto en movimiento puede aparecer nervioso en la pantalla. Este es el efecto estroboscópico y puede resultar muy desconcertante para el público. Por este motivo, elija con precaución ángulos de contraventana estrechos y delgados.
Aplicaciones de ángulos de obturador delgados
El fenómeno estroboscópico puede ser una herramienta eficaz para implicar estados de ánimo o tonos como la adrenalina. La escena del Día D de “Salvar al soldado Ryan” (1998) utiliza este efecto de forma eficaz. El director Steven Spielberg y el director de fotografía Janusz Kaminski utilizaron el efecto de obturador "flaco" para acentuar los sentimientos de ansiedad, miedo y adrenalina que experimentaron los soldados en la invasión de Normandía durante la Segunda Guerra Mundial.
Arrastrando el obturador
Si una velocidad de obturación más rápida proviene de un ángulo de obturación estrecho, entonces también ocurre lo contrario. En ángulos de obturación más amplios, las velocidades de obturación efectivas disminuyen. Esto da como resultado una apariencia soñadora o borrosa de las imágenes en movimiento dentro del encuadre. Los fotógrafos se refieren a esto como "arrastrar" el obturador. Los objetos en movimiento se desenfocarán dramáticamente con respecto a su movimiento aparente. Un ejemplo clásico de esto es la escena de “Chungking Express” (1994) de Wong Kar-wai, donde el héroe persigue a su adversario a través de un concurrido mercado chino.
La correlación del cine electrónico
El término obturador electrónico describe el proceso electrónico de controlar el tiempo de exposición en una cámara de cine digital utilizando un sensor de imágenes CMOS. Muchas cámaras de cine digitales modernas pueden ajustar el equivalente al ángulo de un obturador electrónico. En casos típicos, la cámara no tiene un obturador mecánico giratorio real. Más bien, el ajuste controla la cantidad de tiempo que el sensor de imagen electrónico se activa con la luz de una exposición para grabar video. Como no es necesario hacer avanzar mecánicamente la película en una cámara de vídeo, el obturador se puede ajustar para que se abra completamente (360 grados) y permanezca abierto durante todo el intervalo. De esta manera, podemos utilizar el ángulo del obturador electrónico como una opción de equilibrio de exposición fuera de las variables tradicionales de F-stop e ISO descritas en el triángulo de exposición.