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El color tiene su espacio Broadcast

Por Carlos Medina, Experto y Asesor en Tecnología Audiovisual

 

El 14 de febrero de 2024 se va a recordar como una fecha clave para el espectador y para la industria broadcast en la historia de la tecnología de la televisión TDT (Televisión Digital Terrestre) en España. El actual Ministerio para la Transformación Digital y de la Función Pública de Gobierno de España ha anunciado la obligatoriedad del paso del SDTV (Standard Definition Televisión) al HD/FHDTV (High Definition/Full High Definition Televisión), cerrando el círculo en el flujo de contenidos desde la producción hasta la emisión pasando por la correcta recepción de contenido HD/FHD en los hogares de la audiencia de nuestro país.

Este plazo de transición se ha visto pospuesto por la situación vivida con la pandemia del COVID-19, ya que en un principio quería llevarse a efecto el 1 de enero del 2023. La noticia no nos ha sorprendido a los profesionales del sector broadcast TV dado que llevamos años adoptando medidas, normas y equipamiento para entornos de trabajo HD/FHD.

Son los espectadores los beneficiados de poder disfrutar de contenido HD/FHD en sus displays (televisores) con imágenes de mayor resolución, más detalle, una relación de aspecto más apaisada/panorámica, una frecuencia de cuadro variable, y más y mejor color, además de sonido envolvente.

El color en TV es uno de los grandes aliados para producir contenidos más atractivos, alcanzar experiencias visuales inolvidables y, por tanto, generar más emoción e implicación en el espectador. Pero ¿siempre ha sido así? ¿Hemos llegado al límite de la tecnología en lo que se refiere al flujo de información con las imágenes en color?

Ambas preguntas tienen la misma respuesta: NO. Todos somos conocedores de que las primeras imágenes que fuimos capaces de captar, almacenar, modificar y difundir fueron en B/N (en un sentido más amplio, imágenes con una escala de grises desde el blanco hasta el negro) tanto en el campo de la fotografía hasta en el ámbito cinematográfico, pasando por el entorno de la televisión.

La televisión en color la tenemos que situar temporalmente entre los años 1960 y 1980, cuando la mayor parte de los espectadores del mundo comenzaron a recibir en sus televisores imágenes en color. Antes de esas fechas, lo que estaba sucediendo eran primeras decisiones técnicas, pruebas y una auténtica batalla entre las empresas de TV por ser los primeros en la carrera hacia la TV en color.

 

La tecnología del color ha ido aprobando y aplicando nuevos procesos, codificaciones, normas y estándares. En este largo camino de cambios e innovaciones, dos momentos fueron fundamentales en el ámbito de la TV:

-Los inicios de la transmisión del color con la retrocompatibilidad con las señales monocromáticas (B/N). Es el nacimiento de los primeros estándares, de primeras pruebas y emisiones autorizadas en distintos territorios del mundo. Así sucedió con el NTSC (siglas de National Television System Committee) en EE.UU. a partir de 1953; y en Europa con el PAL (Phase Alternate Line) y/o SECAM (Séquentiel Couleur à Mémoire, en francés). Los tres son lo que conocemos como los sistemas de codificación del color televisivo.

-La revolución de la digitalización del flujo de señal TV, dejando atrás la problemática y las consideraciones de las señales de vídeo analógicas. Esta digitalización nos está permitiendo alcanzar mejoras en el color tanto en los dispositivos de captación como en los equipos de visionado o monitorización, pasando, sobre todo, por una mejor gestión en el control dentro de los procesos de emisión/recepción de la señal de color.

El estándar internacional para la codificación digital de las señales de vídeo en componentes fue el ITU-R 601, que define las especificaciones técnicas para los componentes Y (luminancia) y los componentes de color R-Y y B-Y. Este estándar marca el camino hacia la plena digitalización en el entorno TV broadcast.

Vamos a intentar entender qué está pasando con el color en la actualidad dentro de la industria de la televisión. Para ello, es necesario tener muy claros algunos conocimientos sobre el color y su aplicación en el medio televisivo.

Una primera aproximación a lo que es el color la podemos obtener de la definición que encontramos en la Real Academia de la Lengua Española:“sensación producida por los rayos luminosos que impresionan los órganos visuales y que depende de la longitud de onda”.

Esa sensación es posible por las propiedades de nuestra visión —del ojo humano—- para poder captar unas determinadas longitudes de onda, concretamente aquellas que denominamos ‘espectro visible’ (región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir). Tras investigaciones y estudios en relación con este asunto podemos indicar que el ser humano tiene unas células especializadas fotorreceptoras —los conos y los bastones— que se encuentran en la retina y que son responsables de nuestra visión. En concreto, los conos nos dan la percepción del color porque tienen la capacidad de detectar las distintas longitudes de onda de luz, concretamente las clasificadas como las rojas (cono L), las azules (cono S) y las verdes (cono M).

Ahora es el momento de preguntarse cómo se genera el color cuando intervienen dispositivos artificiales creados por el ser humano y qué tienen que ver tanto en la forma de producir el color como en el momento de visualizarlo o disfrutar de él.

En este artículo sobre el color, la visión humana y la televisión están muy vinculadass. El punto de partida: las longitudes de onda R (Red – Rojo), G (Green – Verde) y B (Blue – Azul). Lo que se conoce habitualmente como RGB.

También es necesario hablar de los modos de color, que simplemente nos indican la forma de conseguir una gama cromática. Existen dos modos: síntesis aditiva y síntesis sustractiva. Tanto la visión humana como la televisión funcionan bajo la síntesis aditiva, es decir, la obtención de un color o una gama cromática a partir de la suma de los componentes de color —tanto con los primarios RGB como con los secundarios cian (C), el magenta (M) y el amarillo (Y)—.

Tras identificar estos dos modos, nos aproximamos a lo que conocemos como modelos de color, que son las distintas maneras de formular los colores bajo parámetros y/o valores numéricos. Así, encontramos el modelo RGB, el modelo CMYK, el modelo Color Lab, el HSB o elHSL, entre otros.

Con el fin de poder hacer más fácil la forma de ver los distintos modelos de color, algunos estudiosos plantearon distintos sistemas de representación: el círculo espectral de Isaac Newton (1704); la rueda de colores de Goethe (1810); los dodecagramas o estrellas de colores de Charles Blanc (1867); el doble cono de Guillermo Ostwald (1835–1932); el sólido de Albert Munsell (1858–1918), el cubo de Alfredo Hickethier, o el triángulo CIE (Comisión Internationale de l’Eclairage, 1931), entre otros.

Destacamos el triángulo CIE1931, también conocido como diagrama de cromaticidad CIE1931, que caracteriza los colores por un parámetro de luminancia Y y dos coordenadas de color X e Y que especifican un punto dentro de ese diagrama. Este sistema de representación se basó en una serie de experimentos realizados a finales de los años 1920 por W. David Wright y John Guild; sus resultados experimentales fueron incluidos en la especificación CIE RGB, de la cual se derivó la especificación de 1931.

Bajo el modelo RGB, que evidentemente trabaja con síntesis aditiva y que es común a todos los dispositivos de captación (cámaras), presentación (monitores y televisores) y proyección (proyectores), nos hacemos una simple pregunta: ¿siempre se representa la misma gama cromática? Evidentemente, NO.

Todos tenemos el recuerdo de que en una misma imagen el color se ve distinto según qué cámara haya realizado la captación y según dónde la veamos. Estas diferencias suelen venir determinadas por el espacio de color que tiene cada uno de los dispositivos y equipos que intervienen en el flujo de trabajo en el entorno TV.

Un espacio de color es simplemente el rango o conjunto de colores que puede presentar una imagen en un equipo concreto. Hay muchos espacios de color distintos, también conocidos con el nombre de gamut de color (color gamut). ¿Y cuántos hay?

Puede haber tantos espacios de color como equipos y dispositivos haya en entornos de producción distintos (analógico/digital); lo que sucede es que para que exista un correcto control en la gestión del color tenemos que aplicar diferentes normas o estándares en todo el flujo de trabajo.

En el entorno de la televisión broadcast ha habido y existen en la actualidad unas normas principales que son:

-ITU-R BT.601 y colores primarios SMPTE-C. Este modo está diseñado para entornos de vista controlada establecidos por ITU-R BT.2035. La SMPTE-C (Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (Society of Motion Picture and Television Engineers o SMPTE)  los instauró para contenido de definición estándar (SDTV) en los EE. UU. y en la mayoría de los países donde se implementó NTSC.

-ITU-R BT.601 y colores primarios EBU Tech 3213. Este modo está diseñado para entornos de vista controlada establecidos por la EBU (Unión Europea de Radiodifusión).

-Rec. 609 (ITU-R BT.709): Este estándar digital incluye los espacios de color para los formatos analógicos NTSC, PAL y SECAM SDTV.

-Rec.709 (ITU-R BT.709): Es el espacio de color para HDTV con Rango Dinámico Estándar (SDR). Publicado en 1990.

-Rec. 2020 (ITU-R BT.2020): Es el espacio de color para UHDTV (4K TV) con Rango Dinámico Estándar (SDR). Publicado en 2012.

-BT.2100: La UIT* publicó en 2016 esta recomendación para incluir HDR en sus especificaciones BT.2020.

(*) ITU/UIT es el organismo especializado de las Naciones Unidas para las tecnologías de la información y la comunicación –TIC. Fundada en 1865,tiene como objetivos realizar estudios técnicos, dar respuesta a las cuestiones prácticas y ofrecer recomendaciones técnicas.

 

 

Como principio general, cuanto más amplio es el espacio de color que tenga la norma / estándar, más colores y mayor realismo tendrá la imagen resultante y, por tanto, mejor podremos disfrutar de los contenidos. Pero para que sea siempre posible tenemos que realizar una gestión de color correcta y una buena calibración de los dispositivos. Por ejemplo, el estándar de color BT-2020 permite mostrar cerca de 3/4 partes del espectro de color visible; mientras que el estándar BT.709 solo reproduce el 30% del espectro que ofrece el nuevo estándar BT.2020.

¿Y el cine digital? ¿Tiene su propio espacio de color? Efectivamente, sí. La cinematografía digital está tomando sus propias decisiones y estándares con el fin de ofrecer un producto de calidad en muchos aspectos. En este caso concreto, es el espacio de color DCI-P3 (forma parte de la norma SMPTE RP 431-2 sobre “Calidad de cine digital – Proyector y entorno de referencia”).

El DCI-P3 no es tan amplio como el de la norma BT-2020. Por ello, para asegurar la compatibilidad futura en cuanto al color, se ha definido un nuevo espacio más amplio y que ofrece mayor flexibilidad para la codificación del espectro cromático: el Academy Color Encoding System (ACES).

La tendencia para lograr una gestión eficiente del color es trabajar la postproducción / etalonaje de los proyectos en ACES. De esta forma se obtiene un máster en ACES a partir del cual se podrán hacer las copias que sean necesarias en BT-2020, DCI-P3 o BT-709.

Bajo el sistema de representación de color CIE YXZ 1931, el estándar de espacio de color Rec.2020 cubre el 75,8%; el espacio de color DCI-P3,el 53,6%; el espacio de color Adobe RGB abarca el 52,1%; y el espacio de color Rec.709 comprende el 35,9 %.

 

Antes de terminar este artículo, es conveniente tener muy presente algunos parámetros técnicos que van a delimitar mucho los valores del color con los que trabajamos en el entorno digital de la televisión actual como son: el tipo de señal de vídeo, el tipo de submuestreo de los componentes de color, la profundidad de bits o cuantificación del color (recomendando una alta profundidad de bits/píxel –High Bit Depth– HBD), el tipo de códec y formato de vídeo…y, también, los flujos de trabajo bajo el HDR (High Dynamic Range).

El color en el audiovisual se forma / trabaja desde las primeras decisiones que se toman en preproducción, como son la elección del tipo de cámara y de la forma de registro (con curvas logarítmicas, por ejemplo),los procesos en rodaje y postproducción / etalonaje o la finalización del producto audiovisual con la masterización.

La televisión broadcast para el espectador de hoy es una televisión bajo el espacio de color Rec.709 (ITU-R BT.709), que nos introduce en lo que se conoce como un espacio de color ampliado (WCG). Pero es solo el principio, tienne que seguir llegando novedades e innovaciones que amplíen con diferencia lo que entendemos por color y permitan sobre todo disfrutar de otro tipo de contenidos (UHDTV / 4K TV – HDR – Rec. 2020).

El éxito del color para TV broadcast no está completamente garantizado por lo que debemos tener un triple compromiso:

-Flujos de trabajo profesionales entre los distintos espacios de color, los looks, los LUT, las técnicas de iluminación… para ofrecer contenidos atractivos en todas las etapas de la producción audiovisual.

-Educación visual en el espectador que le permita una mejor valoración y aceptación del nuevo color que va a llenar las pantallas de sus televisores. También, formación como usuario para saber calibrar sus equipos, automatizar resultados visuales y configurar los sistemas de gestión de color “propietarios” de los fabricantes de pantallas, televisores y monitores.

-Nuevos dispositivos de presentación y proyección que incluyan de una forma sencilla nuevos espacios de color, desde Rec.709 (ITU-R BT.709) hasta DCI-P3 pasando por ITU-R BT.2020 / BT.2100.

 

Los cambios se están produciendo día a día incluso mientras estamos leyendo este artículo como puede ser la aparición de nuevos dispositivos de captación, mejoras en la digitalización de la señal de vídeo, el auge de la banda ancha y la telefonía móvil 5G, el cambio de tendencia en consumo de contenidos audiovisuales, mejoras en el equipamiento de iluminación,  la implementación del UHD (Ultra High Definition), 4K o 8K, la expansión de entornos IP y Cloud, las redes sociales, las plataformas de vídeo bajo demanda, los contenidos generados en entornos virtuales o los flujos de transcodificación retro compatibles, entre otros.

Estos cambios van a seguir afectando a lo que denominamos el color de una imagen, pero siguiendo la tendencia actual: mejor y más amplia gama cromática en los contenidos audiovisuales.

Este 14 de febrero de 2024 supone un reto alcanzado en el entorno de la televisión que permite al espectador entrar en otra realidad televisiva  y que garantiza que el color tiene su propio espacio broadcast.

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