Chroma Key para todos de la mano de Blackmagic Design

Teniendo en cuenta la gran cantidad de mezcladores y aplicaciones de software que hoy permiten llevar a cabo efectos de Chroma Key con buenos resultados ¿tienen sentido los dispositivos hardware específicos sólo para hacer Chromas?

La respuesta inequívoca es SÍ, con mayúsculas.

Texto: Luis Pavía

Enseguida vamos a ver los motivos de esta tajante afirmación, pero hagamos un rapidísimo repaso de conceptos antes de meternos en materia, como es costumbre en nuestros contenidos.

El proceso de Chroma Key, o de composición digital como también lo conocemos actualmente, es el efecto mediante el que reemplazamos un color generalmente sólido del fondo en una imagen, con distintas imágenes procedentes de otra fuente.

Es la versión moderna de lo que antiguamente se hacía en el cine mediante máscaras pintadas sobre el propio celuloide antes de hacer una exposición múltiple del negativo cinematográfico. Hace décadas que existe en televisión la versión electrónica de este mismo proceso, siendo la más característica en sus inicios la de poner el mapa con las previsiones meteorológicas por detrás de la persona que nos presentaba el pronóstico.

Aquellas incrustaciones se hacían con equipos predecesores de los que hoy traemos a nuestro análisis. Y la evolución de aquella tecnología es la que hoy nos ha permitido la proliferación de estudios virtuales y otras muchas aplicaciones similares que, además, están al alcance de todas las economías.

Ultimatte es la familia procesadores gráficos para composición digital del conocido fabricante Blackmagic Design, ofreciendo hoy en día los mejores resultados gracias a los años de investigación y avances en los que ha participado para el desarrollo de esta tecnología. Contando además con una gama suficientemente amplia para cubrir satisfactoriamente cualquier necesidad técnica o económica.

Para nuestro laboratorio hemos contado con el modelo Ultimatte 12 4K, aunque ya adelantamos que la mayor parte de nuestros resultados serán extrapolables al resto de modelos de la gama, ya que todos comparten el mismo sistema de procesamiento y software de gestión. Sus diferencias radican fundamentalmente en sus distintas resoluciones de trabajo y en las conexiones disponibles, pero de eso ya hablaremos en su momento.

A medida que avancemos, también iremos viendo las razones que dan sentido a la existencia de estos equipos y las situaciones en las que resulta inviable su reemplazo por una función de un mezclador o una aplicación de software. Funcionalidades que, por cierto, el mismo fabricante ofrece en muchos de sus mezcladores ATEM y en sus plataformas de software como DaVinci Resolve o Fusion.

Comenzando con la primera y más importante de ellas, su funcionamiento en tiempo real la hace irremplazable para cualquiera de las aplicaciones en directo. Su capacidad de recoger una señal de cámara y proporcionar inmediatamente en salida la señal con el fondo reemplazado, ubicando instantáneamente a nuestros protagonistas en cualquier escenario en directo, y con este nivel de calidad, es algo distante de las capacidades del software.

Cierto que los mezcladores y algunas aplicaciones son capaces de realizar este proceso en tiempo real, y lo tenemos disponible incluso en aplicaciones gratuitas de videoconferencia, pero ninguno de ellos es capaz de alcanzar el nivel de precisión en la integración y el control que nos ofrece el hardware de Ultimatte. El software siempre necesitará partir de unos contenidos grabados y de un proceso de render antes de poder disponer de nuestro contenido con la incrustación finalizada. Y los mezcladores carecen de la versatilidad en entradas y salidas que se necesitan para ofrecer prestaciones del máximo nivel.

El equipo está pensado para integrarse de forma natural en el flujo de trabajo de estudios de producción en directo, estando físicamente alojado en chasis de 1U de medida estándar de rack de 19”. Característica que evidentemente no limita la total viabilidad de uso en todo tipo de entornos, tanto con señales procedentes de un directo como también con contenidos previamente grabados.

Contando con una gran variedad de entradas y salidas que poco a poco iremos describiendo, todas las de vídeo utilizan el formato SDI 12G para señales HD y UHD en nuestra unidad de análisis. Cada una de ellas tiene una función específica y está concebida para potenciar al máximo la versatilidad de uso y la mejor integración posible de nuestros protagonistas en el entorno que hayamos decidido.

Como ya adelantábamos, esta es otra de las características diferenciales con las soluciones de sólo software, resultando la variedad de conexiones imprescindible también en los sofisticados platós con sistemas de movimiento de cámara enlazados a los generadores de imagen para mantener la coherencia visual en sets de estudios virtuales, entornos de realidad virtual (VR) y de realidad aumentada (AR).

Esta funcionalidad es crítica para hacer el correcto manejo de las máscaras en movimiento en tiempo real, en paralelo al procesamiento de la incrustación. Pero no sólo para estos casos, sino para todos aquellos en los que el manejo de máscaras y capas necesite de ajustes a los que no llegan las opciones disponibles en los mezcladores.

Aproximándonos ya a sus funciones y capacidades, que veremos que van bastante más allá de la mera incrustación, hagamos un repaso a los distintos elementos que intervienen en el proceso de integración gráfica para poder entender mejor después todas las funcionalidades del software.

Para nuestra incrustación de chroma key manejaremos fundamentalmente 3 capas: el primer plano (FG, Foreground), correspondiente a la capa que contendrá protagonistas sobre fondo de color sólido, el fondo (BG, Background), correspondiente a la capa con las imágenes que estarán por detrás de los protagonistas, y una tercera capa de grafismo (Layer), que contendrá las imágenes que queramos poner por delante de toda la composición anterior. Entendiendo que los protagonistas no tienen por qué ser siempre personas, sino cualquier elemento que deseemos introducir en el entorno del fondo.

Una de las características que realmente supone un nivel cualitativo superior en los equipos Ultimatte 12 es la cantidad de funciones adicionales disponibles para cada una de esas capas, tanto a nivel de hardware como de software, así como la precisión en el control de sus resultados.

Ejemplos característicos serían los de una persona en un escenario virtual presentando la alineación de un equipo deportivo o los resultados de unas elecciones en gráficos que están como flotando en el aire, gráficos que incluso pueden ser semitransparentes. O la misma persona en un plató con una imagen de realidad aumentada para mostrar a su lado cualquier objeto, como un avión o un barco, con los que incluso podría interactuar.

Centrándonos en cuestiones relativas al primer plano, disponemos de dos valiosas funciones adicionales de enmascaramiento, con sus conexiones físicas correspondientes: una para eliminar áreas que no deben aparecer y otra para mantener áreas que siempre deben aparecer, en ambos casos independientemente de su color. De esta forma será extremadamente sencillo eliminar un pie de foco o los extremos del fondo que entran en plano, siempre que no interfieran con el protagonista, así como mantener en escena cualquier objeto, aunque contenga el mismo color que el fondo que estamos eliminando.

Es de destacar que la determinación de estas áreas, de estas máscaras, se realiza mediante una imagen en blanco y negro, que puede proceder tanto de un fichero de imagen tipo jpg —almacenado internamente para las situaciones más sencillas y estáticas— como utilizando una señal SDI en la entrada correspondiente, en cuyo caso puede contemplar además cualquier animación o movimiento necesario.

Para el fondo, disponemos de una función de enmascaramiento similar en su entrada correspondiente que, en este caso, nos permitirá mantener siempre en primer plano cualquier objeto de esta capa. De esta forma es posible simular que los protagonistas se mueven por detrás de objetos físicamente inexistentes, como cortinas o columnas, sin necesidad de añadir capas adicionales en composición. Al igual que para el primer plano, esta máscara puede proceder tanto de un fichero estático interno como de una señal SDI externa a través de su conexión dedicada.

Finalmente, para la capa de grafismo también disponemos de su propia entrada de máscara, cuya finalidad es la de controlar con precisión el nivel de transparencia de cada píxel en esta capa de superposición que siempre estará por delante de la composición previamente hecha entre primer plano y fondo. Como todas las anteriores, también cuenta con la doble posibilidad de gestionarse desde un fichero interno o desde la correspondiente entrada SDI.

Continuando con las conexiones, todas en la parte trasera, el modelo Ultimatte 12 4K nos ofrece salidas en bucle (loop output) para cada una de las señales de entrada, de forma que cualquiera de ellas se puede encadenar a otros equipos de la instalación. De la misma manera, las señales de Referencia y Monitor cuentan con sus propias entradas y salidas en bucle.

En ese sentido, la salida en bucle del monitor será especialmente interesante en instalaciones con varios Ultimatte 12, puesto que nos permite conectar hasta 8 equipos en cascada (daisy chain) sobre un único monitor, seleccionando desde el software cuál de las salidas se quiere monitorizar en cada momento de forma independiente al resto de Ultimattes en la misma cadena.

También incorpora de serie un puerto Ethernet gigabit, un conector USB tipo C para conectar directamente a un ordenador, un puerto DB9 para gestionar señales GPIO y doble fuente de alimentación con sus respectivas entradas de AC independientes para poder conectar a distintas redes de suministro. Característica importante en entornos de continuidad crítica.

En cuanto al panel frontal, es sencillo y eficiente. Contamos con una pequeña pantalla que nos ofrece información básica de funcionamiento, así como las opciones del menú. El botón “menú” abre y cierra el acceso, navegamos mediante la rueda giratoria de buen tacto, seleccionamos opciones al pulsarla y fijamos parámetros con el botón “set” para evitar errores de actuación. El botón “lock” nos permite inhabilitar el funcionamiento de toda la botonera también como medida de seguridad. Los otros tres botones nos permiten cambiar rápidamente entre distintos presets.

Realmente sólo necesitaríamos este menú para configurar los parámetros de red, porque una vez que tenemos el software de control instalado en nuestro ordenador y vinculado a nuestro Ultimatte 12, toda la gestión se hará siempre desde el ordenador, resultando prácticamente innecesario utilizar este acceso al menú en pantalla.

Pero si aún no lo tenemos instalado y nos puede la tentación de ver resultados inmediatamente, simplemente con seleccionar el color a eliminar, conectando señales de cámara para el primer plano, otra para el fondo, y un monitor ya tendremos un primer resultado. Quizá tengamos que seleccionar también la opción de composición automática, pero tengamos en cuenta que esta primera aproximación aún dista mucho del resultado excelente que vamos a lograr haciendo la configuración correcta con los ajustes necesarios.

El software es gratuito y siempre está disponible y actualizado a través de la página de soporte de Blackmagic Design, al igual que hace para prácticamente todos sus equipos. Y mediante este software es como podremos extraer todo el potencial de nuestro equipo.

De hecho, y para facilitar este control en instalaciones dedicadas, Blackmagic ofrece un dispositivo independiente, Ultimatte Smart Remote, que, contando con su propio S.O., ejecuta el mismo software pero nos ofrece el control de todas las funciones a través del panel táctil y con botones y selectores físicos que facilitan significativamente la operación frente a la clásica con un simple ratón.

Nota para los curiosos que aún no lo supiesen: la elección del color de fondo verde o azul en los chroma keys obedece a que esta técnica se hace tradicionalmente sobre personas y estos son los colores básicos más alejados de los tonos piel. Además de contar con el doble de píxeles dedicados al canal verde en los sensores con patrón Bayer. Independientemente de ello, Ultimatte permite seleccionar cualquiera de los tres colores básicos, verde, azul o rojo, para componer nuestros cromas.

Diríamos que en el software es donde reside toda la magia, todo el potencial de los procesadores gráficos que incorporan estos equipos, con enormes espacios cromáticos y procesamiento a nivel de subpíxel. Pero hay un aspecto que no debemos pasar por alto si queremos ser rigurosos: la iluminación, es importantísima.

Y esto significa una iluminación adecuada del sujeto y una iluminación lo más uniforme y sin sombras posibles para el fondo. No nos vamos a detener en ello, puesto que la iluminación en sí misma ya tiene materia para llenar varios monográficos, pero sí debemos tener en consideración que, por mucha capacidad que tenga nuestro sistema, debemos facilitarle unos mínimos para conseguir los excelentes resultados que puede proporcionarnos.

En cuanto al software, una vez instalado, simplemente necesitamos vincularlo al equipo Ultimatte mediante la dirección IP asignada; eso es todo. A partir de ese momento se nos despliega un panel que a primera vista puede resultar un tanto intimidante, pero que enseguida resulta bastante sencillo de entender.

Existen dos paneles laterales donde nos encontramos con los potenciómetros de control de los distintos parámetros, cuyo propósito cambiará a medida que seleccionemos unas secciones u otras. Son los mismos potenciómetros que en el dispositivo Smart Remote tienen su réplica física.

El bloque central está dividido en 5 paneles, siempre visibles de lado a lado uno sobre otro desde arriba hasta abajo.

En la parte superior nos encontramos con el menú para seleccionar las secciones principales: “Matte” para el procesado de la máscara principal. “Foreground”, “Background” y “Layer” para los controles relacionados con sus respectivas capas. “Matte In” para los controles en las entradas adicionales. Y “Settings” para los ajustes generales.

Las opciones en el bloque siguiente, “Groups”, cambian en función de la sección principal seleccionada, dándonos acceso a hasta 10 distintos parámetros para controlar la incrustación de esa capa con precisión.

Cada vez que seleccionamos un grupo, el número de potenciómetros disponibles en los bloques laterales y su función cambiarán en concordancia con el ajuste relacionado con el parámetro seleccionado. Al igual que las opciones disponibles en el bloque siguiente, “Functions”, ofreciéndonos hasta 6 controles adicionales.

El bloque siguiente contiene una pequeña botonera para seleccionar el equipo que tendremos en monitor si existe más de uno en la misma cadena, así como las indicaciones de Preset activo, la fuente de referencia y el color determinado para el croma.

Por último, el panel del extremo inferior nos permite seleccionar qué señal es la que queremos enviar a monitor, facilitando enormemente el ajuste de parámetros. Nos permite ver de forma individual no sólo las distintas entradas, sino las máscaras individuales o combinadas, de forma que es mucho más sencillo afinar todos los ajustes.

Lo cierto es que la inmensa cantidad de ajustes resulta intimidante. Pero también es cierto que con muy pocas acciones basadas en análisis automáticos se consiguen muy buenos resultados. Subiendo el nivel y manejando sólo unos pocos de ellos, ya se consiguen resultados extraordinarios. Y manejándolos todos, si bien requiere ya de conocimiento, oficio y experiencia, tenemos el control exhaustivo de todos y cada uno de los sutiles matices que permiten ofrecer resultados en niveles de absoluta excelencia.

El equipo demuestra así no sólo su gran potencia, sino la adaptabilidad a muy distintos entornos de trabajo, facilitando que nuestra inversión inicial perdure en el tiempo a medida que vamos mejorando nuestras habilidades, sin limitarnos en ningún caso.

Y ya va siendo hora de entrar en la operativa. Existen distintas técnicas y métodos para establecer el mejor flujo de trabajo a la hora de utilizar chroma keys. Y cada una de ellas proporcionará mejores resultados en distintas situaciones. Sólo la profesionalidad y experiencia de cada uno aportarán los criterios para distinguir y acertar.

Algunas técnicas abogan por iluminar primero el contenido del primer plano y después el fondo, mientras que otras aseguran que lo mejor es hacerlo al revés. En definitiva, el objetivo siempre estará orientado a conseguir una iluminación limpia y equilibrada entre ambos planos. Lo más uniforme posible para el fondo y, para el frente, la más coherente con la iluminación de la imagen virtual que vayamos a utilizar, cuidando además evitar reflejos del fondo croma sobre nuestros protagonistas.

En este sentido, el software de Ultimatte nos ofrece por un lado los elementos estructurados y organizados de forma que facilita seguir las secuencias de trabajo lógicas y, por otro, ciertas aproximaciones y automatismos que harán nuestra vida mucho más fácil.

Así, ya citamos un primer menú en la pantalla del equipo que nos haría una primera composición automática pulsando un solo botón, cuyo resultado será correcto pero mejorable. El siguiente automatismo, también muy sencillo y con resultados sensiblemente mejores pulsando sólo dos botones, está en las funciones “Screen Capture” y “Screen Correct” del primer menú de procesado de máscara (“Matte Process”).

Aunque el flujo de trabajo correcto requiere algún pequeño paso más. Comenzamos montando la escena, ubicando la cámara en su posición definitiva, iluminando y quitando de plano todo lo que no sea nuestro fondo de croma antes de pulsar “Screen Capture”.

A continuación, montamos todos los elementos físicos que vayan a entrar en plano, incluidos protagonistas, y pulsamos “Screen Correct”. En este momento, nuestro croma habrá ganado una calidad y una limpieza muy significativas respecto al primer automatismo, con un esfuerzo mínimo. Pero si cambiamos la cámara de posición, hay que repetir el proceso.

Por completar un poco más el contenido, os dejamos un procedimiento que nos conducirá a excelentes resultados con muy poco esfuerzo, pero siempre debemos tener presente un par de ideas muy importantes. Una, que cuanto más sutiles sean los ajustes mejor será el resultado final. Y otra, que cada uno de los ajustes puede afectar al comportamiento de otros ajustes, por lo que habrá que ir retocando a medida que avancemos.

Decididos a seguir afinando, el ajuste siguiente será depurar la composición con los parámetros “Clean Up” y “Veil” ajustando la densidad de la máscara (“Matte Density”) y los reflejos (“Black Gloss”). Después, procederíamos con los ajustes de imagen de primer plano (“Foreground”) como “Niveles” (“Black/White Level”), “Contraste” y “Saturación” (“Contrast/Saturation”), “Reflejos” (“Flares”) y control de luz ambiente (“Ambiances”). Finalizando, si fuese necesario, con ajustes en el fondo (“Background”) y la capa de grafismo si la estamos usando (“Layer”).

Esta es una mera guía de aproximación para los no iniciados. Aquellos con más experiencia tendrán su metodología depurada y ya habrán aprendido que un buen chroma key requiere no sólo sensibilidad, sino que conlleva una cierta porción de arte.

A nivel de aplicaciones, siendo las más conocidas las ya mencionadas de estudios virtuales, estas a menudo resultan un tanto estáticas. Es muy fácil simular un plató virtual en el que se puede incluir una pantalla que muestra otras imágenes u otros vídeos, pero esos escenarios no admiten cambios de perspectiva para hacer un seguimiento de cámara.

Para dar ese salto, se requiere la participación de otros sistemas, capaces de hacer el cambio de perspectiva de la imagen de fondo en tiempo real de forma coherente con el movimiento físico de la cámara. En este caso se debe trabajar en combinación con plataformas como las de Orad o Unreal Engine. Este es uno de esos casos en los que las entradas de máscaras independientes nos permiten hacer el trabajo que de otra forma sería imposible.

Es cierto que la tendencia actual se está desplazando hacia el trabajo con gigantescas pantallas que proyectan el fondo por detrás de la acción principal, haciendo prescindible el croma, pero también es cierto que el presupuesto y el equipo necesario para trabajar en ese tipo de producciones están muy por encima del requerdio para trabajar con estos Ultimatte 12.

De hecho, y gracias a la gama de equipos disponibles, tenemos opciones que se adaptan a todo tipo de presupuestos. En ese sentido y como referencia antes de finalizar, citaremos brevemente el resto de la gama.

Por encima del equipo de nuestro análisis existe el modelo Ultimatte 12 8K, con las mismas prestaciones pero en resolución 8K. Su tamaño crece hasta las 2U de rack para alojar  todos los conectores, cuádruples SDI 12G por canal.

Justo por debajo, el Ultimatte 12 HD reduce su resolución de procesamiento, pierde la fuente de alimentación dual y una parte de las entradas, porque su tamaño se reduce a media anchura en 1U de rack.

Y el más pequeño, sencillo y asequible de todos, Ultimatte 12 HD Mini, simplifica al máximo sus conexiones, con entradas para el fondo y el frente en HDMI, así como una de las salidas de programa. Aún mas pequeño en ancho de 1/3 de ancho en 1U de rack.

Como ya adelantábamos desde el principio, todos comparten el software y la tecnología de procesamiento, haciendo que haya una solución a la medida de cada necesidad y presupuesto.

Consideramos que el modelo 4K que hemos tenido ocasión de probar es el más equilibrado para las necesidades más frecuentes, tanto las actuales como las previsibles a medio plazo. Pero, en definitiva, si nuestra intención es adentrarnos en el mundo de la producción virtual, gracias a estos equipos tenemos todo el horizonte a nuestro alcance, sean cuales sean nuestras necesidades.

¡A por ello!