30 de novembro de 2009

Gravador de Blu-ray Disc

Desde o gravador de fita de videocassete, lançado em 1975, que ainda continua em atividade em muitos lares do mundo todo, não apareceu nenhum substituto, para fazer as gravações de programas que não vai poder assistir, ou então para deixar guardada e um dia assistir para matar a saudade, desde que foi iniciada a era da TV Digital de alta definição, nos EUA em 1998. Existiram alguns como D-VHS (Digital VHS) por pouco tempo, e nada mais significativo. Gravadores DVD como aparelho, existem muito pouco, ficando mais em PC.

A mídia desenvolvida para armazenar as imagens de alta definição é o Blu-ray Disc da Sony, capaz de armazenar mais de 3 horas de gravação, num disco de uma só camada (25GB). Hoje o gravador de Blu-ray Disc disponibilizado na maioria dos países é o drive para microcomputadores, assim mesmo com muitas restrições para reprodução de discos de filmes comerciais (BD-ROM). As imagens são liberadas somente com placas e softwares homologadas e habilitadas. Na ilustração, um drive Blu-ray da Pioneer, BDR-205, com velocidade de até 12x para gravação em BD-R (dizem que é o limite máximo).

O que vem gerando muita polêmica é a proteção dos direitos da imagem de alta definição. O que era quase impossível proteger contra cópias em sinais analógicos, e também não havia grande preocupação por causa da qualidade da imagem do videocassete (320x240 - NTSC), mas hoje, com sinais digitais é possível inserir proteção contra cópias não autorizadas, principalmente por causa das imagens de alta definição, a preocupação é enorme. Ou seja, como evitar que um filme ou um programa seja gravado, e cópias piratas sejam comercializadas em imagens de alta definição. Diferente do DVD que precisa reduzir a qualidade da imagem, para poder gravar um filme num disco de camada simples (4.7GB).

Existem verificações em vários pontos contra cópias não autorizadas. No Blu-ray Disc, existe o AACS (Advanced Access Content System), nas interfaces de vídeo como HDMI e DVI tem o HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), e também o DTCP (Digital Transmission Content Protection) e outros mais. Ou seja, você não vê mas está cheio de verificações em todos os cantos, como o SOC (Selected Output Controls) para ver a quem liberar a imagem, e o CCI (Copy Control Information) para ver se é Copy Free (cópia livre), Copy Once (só uma cópia), Copy No More (chega de cópias!) e Copy Never (cópia jamais!). Na transmissão da TV Digital também existem estas informações.

Blu-ray Recorder no Japão

Um país com muitos gravadores de Blu-ray Disc é o Japão. Pois é um país que no início do Blu-ray Disc, praticamente só foram lançados gravadores, contrário de outros países, o Playstation 3 da Sony era o único Blu-ray Disc Player disponível inicialmente. Está certo que é um povo que gosta de fazer gravação.

Copy Once: Inicialmente (a partir de 5.4.2004) a liberação de cópias para programas do TV Digtal Full-seg no Japão, era o de Copy Once (só uma cópia), e como praticamente todos os gravadores tem um HDD (Hard Disk Drive) interno para fazer a primeira gravação (uma cópia), poderia manter por lá, ou transferir para um DVD ou Blu-ray Disc, que é considerado como um Move (movimentação), processo que automaticamente apaga o que está no HDD. No Copy Once não há liberação de sinais analógicos para evitar cópias. Na transmissão One-seg a cópia é liberada.

As mídias DVD e Blu-ray Disc precisam ser especiais para vídeo (existem tanto para dados como para vídeos  no Japão - DATA ou VIDEO), mas no computador podem ser usadas qualquer uma delas sem problema. O DVD para vídeo vem identificado como CPRM (Content Protection for Recordable Media). Estas mídias são identificadas também com logos das transmissões digitais, além da informação do tempo de gravação. Em BD-R de uma camada, vem com a informação de 180 minutos de gravação para ISDB-T e 130 minutos para BS (ISDB-S), porque a taxa de transmissão por satélite é maior (24 Mbps) do que a terrestre (17 Mbps). Esses discos, uma vez gravado, só conseguem reproduzir em Players habilitados, e não conseguem mais fazer cópias deles.

Durante este processo de Move, pode ocorrer qualquer uma das eventualidades como, problema no drive, na mídia, falta de luz, etc. e perder tudo, pois apaga no HDD e nem foi gravado no disco. Se copiar 1 minuto de uma gravação de 3 horas, já é considerado Move e apaga o que está no HDD.

Dubbing 10: Houve tanta crítica do Copy Once que desde 4 de julho de 2008, foi implantado o Dubbing 10, ou seja 9 cópias e 1 Move. Somente para programas da NHK e TVs aberta. TVs por assinatura continuam Copy Once. Foi liberado também cópias livres para sinais analógicos. Este processo é válido somente para os que tem HDD interno (quase todos), pois no caso de gravação direta para DVD ou Blu-ray Disc se torna Copy Once. Os gravadores anteriores continuam como Copy Once, ou seja, quem tinha, precisa comprar um novo, se quiser fazer o Dubbing 10.

É importante salientar que dependendo do programa, a emissora pode não permitir cópia alguma (Copy Never), ou seja, na realidade quem controla a cópia é a emissora. O pior é que não há nenhuma informação nas programações das emissoras, sinalizando quais os programas são liberados ou não para cópias, ou seja, corre o risco de chegar em casa com toda a vontade de assitir e não ter a gravação.

Muitos reclamam que os honestos que seguem a regra, acabam fazendo o papel de bobo. Um funcionário da Toshiba da cidade de Saku em Nagano, foi preso pela polícia da província de Ehime, acusado de venda de software que destrava o Dubbing 10, pela internet. A reclamação é geral, dizendo que o Japão é o único país do mundo com controle de cópias de programas de TVs aberta.

B-CAS: Outra grande polêmica, é o chamado cartão B-CAS (BS - Conditional Access Systems). Originariamente era utilizado para acessar a transmissão de TVs aberta e paga (Wowow e Star Channel) por satélite BS, mas com a alegação de controle para o Copy Once e como parte do gerenciamento digital dos direitos do autor (DRM - Digital Rights Management), fazendo a certificação de recepção e da legitimidade do receptor, começou a estender tanto que atingiu até a transmissão de TV aberta ISDB-T, onde é necessário pagar uma taxa pelo cartão (ou já vem embutido no preço do receptor) e fazer o cadastro de dados pessoais. Uma grande crítica se dirigiu ao cadastro, pois poderá se tornar o maior banco de dados de informações pessoais do país e ninguém sabe direito a que (ou a quem) se destina.
Existem várias cores de cartões, identificando a liberação do acesso, vermelho para BS/110°CS e ISDB-T, azul para ISDB-T, laranja para TV a cabo (CATV), etc. Este cartão se torna pessoal, por causa do cadastro e não pode ser entregue a terceiros, como no caso de vender o televisor. Foi lançado também o miniB-CAS para ser utilizado em receptores para microcomputadores. Parece que a partir de 2010 não será mais necessário fazer o cadastro no caso do cartão azul (ISDB-T). Vários outros temas estão em estudo e discussão e portanto pode ocorrer alguma mudança no procedimento para o acesso a ISDB-T.

NHK: No Japão, também é obrigatório o pagamento de taxa anual para a recepção de transmissões da emissora estatal NHK (Nippon Hoso Kyokai - Japan Broadcasting Corporation). Na realidade o sinal é aberto, e tem acesso até quem não paga. Este pagamento dá direito de acesso a todas as transmissões da emissora. No analógico e digital por terrestre, tem a Geral (GTV - General Television) e a Educativa (ETV - Educational Television), e por satélite tem as BS1, BS2 e BShi, todas com programações diferentes.

Gravador: Apesar de tudo, os gravadores de Blu-ray Disc evoluiram muito e o preço vem reduzindo. Como no videocassete, eles têm o receptor digital integrado (1 ou 2) e na maioria é possível gravar dois programas diferentes (nunca o mesmo) simultaneamente, e outros recursos como capturar imagens de fitas de videocassete, de filmadoras digitais e de câmeras digitais, etc. e editar, retirar comerciais e gravar em DVD ou BD (normalmente em BDAV), etc., e quase tudo num procedimento simples e automático. É praticamente um computador multimídia de edição e gravação em DVD e BD, além de um ótimo Player com recurso de Upscaling e prontos para x.v.Color e DeepColor. A maioria grava tanto em MPEG-2 TS ou MPEG-4 AVC.

A capacidade de armazenamento em HDD aumentou tanto que, de 250GB a 500GB são normais, e os de 1TB (Tera Byte) custam por volta de US$ 1,200.00 e os de 2TB, com capacidade de gravação de 254 horas a um pouco mais de 1.400 horas, em Full HD, dependendo da qualidade da imagem, podem ser encontrados por volta de US$ 2,000.00.

Apesar do preço da mídia BD-R estar aproximando de 2 dólares cada (25GB), e do tipo LTH (Low To High) já encontrar por menos de 2 dólares, é possível fazer a gravação em DVD utilizando o formato AVCREC em alta definição, utilizando o codec de MPEG-4 AVC/H.264. Podendo fazer gravações desde 40 minutos a mais de 3 horas em DVD, dependendo da qualidade da imagem selecionada. Apesar de ter sido implementado pela BDA (Blu-ray Disc Association) em 2007, algumas empresas como a Sony e a Sharp não aderiram, e por isso pode ter problemas de reprodução em alguns equipamentos. Na realidade a diferença de preço entre as mídias reduziu tanto que hoje não tem muito sentido, afinal uma é de 4.7GB e a outra de 25GB e a tendência é de redução.

Existem ainda os gravadores de Blu-ray Disc com HDD e fita de videocassete VHS, que são ótimos para assistir ou converter as fitas VHS para DVD ou Blu-ray Disc.

A Sharp lançou o HDTV Aquos série DX2, que vai de 26 a 52 polegadas, e que já vem com o gravador de Blu-ray Disc integrado. Dependendo da qualidade da imagem, em disco de camada dupla, BD-R DL (50GB), consegue gravar até 30 horas em alta definição, no codec MPEG-4 AVC. Neste caso, como a gravação é feita diretamente em DVD ou BD, se torna Copy Once.

Voltando à realidade brasileira, por enquanto a cópia é liberada por aqui, com restrição controlada pela emissora. Algumas TV por assinatura oferecem gravadores com HDD interno, mas quando será que teremos o gravador de Blu-ray Disc, ou será que não teremos. Por enquanto é utilizar o computador.

Atualizações

05/jul/2010: A B-CAS do Japão anuncia que a partir do final de março de 2011, não será mais necessário realizar registro dos dados pessoais em nenhum dos cartões, o que já vinha ocorrendo desde março deste ano nos cartões para ISDB-T (azul).

16/jul/2010: A Sharp anuncia que os gravadores de Blu-ray Disc, Aquos Blu-ray, modelos BD-HDW700 (HDD de 2TB) e BD-HDW70 (HDD de 1TB), com capacidade para 3D, que estava anunciado o lançamento para 30 de julho, no Japão, terá drive Blu-ray com capacidade BDXL. Este drive tem capacidade para gravar em até 128GB (BD-R  XL 4 camadas) e 100GB (BD-R XL e BD-RE XL de 3 camadas), ou seja, com disco de 100GB em DR, é possível armazenar até 12 horas de programação em alta definição ISDB-T. Anuncia ainda que a partir de 2011, todos os gravadores de Blu-ray Disc terá o drive BDXL. Veja mais detalhes sobre a mídia e o drive em atualizações do Blu-ray Disc. Press Release da Sharp.  

Veja também:
Blu-ray Disc Player
PlayStation 3 como BD Player
Áudio de alta definição do Blu-ray
Recepção de TV Digital.

            

24 de novembro de 2009

Upscaling e Upconverting

Estas duas palavras (upscaling e upconverting) são utilizadas como sinônimos no mercado, mas eu não consigo compartilhar disto. Apesar de que ambas refiram a conversão de um vídeo para um outro de qualidade superior.

Upconverting: Entendo como sendo a conversão de um tipo de sinal de vídeo, para um outro superior. Considerando sinais de vídeo em ordem crescente de qualidade de imagem, temos: vídeo composto, S-Video (Separate), vídeo componente (conector RCA ou DB) e HDMI. Como por exemplo, pode ser uma conversão de um vídeo composto para um vídeo componente, sem nenhuma mudança na resolução de imagem, mas para vídeo de qualidade superior. Normalmente ocorre entre vídeos analógicos.

Upscaling: Seria uma transformação da imagem de uma resolução para uma resolução superior (passar para uma escala superior), como passar uma imagem de 640x480 (NTSC/PAL-M) para 1920x1080. Pode ser desde simples cópias de pixels (Pixel Replication), muito utilizada em zoom digital, até um complexo processo de software, combinado com conversor digital/analógico com upsampling e outros processadores de imagem, incluindo redutores de artefatos e ruídos, como tela de mosquito, bloco e outros.

Cada fabricante tem a sua própria tecnologia, ou simplesmente pode usar chipsets disponíveis no mercado, por isso a melhoria de imagem varia muito, de um equipamento para outro, até dentro do mesmo fabricante. Com certeza os melhores custam mais (chipsets e processadores mais potentes). Um bom upscaling é feito após a transformação de imagem entrelaçada (i) para progressiva (p), que por si só já é um upscaling. Veja em 1080i 1080p.
Importante: Apesar de melhorar muito a imagem com upscaling, lembre-se que nunca conseguirá chegar a uma imagem igual a já produzida originariamente na resolução superior. Se espera uma imagem de Full HD nas imagens standard de DVD, poderá se decepcionar.

Talvez porque a maioria de upconverting de vídeo composto para vídeo componente ou HDMI que suportam imagens de alta definição, vem seguido de upscaling, acabou sendo considerado como único processo e se tornando sinônimos.

Um upscaler pode ser integrado a um aparelho, ou em módulo externo, como seletor de imagens de diversos tipos de conectores, com upconverter e upscaler. Veja na figura 2, um HDMI Upscaler externo da SENCORE.
Todo televisor de alta definição (HDTV), por ter diversos tipos de entradas de vídeo, tem o seu upscaler integrado, normalmente são os mais simples. Outro equipamento que tem um upconverter e em alguns casos um upscaler é o AV Receiver, pois centraliza diversos equipamentos de áudio e vídeo, analógicos e digitais. Veja mais em AV Receiver.

DVD Upscaling

O aparelho que hoje tem mais upscaler integrado e alguns bem sofisticados é o DVD Player ou Blu-ray Disc Player. Veja na figura 3, a comparação de imagens, onde A é a imagem de um DVD player comum em display analógico, a imagem B é hipotético onde como seria a imagem se o Display de alta definição não tivesse um upscaler, em C com um upscaling simples do Display, e finalmente em D uma imagem de DVD Player com um upscaler bem sofisticado.



Em muitos aparelhos, a liberação de imagem com upscaling, onde há proteção de direito, como filmes comerciais, só ocorre através de HDMI ou DVI (Digital Visual Interface), que são digitais e tem HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) com a proteção contra cópias não autorizadas. Existe uma grande polêmica sobre isso, porque os primeiros TVs de alta definição, principalmente nos EUA onde começou em 1998, só tem como conector de entrada de alta definição, o vídeo componente, que é analógico (HDMI foi lançado somente em 2002, e demorou um pouco para ser padrão em TV). É o mesmo caso polêmico de filmes em Blu-ray Disc com AACS (Advanced Access Content System), por enquanto liberado até 2011.


É o caso do Playstation 3 (PS3) da Sony, onde upscaling da imagem com proteção de direito é liberado somente através da saída HDMI. O upscaler do PS3 tem três opções: Dual Scale, Normal e Full Screen. Em Dual Scale, mantém o seu relação de aspecto original (4:3 ou 16:9), mas acaba reduzindo o tamanho da imagem para aproximadamente 90% da tela, apesar de ter a melhor definição. Em Normal, mantém o tamanho e o aspecto original e melhora sensivelmente a qualidade. E em Full Screen, a imagem com aspecto de 4:3 é preenchida em toda a tela, esticando na horizontal, deformando a imagem. A imagem do OFF (desligado) é com um upscaler simples do display. Veja na figura 5 (dando um click sobre a imagem irá ampliar para melhor visualização).

Um upscaling pode ser também de áudio, que é mais conhecido como upsampling. Através de filtros digitais, um som de CD pode ser amostrado em até 176.4KHz/64bit na reprodução (PS3).

Veja mais detalhes em PlayStation 3 como BD Player.

Veja upscaling de Full HD para 4K2K da Mitsubishi em 4K2K.

Veja também:
Imagem de alta definição
Refresh rate
Áudio puro

18 de novembro de 2009

Recepção de TV digital

Desde o início em 1950, a primeira mudança na transmissão de TV no Brasil ocorreu em 1972, quando passou de preto e branco para colorido. Nesta mudança, manteve tudo igual (sistema de transmissão, formato de tela e a resolução), só introduzindo o sistema de cor, e por isso era totalmente compatível com o sistema anterior (backward compatible). Quem tinha televisor preto e branco não tinha nenhuma mudança. Se quisesse alterar para o colorido, era só comprar um TV a cores e colocar no lugar do preto e branco e pronto, já estava assistindo colorido. Figura 1.


A nova mudança que está ocorrendo desde dezembro de 2007, iniciada em São Paulo, de transmissão analógica para digital, é bem mais complexa e radical. A mudança ocorre em tudo, sistema de transmissão, formato de tela, resolução da imagem, etc. São sistemas totalmente incompatíveis, e portanto necessita de um período de implantação das emissoras e adaptação dos fabricantes e consumidores, previsto para até meado de 2016 (veja mais em TV Digital). Ou seja, durante esse período de transição, o sistema analógico vai continuar existindo, sem nenhuma mudança. Espera-se que até 2014, todas as emissoras já estejam transmitindo em digital. E até 2016, todos os televisores novos à venda, tenham o receptor digital integrado, e todos que tiverem um TV analógico já tenha adquirido um decoder.

O sistema analógico (PAL-M) está sendo transmitido em congestionada faixa de VHF (Very High Frequency - frequência muit alta), e um pouco em UHF (Ultra High Frequency - frequência ultra alta), e o sistema digital (SBTVD/ISDB-Tb) em UHF, por isso é necessário trocar ou adicionar uma antena UHF para receber o sinal do TV digital. Caso já tenha uma antena UHF, não haverá necessidade em fazer a troca, desde que a antena abranja toda a frequência UHF da TV digital.  Pode ser externa ou interna (como no analógico), apesar da ilustração utilizar somente externa, para facilitar o entendimento. No caso de antena coletiva, consulte o responsável.

A maioria dos televisores à venda, hoje no Brasil, só tem o receptor de transmissão analógica, ou seja, é um receptor analógico com display digital (HDTV Ready). A imagem que você vai assistir é de transmissão analógica. Para sintonizar a TV digital é necessário comprar um decoder ou STB (Set Top Box - desde o passado, refere-se a uma caixinha que fica em cima de TV set, independente da sua função), que sintoniza a TV digital e libera áudio e vídeo, digital e analógico. Alguns televisores já vem com o sintonizador (decoder ou conversor) digital integrado (HDTV), e neste caso é só ligar numa antena UHF e pronto. Figura 2 (para ampliar a imagem, é só dar um click nela).


Neste período de transição, onde cada vez mais aumentarão modelos de televisores com receptores duplos (digital e analógico), poderá criar dúvida sobre a recepção, pois muitas programações são transmitidas em resolução standard, até no TV digital. Será que estou assistindo analógico ou digital? Atualmente no Japão, onde a transição acaba em 24.07.2011 (nos Estados Unidos já encerrou a transmissão analógica em 12.06.2009), aparece uma indicação no canto da tela informando que o sinal que você está sintonizando é analógico ou digital. Imagine no Japão, que além dos analógicos e digitais terrestres e a cabo, os televisores vem com sintonizadores de transmissões digitais por satélites BS e 110° CS.

Como decoder, conversor ou STB libera também o sinal convertido para analógico, pode ser conectado em qualquer TV analógico e apreciar uma imagem limpa, sem ruídos e fantasmas, do TV digital, apesar da resolução standard, ou seja, a resolução não muda.

Após a transição, todos os televisores novos à venda serão HDTV, só com receptor digital, pois não existirá mais a transmissão analógica. Os TVs analógicos vão precisar de decoder ou STB para manter a sua função, caso contrário, será um display (para computador ou DVD player) ou não vai servir para mais nada (lixo). Conforme CEA (Consumer Electronics Association), até o final de 2008,  2/3 dos TVs dos EUA ainda eram analógicos (230 milhões) que precisam de STB. Há a necessidade em pensar na reciclagem, desde já. Figura 3.


Para quem tem projetor de imagem digital, principalmente de alta definição, é só comprar o decoder ou STB, e fazer as ligações necessárias.

No caso dos portáteis, como celular, que só sintoniza um dos 13 segmentos (one seg) da transmissão digital, é só ligar e divertir, pois, é TV aberta e não há necessidade em pagar nada (em alguns países de outros sistemas, existem taxas). Na ilustração, exemplo de alguns portáteis one seg, disponíveis no Japão.


Para o áudio, principalmente em filmes, poderá estar sendo transmitido em 5.1 canais, neste caso se tiver um Home Theater conectado no TV, apreciará o som surround de cinema. Bom divertimento!

Veja mais em TV Digital SBTVD.

No caso de TV por assinatura, consulte a empresa.

Receptor, Sintonizador, Conversor, Decoder ou Set Top Box (STB): Existem muitos nomes utilizados, mas normalmente refere-se a mesmo produto (é melhor confirmar), pois, para o conceito de TV digital, um Receptor Digital é um dispositivo que sintoniza (Sintonizador) e decodifica (Decoder) o sinal de TV, disponibilizando os sinais de áudio e vídeo para outros dispositivos, tanto digital como analógico, podendo ser interno (integrado ou IRD - Integrated Receiver Decoder) ou externo (Set Top Box). STB é um dispositivo que o governo espera que haja uma redução drástica no preço, para popularizar e ser acessível a todos.

No Japão falta pouco tempo para encerrar a transmissão analógica, e estima-se que ainda tenha 50 milhões de televisores com receptores analógicos e que precisarão de Receiver. A Exemore lançou um mini receiver digital, DSTB-2E, que só tem saída de áudio e vídeo analógico, para conexão nestes TVs, para não ficar inútil, a preço de aproximadamente 70 dólares. Deverão surgir muitos outros para suprir esta necessidade inevitável do mercado.

Uma recente pesquisa norte-americana diz que 46% dos lares possuem HDTV, e que pelo menos 14% estão assistindo imagem standard, pensando que é de alta definição. Em muitos países está ocorrendo este fato, inclusive no Brasil. Tenha certeza de que você está assistindo imagem de alta definição.

Atualizações

02/out/2016: Ministério da Comunicação, com a portaria 1714 de 27/04/2016, anunciou o novo cronograma de desligamento do sinal de TV analógico, iniciado em 15 de fevereiro de 2016, na cidade de Rio Verde (Go), como piloto. O final do processo de desligamento, deverá ocorrer até o final de 2018. A cidade de São Paulo e cidades periféricas, será no dia 29 de março de 2017. Veja o cronograma das cidades na portaria 1714.


Veja também:
TV Digital
HDTV
UHDTV, 8K4K ou SHV
Home Theater
Projetor para Home Theater
Imagem de alta definição
Formato de tela e relação de aspecto 

13 de novembro de 2009

Formato de Tela e Relação de Aspecto

A relação de aspecto (Aspect Ratio) de uma imagem, é a relação que existe entre a sua largura e altura. A sua apresentação é normalmente x:y, onde x é a largura (horizontal) e y a altura (vertical). Esta relação aparece tanto em proporcionalidade em números inteiros (normalmente para telas de TV), como em resultado numérico da divisão em até duas casas decimais (na indústria cinematográfica). Como exemplo, uma imagem com largura de 200 e altura de 150 (em qualquer unidade como mm, pixel), tem a relação de aspecto de 4:3 (fazendo a simplificação matemática de 200:150) ou 1,33:1 (200/150=1,33 ou 4/3=1,33).

Existem variedades de relação de aspecto, principalmente na indústria cinematográfica, desde o filme mudo até hoje (são dezenas), mas relacionaremos algumas principais. Veja mais em filmadora.

Antigo filme mudo de 35 mm tinha a relação de aspecto de 1.33:1, depois foi alterada para 1.37:1, assim foi decidida a tela de televisão no aspecto de 4:3, baseado nestas imagens. Nos filmes atuais de 35 mm existem o aspecto de 1.85:1 e 2.39:1 em CinemaScope (anamórfico), que até por volta de 1970 era de 2.35:1 (por isso confunde muita gente). Muitas vezes 2.39:1 é apresentada como 2.40:1 arredondada. A maioria dos filmes europeus de 35 mm é de 1.66:1.

A relação de aspecto da imagem de HDTV de 16:9, foi proposta por Kerns H. Power, membro do SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers), onde após muitos estudos chegou a conclusão de que a maioria das relações de aspectos vigentes na época (1980) tinha uma relação comum e próxima de 1.78:1 (16:9).

câmera fotográfica para filme de 35 mm, tem o aspecto de 3:2, mas a maioria das câmeras digitais são de 4:3 e atualmente inclui cada vez mais a opção de 16:9.

A maior relação de aspecto (tela mais comprida), foi a Polyvision, de 4:1. O filme Napoléon de 1927, produzido por Abel Gance, com 3 filmes de 35 mm (1.33:1), foram projetados lado a lado, totalizando 4:1. É considerada como o precursor de cinerama.

Cinerama (Cinema Panorama): Surgiu nos inícios de 1950, tinha a relação de 2.59:1 (originariamente de 2.89:1). Como no Polyvision, usava imagens filmadas em 3 câmeras sincronizadas de 35 mm, projetadas lado a lado, formando uma imagem enorme, numa tela profundamente curvada, num arco de 146°. Tinha também o som surround discreto de 7 canais.

Devido ao alto custo, maioria das produções eram de travelogue (documentário de viagem), algumas de ações e apenas 2 filmes com roteiro (The wonderful world of the brothers Grimm e How the west was won), e por isso a filmagem foi substituída por uma só câmera de 65 mm (MGM Camera 65). Nos anos de 1960 e inícios de 1970, foram filmadas em Ultra Panavision 70 de 2.76:1 (lente anamórfica), mas sem a imagem para projeção em tela curvada, por isso, para a projeção na sala de cinerama, usava lente especial. Também alguns filmes foram filmadas em Super Panavision 70, menos ampla de 2.20:1 (lente esférica). São Paulo teve uma sala de cinerama, o Cine Comodoro, e ainda me lembro do único filme que assisti, 2001 uma odisséia no espaço, um espetáculo inesquecível para um estudante pobre do inteiror.

Apesar da relação de aspecto do Super Panavision 70 (70 mm), ser menor do que o de CinemaScope de 35 mm (anamórfica), cada quadro é fisicamente bem maior, podendo com isso projetar numa tela bem maior, como no IMAX.

IMAX (Image MAXimum): Desenvolvido pela IMAX Corporation de Canadá, utiliza filme de 70 mm, filmada horizontalmente, onde apesar da relação de aspecto ser de 1.44:1 (próximo ao 4:3 do TV standard), cada quadro tem 69,6 mm x 48,5 mm no filme, ou seja, uma área de imagem quase 10 vezes maior do que o de filme padrão de 35 mm (22 mm x 16 mm). Para aproveitamento máximo do filme, não tem a trilha sonora, que é gravada separadamente em 6 canais. Por causa da resolução da imagem, pode ser projetada numa tela gigante de até 8 andares em 2D, 3D e Dome, criando a sensação de estar dentro do filme. Veja Imagens 3D Estereoscópicas.

IMAX Dome é para projeção numa tela arredondada (cúpula), lembrando Cine Espacial que ficava bem em frente a Cine Comodoro. É muito utilizado em parque temático, como no Back to the future do Universal Studio.

Apesar de maioria das telas IMAX 2D/3D do mundo, serem em torno de 22 m x 16 m, a maior tela do mundo é de LG IMAX de Darling Harbour, localizada em Sydney, Austrália, que tem 35,73 m x 29,42 m. A de Suntory Museum, localizada em Osaka, Japão, tem 27,6 m x 20,2 m. Por enquanto tem duas salas no Brasil, IMAX Bourbon de São Paulo com tela de 21 m x 14 m (inaugurada em janeiro de 2009) e também o IMAX Palladium de Curitiba (inaugurada em julho de 2009). Veja Imagens 3D.

Conversão de Relação de Aspecto

Com tanta variedade de relação de aspecto, fica difícil apresentar os filmes amplos como em CinemaScope, em telas de TV. Pode apresentar a imagem em aspecto original, mas com tarjas pretas em cima e embaixo, onde ficam sem imagem, chamada de Letter Box (por parecer com caixa de correio), mas a imagem fica muito pequena em tela de 4:3.

A mudança na relação de aspecto, pode ser feita simplesmente fazendo cortes nas laterais (cropping), utilizada normalmente para passar o filme de aspecto original em TV standard, em vez de Letter Box, ou fazer o Pan&Scan. Dizem que o maior Letter Box em DVD é o filme Ben Hur de 1959, filmado em MGM Camera 65, com relação de aspecto de 2.76:1, mas outros afirmam que é o How the west was won de 1962, filmado em cinerama, com aspecto de 2.89:1. De qualquer forma, vejam na ilustração, como ficariam estes filmes numa tela de 4:3.

Pan&Scan: Na época dos filmes em videocassete, onde as telas de TVs ainda eram todas de 4:3, muitos filmes foram convertidos usando a técnica de Pan&Scan (algo como enquadramento panorâmico), alguns com a supervisão direta dos próprios diretores do filme. O novo aspecto de 4:3 (Modified Aspect Ratio) é gerado enquadrando a parte essencial de cada quadro do aspecto original (Original Aspect Ratio), como se estivesse filmando em panorama no novo aspecto, dentro do aspecto original. Assim a personagem principal não ficaria fora da imagem. Na cena onde há diálogo entre duas pessoas, uma em cada canto da imagem, enquadra-se somente a pessoa que está falando (revezadamente), evitando com isso que fique aparecendo somente uma parte do rosto de cada um. Na figura 6 a conversão de original em 2.39:1 para 4:3, utilizando o Cropping e Pan&Scan, para fazer a comparação.

Existe também a conversão de alguns filmes antigos de 1.37:1 para a tela wide de 16:9, para não ter tarjas laterais (Pillar Box), neste caso é chamado de Tilt&Scan ou Reverse Pan&Scan. Com o início de display digital widescreen (16:9), que tem possibilidade de apresentar a imagem em diversos modos (normal, full, zoom, etc.), praticamente não se fazem mais essas conversões, muito criticadas pela perda da essência do filme. É melhor assistir a cena inteira no aspecto original, entendendo o propósito do diretor, mesmo com tarjas.
Hoje o termo Pan&Scan é usado mesmo sendo simples cortes laterais (cropping).

Apresentação no Display

Imagine como será apresentada a imagem com tantos aspectos originais e diferentes modos nos displays modernos 16:9, e também no standard 4:3.


Standard 4:3: Ainda existem muitos TVs de tubo 4:3 no mundo, inclusive nos primeiros mundos. No balanço de outubro último da NHK japonesa, somente na recepção de BS por satélite (analógico/digital), tem cadastro de 1,86 milhões de TVs de tubo, não dá nem para imaginar o total, porque a tradicional transmissão analógica terrestre não está computada. A transmissão analógica no Japão encerra em julho de 2011. Quanto lixo eletrônico a vista!

Nesse tipo de display analógico, não há nenhum recurso, pois apresenta a imagem como recebe. A única definição que pode ser feita, é no DVD player, configurando como Letter Box ou Pan&Scan nas imagens gravadas no formato 16:9 no DVD, mas lembre-se que qualquer comando contido no DVD, predomina o de player, ou seja, apesar de muito raro, se o filme em DVD quer que apresente somente em Letter Box, o DVD player seguirá esta instrução, mesmo que esteja configurado em Pan&Scan.

Caso o DVD esteja gravado no formato 4:3, só apresentará a imagem como está (Full Sreen ou Letter Box). Veja a figura 7.

Widescreen 16:9: Tanto o display digital de tela fina (Flat Panel Display), como o projetor de vídeo digital, tem alternativa de apresentar a imagem de formas diferentes, por isso se torna bem mais flexível. Mas em muitas imagens de alta definição conectadas através de HDMI, podem ficar inoperantes.

Apesar de variar conforme o fabricante, os modos mais comuns encontrados são: Auto, Normal, Full, Zoom e Wide. Veja figuras 7 e 8.
Auto: Faz o acerto automático, apresentando normalmente a tela no aspecto original.

Normal: Para imagens de TV, standard 4:3, monitor para microcomputador. Cria faixas laterais (Pillar Box). 

Full: Para imagens 16:9 como HDTV, DVD 16:9 (Letter Box dos filmes 1.85:1, 2.39:1). Na imagem de 4:3 acaba esticando (stretching) para encher a tela (imagem fica deformada).

Zoom: A imagem de 16:9 gravada em Letter Box no formato de 4:3 em DVD, consegue preencher a tela corretamente. Na imagem de 4:3 preenche lateralmente, mas perde parte da imagem na parte superior e inferior. Alguns possuem recursos para preencher a tela sem perda, mas a imagem fica deformada.

Wide: Alguns fabricantes chamam de Just Scan ou Stretch, é para acertar uma imagem standard de 4:3 para wide de 16:9. Na parte central está mais próxima do original e quanto mais nas laterais, a imagem vai esticando (maior deformação). Diferente da imagem no Full que estica por igual na tela inteira. Maioria das pessoas utilizam este modo para assistir a programação de TV analógico. Na minha opinião, deveria ser assistido em Normal para não deformar (mesmo com tarjas laterais). Muita gente já me perguntou, por que a imagem de TV no widescreen, as pessoas ficam gordinhas.

Disco Comercial: É muito importante olhar no verso da embalagem de DVD e Blu-ray Disc para saber em que formato está gravada a imagem. Infelizmente, alguns trazem pouca ou nenhuma informação. Como no DVD é possível gravar em dois formatos, já vi muitos filmes em duas versões, DVD gravado no formato 16:9 para tela wide, e em formato 4:3 para quem tem display standard. Uma imagem de 16:9 gravada em formato 4:3, quando apresentada numa tela 16:9, acaba ficando em windowboxing (faixas laterais, superior e inferior) e por isso precisa usar o recurso de Zoom para encher a tela, perdendo na qualidade da imagem, como no exemplo da ilustração de imagens de 16:9 (figura 7), ou seja pode comprar DVD errado por falta de informação. No Brasil, quando a gravação é feita no formato 16:9, em geral informa que é widescreen anamórfico, e também o aspecto original como 1.85:1, 2.39:1, etc.

No Blu-ray Disc é possível gravar em multiformato, mas o normal é em 1920x1080.

Atualizações

08/dez/2010: Bourbon Shopping Wallig em construção na Av. Assis Brasil em Porto Alegre, maior shopping do grupo Zaffari no Rio Grande do Sul, com inauguração da primeira fase prevista para segundo semestre de 2011, terá a primeira sala Imax 3D Premium do estado e a terceira do Brasil, depois de São Paulo e Curitiba. Terá capacidade para 345 lugares.

Veja também:
HDTV
TV Digital
Filmadora
Filmadora de vídeo
Filmadora de alta definição
Projetor de imagens
Imagem de alta definição
Tecnologias de display HD
    
  

5 de novembro de 2009

Imagem de alta definição

Existem confusões e dúvidas com relação a imagem de alta definição, o que contribui para complicar na decisão de compra de um televisor de alta definição (HDTV-High Definition TV).
Um dos fatores que contribui para complicar o entendimento é porque, qualquer imagem que esteja dentro da faixa de resolução entre 1280x720p e 1920x1080p, é considerada de alta definição, e para o topo de 1920x1080 é chamada de Full HD (Full High Definition - algo como alta definição plena). Vamos ignorar o i e p (entrelaçado e progressivo) para não complicar ainda mais. Veja no 1080i 1080p.

Pixel e Dot  Pitch

A princípio definiremos o dot (sub-pixel) como sendo fisicamente o menor elemento visual do display, e o pixel (picture element) como o menor item (elemento) de informação da imagem, que fisicamente no display é composto de 3 dots (vermelho, verde e azul - RGB). O conteúdo do pixel varia muito logicamente, pois contém informações como profundidade de cor, transparência, etc., e por isso é formado por vários bits (Veja em Pixel e imagem digital).

O dot pitch é a distância medida (em milímetro), diagonalmente, entre dois dots da mesma cor. Como existem diversas tecnologias e arquiteturas de display, alguns fabricantes medem horizontalmente, e em muitos casos entre dois dots, ignorando a cor, por isso fica difícil fazer uma comparação da qualidade de imagem. Em geral, quanto menor o dot pitch, a imagem é mais nítida e bem definida. A distância considerada boa, fica entre 0,25 mm a 0,31 mm, mas depende muito da sua forma de medição e do tamanho da tela (pode chegar a 1 mm). É diferente também entre monitor de computador e display de TV, pois, no monitor, o usuário fica bem próximo da tela (necessidade de dot pitch menor), e no caso de TV, o espectador está mais distante (dot pitch pode ser maior).

Na ilustração da resolução de imagem, podemos ver a quantidade de Megapixel (milhões de pixel) correspondente das telas mais encontradas no mercado. Enquanto a resolução standard (640x480) é de 0,3 Mpixel, o de Full HD é de 2,1 Mpixel, ou seja 7 vezes mais pixel.

Como a quantidade de pixel é sempre igual, independente do tamanho da tela, dentro da mesma resolução, quanto menor a tela, maior a concentração, por isso, um televisor de 14 polegadas, tem uma imagem melhor do que de 29 polegadas. É a quantidade maior de pixel por polegada (dot pitch menor), que aumenta a definição da imagem.

Análise comparativa

Para entender melhor, nada como ilustrações comparativas das principais resoluções. A melhor definição está sempre na resolução de 1920x1080 (Full HD), e as demais, com a definição proporcionalmente inferior. Para uma melhor visualização, amplie a imagem dando click sobre a ilustração.

Tamanho da Tela: O tamanho da tela é medida diagonalmente em polegadas, onde uma polegada é de 2,54 cm. Como a relação de aspecto é diferente, onde a definição padrão é de 4:3 (mais próximo do quadrado), e de alta definição é de 16:9 (wide - mais comprida), dificulta um pouco a comparação.

Na ilustração da telas de mesmo tamanho, temos um televisor de CRT (Cathode Ray Tube - tubo de imagem), com relação de aspecto de 4:3 e resolução de 640x480, e ao lado um televisor FPD (Flat Panel Display - tela fina) de mesmo tamanho, em polegadas, com relação de aspecto de 16:9 (wide) e resolução de Full HD. Como a altura da tela wide é menor, a imagem fica menor, e com a área lateral visível maior, ou seja fica panorâmico.

Nas telas de tubo de imagem (CRT), devido a sua montagem, acaba perdendo entre 1 a 2 polegadas da parte que seria visível, o que não acontece em FPD. Por isso no Japão utiliza a letra V (Visual ou Valid) após o tamanho da tela, para informar que apresenta a imagem na tela toda. Ex.: 37V, 50V, 65V.

Outra comparação é de telas com a mesma altura, um TV de tubo de 22 polegadas (4:3), que tem praticamente a mesma altura de um TV de 27 polegadas de tela fina (16:9). Neste caso, dá para entender bem a diferença da relação de aspecto da tela. O tamanho da imagem é igual, com maior área visível no wide. Mas precisou aumentar 5 polegadas.

Por causa do tamanho da imagem do TV atual, você pretende adquirir um equivalente, ou maior, confira na tabela de equivalência de algumas telas de 4:3 com 16:9, utilizando a altura da tela similar, que estão um ao lado do outro. Como a recomendação da distância para assistir confortavelmente um TV wide de alta definição, é de 3 vezes a altura da tela, utilize a tabela também para achar o tamanho ideal da tela. Por exemplo, se a distância da visão, sentado no sofá,  até a tela do TV for de 1,38 m, o ideal é um TV de 37 polegadas (138/3=46 cm). Veja uma outra tabela de conversão de polegadas para cm de algumas telas wide em HDTV.

Definição da Imagem: Na figura 1 é apresentada uma idéia do tamanho que seria a tela, para que outras resoluções tenham a mesma definição de Full HD. Sentado na mesma distância dos 3 televisores, e considerando que 640x480 é de 20 polegadas, o de 1366x768 seria de aproximadamente 39 polegadas e Full HD por volta de 55 polegadas, que teriam a mesma definição de imagem, só que no Full HD, como a tela é grande, vai conseguir visualizar muitos detalhes, que são impossíveis em telas menores.

Na figura 2 abaixo, é apresentada a qualidade de imagem das três resoluções diferentes, quando assistido a mesma distância, em televisores com a tela de mesma altura. Se você ficar assistindo direto só a imagem de 640x480, vai acabar acostumando com a definição, mas se acostumar com Full HD e passar para 640x480, vai sentir o impacto da diferença, vai achar que a imagem está fora de foco ou embaçada.

É bom considerar que a imagem que está sendo transmitida pela TV digital de alta definição é Full HD (por enquanto não é toda programação), como também as imagens do Blu-ray Disc. Apesar de, a maioria dos televisores do Brasil ainda ter a resolução de 1366x768, espera-se que em alguns anos, acima de 30 polegadas sejam todas de Full HD, como nos primeiros mundos. Esta transição com a resolução intermediária, faz muitas pessoas a pensar que já é alta definição normal, e que Full HD seria meramente um adicional, e não que será normal em breve. As resoluções intermediárias deverão ficar nos displays inferiores a 20 polegadas. Entre 20 e 30 polegadas deverão existir diversas resoluções. Veja mais detalhes em Recepção de TV Digital.

Espero ter esclarecido um pouco mais sobre o que é uma imagem de alta definição, e ajudado na decisão de compra de um HDTV, pois preparem-se para o próximo passo, que é HDTV 3D, 4K2K e 8K4K.

Veja também:
Tecnologias de display HD
HDTV
TV Digital
Refresh rate
Projetor de imagens
Formato de tela