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particolare del braccio:
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Fig.2C
Spieghiamo
il perchè del fenomeno descritto sopra.
E
del perchè può essere del tutto inutile
dare
più risoluzione ad un'immagine in BN acquisita
con lo scanner.
La
figura riportata qui sopra
rappresenta un ingrandimento
del
passaggio tra il bianco e il nero
contenuto
in un' immagine qualunque.
Essendo
un passaggio che
comprende al massimo
64
toni di grigio, appare sfumato con la stessa intensità
e
con la stessa "nitidezza" sia che lo si riprenda a 65 linee
di
definizione orizzontale che a 750 linee.
Le
linee in più (oltre le 64 che trasportano
ciascuna un differente
livello
di luminosità) non possono che trasportare
la
stessa informazione di luminosità delle linee vicine,
non
essendovi valori diversi da trasportare.
Se
si trasporano valori uguali in aree vicine, si trasporta
la
stessa informazione, e quindi
i valori usati per trasportare
sempre
la stessa informazione sono
evidentemente solo sprecati
.
Il
metodo del ritardo
Il metodo più accurato per incrementare artificiosamente
i contorni provvede a uno sfasamento del momento di passaggio tra
un livello di grigio e l’altro, in modo che un’area trapassi nell’altra
con un salto maggiore.
Il secondo -il più usato- provvede invece a produrre un “overclipping”
(sovraoscillazione) in corrispondenza dei passaggi bruschi di livello.
Qui a lato, potete vedere un passaggio nero/bianco/nero. Sotto,
l'onda corrispondente. Vi sono due circuiti di ritardo che ritardano il
segnale di 50 ns ciascuno (quindi T1 porta il segnale
a +50 ns e T2 lo porta a +100 ns)
Utilizzano le tre onde (quella originaria a le due ritardate) è
possibile costruire una forma d'onda come quella più in basso, che
-come vedete- crea un passaggio tra nero e bianco e bianco
e nero con un livello maggiore rispetto all'onda originaria, dovuta
ad una "discesa" prima della salita al bianco, e ad una "salita" oltre
il giusto livello una volta arrivati al bianco...
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Il
metodo della sovraoscillazione
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Fig.4A .Osservate
la sfumatura sopra.
Essa
corrisponde al graficosubito sotto. Il grafico rappresenta infatti la variazione
di luminosità: man mano la luminosità sale la linea del grafci
scende e viceversa.
Ad
una variazione di luminosità istantanea (una riga netta) corrisponde
un grafico come quello più sotto ancora, con una "caduta" netta
della linea.
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Fig.4B.
Riprendiamo il grafico descritto sopra: ad una variazione di luminosità
improvvisa corrisponde una variazione "netta" del grafico.
Ma
se creaiamo uno "scalino" artificioso, l'effetto del bordo è ancora
più netto! |
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a maggior parte dei segnali del mondo video ha una caratteristica:
comprende una maggior definizione nel segnale di luminanza (Y, relativo
all’immagine in bianco e nero) che nel segnale di colore.
Se si osserva la figura 1, è facile dedurre una cosa: quello
che vediamo è frutto di una variazione di toni che partono dal nero
e degradano verso il bianco (che è grosso modo il colore della carta).
E’ la quantità di nero presente in ogni punto a farci scorgere un
certo soggetto al posto di un altro. Vi sono le zone nere che ci dicono
che lì vi sono dei capelli, delle zone più chiare che dicono
che lì vi è il vestito della ballerina, e così via,
è la forma di queste aree di grigio a dirci che vi è il volto
di una persona e non un cesto di fiori. La figura 1A non ha passaggi
di grigio: ha zone tutte bianche o tutte nere. La figura 1B ci fornisce
invece la sensazione di “profondità” degli oggetti rappresentati,
in quanto è dotata di un certo numero di passaggi di grigio.
Se i contorni delle figure sono molto sfumati ecco che noi abbiamo
l’impressione di tridimensionalità ma anche di scarso dettaglio.
E’ importante dire che qui (nell'impressione di dettaglio o meno) la
definizione del sistema non ha avuto alcun ruolo. Per dimostrare
questo abbiamo messo sotto un monoscopio: le linee ci sono in entrambe,
ma è solo il passaggio tra il bianco e il nero che è sfumato,
fatto di un certo numero di grigi.
La figura 2 viene riprodotta a titolo di esempio. In A è stata
scannerizzata a 1200 punti per pollice, e in B la stessa immagine è
stata acquisita invece a 50 punti per pollice. Le immagini non possono
essere valutate in due classi differenti, in quanto quel poco di dettaglio
che va perso nella seconda costituisce in pratica solo rumore di fondo.
Il fotogramma da cui sono state tratte le figure ha un numero di dettagli
troppo limitato perché una maggior definizione possa offrire un
risultato migliore. Si badi bene - a scanso di equivoci- che parlo di “maggior
definizione” senza tirare in ballo l’”alta definizione”, che è tutta
un’altra cosa, ovvero uno standard che oltre al (doveroso) incremento di
definizione comporta anche tutta un’altra serie di parametri qualitativi.
Perdonerete se insisto su questo punto, ma è uno dei concetti
più difficili da inculcare nelle persone che si inseriscono nel
mondo della produzione video: all’inizio pare loro che la qualità
sia quasi un sinonimo di definizione. Il che non è vero, o per lo
meno, non è cosa così semplice.
Quindi, si arriva ad una prima conclusione: la definizione di un sistema
entra in azione oltre una certa dimensione dei particolari originari.
Cosa “determina” la percezione dei contorni ? Sotto una certa soglia,
da quanto detto la percezione è indipendente dalla definizione,
e dipende invece in modo diretto dal “salto”, tra un livello
di nero ad un altro.
IL MOMENTO DEL
PASSAGGIO
Perché un’immagine appaia nitida, occorre spesso badare più
al controllo dei bordi che alla definizione in senso stretto. Questo discorso
trova un riscontro importante per quel che riguarda la videoregistrazione,
dove le differenze di risoluzione tra uno standard e l’altro spesso non
sono captate ad occhio dagli osservatori. Durante i seminari tecnici che
vengono tenuti agli operatori di ripresa professionisti, spesso davanti
a queste affermazioni vi è una netta divisione di posizioni: chi
si scandalizza e dice che questo non è vero, e chi se ne escea
con un’esclamazione liberatoria, ed afferma che era un sospetto sempre
covato e mai confessato.
D’altra parte è ormai nota la diatriba sugli standard amatoriali:
poche persone riescono ad esempio ad apprezzare la differenza di risoluzione
tra una videocamera VHS da 250 linee di risoluzione e una Super-VHS da
400 linee: siamo a quasi il doppio. I tecnici con un po’ di esperienza
a dire la verità se ne accorgono, ma cito questo esempio per dire
che una differenza così vistosa nei dati non comporta una differenza
apprezzabile agli occhi della maggior parte dei clienti a cui si rivolgono
quelle macchine.
Il problema sta spesso nel “bilanciamento tonale” dell’immagine.
Un passaggio dal bianco al nero molto sfumato, intervallato da centinaia
di gradazioni di grigio che trapassano l'una nell'altra con continuità,
(qualunque sia la definizione, 250 o 750 linee) sarà sempre un passaggio
sfumato. (vedi la figura 2C, in basso a destra)
Se manca contrasto, l'immagine tutta apparirà come lattigginosa,
senza toni decisi che delimitino con forza le figure che vi sono contenute.
Quindi, molta parte della sensazione psicologica riferita dai non esperti
come “definizione” è influenzata dalla regolazione dei toni
di grigio. La parola "definizione" in effetti è molto abusata, e
spesso attribuita impropriamente là dove si dovrebbe invece usare
la parola "nitidezza".
E' possibile regolare questa sensazione di nitidezza agendo al
di fuori della telecamera, ad esempio, cambiando il tipo di illuminazione
che vi è sul set. E' questa una cosa molto importante. Ma vi sono
dei metodi che agiscono proprio sulla telecamera; ed incidono ancora più
da vicino sulla sensazione di immagine nitida.
Di per sè la definizione non trasporta nitidezza, ma quantità
di particolari, siano essi nitidi o confusi.
La sensazione che molti attribuiscono alla definizione, in realtà
è riferita alla nettezza dei passaggi e dei contorni all'interno
delle immagini.
Quindi, si ha una sensazione di grande nitidezza non se si arricchisce
l'immagine di dettagli, ma se si rendono più incisivi i contorni
delle immagini.
I passaggi tra il bianco e il nero corrispondono al passaggio tra un
valore di luminanza e l'altro; lo si vede nella figura 4.
UN ESPEDIENTE
CURIOSO
Si è pensato di “forzare” i passaggi repentini tra un livello
di luminanza e un’altro, procurando una specie di “sovratensione”. Si esaspera
così in modo artificiale la differenza tra il livello di bianco
e quello di nero (o tra due livelli di grigio) che vengono allontanati
tra di loro. Allontanando il bianco dal nero di aumenta il contrasto sui
bordi. Ma -notate bene- solo sui bordi. Sarebbe stato infatti molto più
semplice dire all’utente: “aumenta il contrasto con il telecomando del
TV”. Ma in quel caso il risultato non sarebbe stato lo stesso, perché
tutte le aree nere sarebbero precipitate in un nero indistinto, e i livelli
di grigio più vicino al bianco si sarebbero appiattiti contro il
bianco. Qui succede tutt’altro: il livello di grigio rimane uguale, il
contrasto viene aumentato solo vicino al bordo delle figure che stanno
dentro ciascuna immagine. Le superfici continue conservano il loro rapporto
reciproco, la differenza singola tra il bianco e il nero.
I metodi di incremento di questi bordi fanno spesso riferimento al
mondo chiamato “high quality” o “HQ”. Spesso con questa sigla si intende
anche altre operazioni, ma vi è sempre almeno una forma di incremento
della definizione dei bordi.
Questo incremento avviene sostanzialmente in due modi: con un sistema
a sfasamento e uno in cui si crea una sovratensione. Vi sono
ormai numerosi test di valutazione che sono stati compiuti da laboratori,
aziende e riviste specializzate. Non di rado in questi casi il passaggio
a uno standard a risoluzione migliorata (ad esempio, dal VHS al Super-VHS)
è risultato inferiore alle aspettative; e a volte non così
buono come quando si adotta una corretta applicazione dell “HQ”.
Ne consegue che a volte offre una sensazione di maggior definizione
una videocamera dotata di HQ che una con prestazioni di definizione
in laboratorio migliori in assoluto. Il punto di passaggio tra un livello
di luminanza all’altro è dunque un momento molto delicato ai fini
del giudizio sulla qualità di un' immagine.
La stessa cosa avviene nel colore: il punto di passaggio tra un oggetto
di un colore e l’altro è molto delicato.
E’ interessante notare che le “barre di colore” generalmente usate
un po’ dappertutto (nei cinescopi come nella valutazione tecnica delle
videocamere) hanno un livello di Y differente e ordinato. In pratica, “togliendo”
il colore alle barre (basta portare a zero la "saturazione"
sul TV) ecco che appare sullo schermo televisivo un set di
barre con i passaggi tra il bianco e il nero.
Ed è una cosa intuitiva: il colore “giallo” pare a tutti più
chiaro rispetto al colore marrone o blu. Quindi, i singoli colori possono
avere un loro livello di luminanza, che può essere espressa come
percentuale rispetto al valore massimo. E su questo aspetto si basa il
sistema di trasporto del colore che nella TV viene dato alle immagini.
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Osservate
la figura 4A e il grafico vicino.
Nella
figura vi sono dei passaggi di grigio graduali (ad esempio, lo sfondo che
diventa più scuro dal basso in alto). Questi passaggi corrispondono
ad una curva come quella in alto, la 1ma. Ma vi sono anche dei passaggi
bruschi, ad esempio tra la gamba della ballerina vestita di bianco e lo
sfondo quasi nero. (curva 2). Anche qui c'è tuttavia qualche
passaggio di grigio.
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Se in corrispondenza di questi passaggi bruschi si introduce artificialmente
una sovraoscillazione (si veda il picco verso il bianco e verso in nero
della curva 4, e il "gradino" nella fascia dal chiaro allo scuro sopra)
all' occhio questi passaggi divengono più netti, come in fig.4B.
La
figura 4B è più nitida della 4A, ma non ha più risoluzione,
ha gli stessi punti per pollice!
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