CÁMARAS DE ALTA VELOCIDAD WELAB PLUS

Cámaras de Alta Velocidad

Las cámaras de alta velocidad son aquellas que nos van a permitir capturar las acciones que se desarrollan de forma excepcionalmente rápida. Estas acciones necesitan cámaras especiales que sean capaces de captar todo lo que sucede en muy poco tiempo. Es decir, todo aquello que no es percibido por el ojo humano o aparatos convencionales. En Welab os vamos a contar cómo sacar el máximo rendimiento a este tipo de cámaras. 

¿Qué es la Alta Velocidad? 

Las cámaras digitales comunes capturan imágenes a 25 fps (fotogramas por segundo). En cambio, las cámaras de alta velocidad llegan a tomar muchos más fotogramas durante el tiempo de grabación, por ejemplo grabar 1000 fps para que se reproduzcan en cámara lenta para conseguir un análisis más detallado del movimiento. 

Este tipo de cámaras tienen aplicaciones industriales y científicas además de utilizarse en la realización de pruebas como los “crash” en automoción, el estudio de proyectiles, balística, control de fabricación, estudios relacionados con fluídica, control de turbulencia, visualización de explosiones o biomecánica, entre otras.

Existen diferentes formas de aumentar la velocidad, así como el número de imágenes que una cámara es capaz de captar. De este modo, nos encontramos con cámaras que llegan a capturar con facilidad una cantidad de imágenes que se sitúa desde las mil al millón de imágenes por segundo, lo que permite una visión en profundidad de cualquier proceso que se esté controlando o investigando. 

¿Qué se puede rodar con cámaras de Alta Velocidad? 

Antes de entrar en la parte más técnica de las cámaras de alta velocidad conviene reflexionar sobre los distintos aspectos de un rodaje de este tipo. El mejor consejo que os podemos dar para esto es “piensa en Alta Velocidad” y, para ello, hay que alejarse de las grabaciones estándar a las que estamos acostumbrados. 

Como en cualquier producción, lo primero es hacer un análisis sobre lo que vamos a rodar, ya que no todo lo que se grabe a 1000 fps va a funcionar o nos va a sorprender. 

El error más común es hacer una mala elección del contenido y acabar con un resultado “soso” o poco atractivo visualmente, más allá de una buena fotografía. Otro de los errores bastante frecuentes es no haber capturado las imágenes a suficiente velocidad como para que la cámara nos muestre esas cosas que el ojo no ve y que sorprenden tanto en alta velocidad. 

En definitiva y como en cualquier otra producción de efectos, hay que analizar bien qué es lo que vamos a grabar en alta velocidad y la duración final que tendrá, para que el producto final funcione y sea atractivo y sorprendente para el espectador. 

Determinar qué frame rate es el más conveniente y a qué resolución necesitamos rodar es el paso más influyente a la hora de realizar una correcta elección de la cámara, así como las necesidades de iluminación. 

¿Qué tipo de iluminación? ¿Qué tipo de luces?

Trabajar en alta velocidad significa trabajar con tiempos de exposición muy cortos, por lo que es evidente que vamos a tener que aumentar la iluminación de la escena. Pero, ¿cómo hacemos esto? Es muy sencillo: 

La primera recomendación es respetar el modelado e intención artística que hemos elegido para nuestra pieza audiovisual. Puede valer cualquier estilo fotográfico, desde el más básico triángulo de iluminación a diseños más atrevidos como el claro oscuro. Lo que se necesita es subir la cantidad de luz, no meter más luces. 

Pero además debemos enfrentarnos al problema del parpadeo o “flicker” que se puede producir al rodar en alta velocidad. Esta caída de iluminación se produce constantemente, aunque normalmente no lo apreciamos, a no ser que, por ejemplo, tengamos estropeada la reactancia de nuestro fluorescente y entonces observamos un parpadeo realmente desagradable. 

Aparatos de Iluminación Habituales:

Tungsteno: tradicionalmente el foco de luz más utilizado ya que, entre sus ventajas, soluciona el problema del parpadeo. Pero lo cierto es que, a partir de los 600 fps, podemos tener problemas de flicker según el obturador que hayamos seleccionado. Si, a pesar de todo, tenemos que rodar con este tipo de lámparas, existe un viejo truco utilizado antiguamente. Poner 3 aparatos (mínimo de 2 Kw) en reflexión y conectar cada uno de ellos a una de las fases de la conexión trifásica y así se irán cubriendo unos a otros durante la caída de tensión.

HMI: es la mejor solución para trabajar sin problemas de parpadeo, ya que el propio balasto se encarga de evitarlos. En la actualidad ARRI ha sacado al mercado un balasto que trabaja a 1000 Hz manteniendo la luz constante incluso en frame rates altos.

Fluorescencia: no es el método de iluminación más habitual, debido a la baja potencia de estas luminarias. Suele ser recomendable para frame rates medios-bajos.

¿Cómo funciona una cámara de alta velocidad?

Como hemos dicho al principio, en la actualidad, las cámaras estándar ya son capaces de trabajar hasta 300 fps, pero tienen que bajar la resolución o aumentar la compresión del codec de grabación para conseguirlo. 

Al grabar directamente en las tarjetas de memoria estamos limitados por la velocidad a la que podemos escribir en la misma. Las cámaras de alta velocidad solucionan este problema de manera muy sencilla y extremadamente eficaz. Por ejemplo, las imágenes que se graban a 1.500 fps, no son filmadas directamente en la tarjeta de memoria, sino que se almacenan en una memoria interna RAM con una capacidad determinada. Y es en esta memoria interna donde se van a almacenar todas las imágenes capturadas, obteniendo un archivo de alta velocidad en Raw, sin la limitación de velocidad de las memorias externas. 

Hay diferentes formas de aumentar la velocidad o de imágenes por segundo que pueden capturar las cámaras de alta velocidad. Algunos de los métodos utilizados son: mediante binning vertical, doblando la velocidad de reloj, barrido parcial o tecnología de sensor multitap.

Vertical Binning:

Esta tecnología va a permitir que se incremente la velocidad y la relación señal/ruido a coste de la reducción de la resolución. La manera en que se consigue es disminuyendo el número de líneas verticales, de forma que el sensor lea dos o más píxeles al mismo tiempo y la carga acumulada para cada uno de los píxeles se sume.

Doble Velocidad:

Se trata de una de las técnicas más sencillas y que permite obtener muy buenos resultados. Para llevarla a cabo, lo que hay que hacer es utilizar una velocidad de «clock» doble en la transferencia de los píxeles del sensor, de esta forma estamos duplicando la información transmitida. Además, otra de las ventajas de esta técnica es que puede ser usada en cámaras con formato estándar.

Barrido Parcial:

Consiste en reducir el número de líneas consecutivas del sensor. Gracias a ello, se pueden capturar imágenes con resolución vertical de 1/2, 1/3 ó 1/4 de forma ágil y sencilla, además de hacerlo a velocidades dobles, triples y cuádruples.

Sensor Multitap:

Esta tecnología va a permitir leer áreas del sensor en paralelo, con lo que conseguiremos incrementar la velocidad. Hay que tener en cuenta que, si un sensor funciona a 25 MHz y tiene cuatro salidas, la velocidad final de la cámara será de 100 MHz. De esta forma, en una cámara con sensores de cuatro taps, se podrán alcanzar velocidades de hasta mil imágenes por segundo.

¿Qué cámara necesito para mi producción?

Si consultáis los modelos de cámaras en la página web de Welab, os llevaréis la sorpresa de ver la gran cantidad de modelos que tenemos a vuestra disposición. ¿Cuál elegir? 

Realmente, todo depende de las necesidades de uso, resolución y frame rate que necesitemos para nuestra producción. Aquí os dejamos dos ejemplos de cámaras de Alta Velocidad perfectas para vosotros.  

Phantom Flex 2,5k: es una cámara de cine digital de 2.5K que ofrece una flexibilidad excepcional en todas las áreas de captura de imágenes a alta velocidad. Dependiendo del modo de disparo y la resolución, la Phantom Flex es capaz de disparar desde 5 fps a más de 10,750 fps. 

Phantom Flex 4k: es la nueva y más que esperada cámara de Phantom, con una resolución de 4K, alta velocidad, y alto rango dinámico. Además, ofrece dos modos de disparo seleccionables por el usuario, cada uno adaptado a un entorno de disparo particular.

Esperamos haber resuelto todas vuestras dudas sobre las cámaras de alta velocidad. Si queréis conocer más contenido y noticias sobre el mundo audiovisual no dudéis en pasaros por nuestra web de Welabplus