+34 691239758
tilano@tilanotv.es

El secreto de utilizar 8 bits o 10 bits.

19 Ene 2016

El secreto de utilizar 8 bits o 10 bits.

/
Posted By
/
Comments2
/
Compartir Share on Google+0Share on LinkedIn0Tweet about this on TwitterShare on Facebook0

Haz un auto examen y analiza cuantas veces te has planteado a la hora de grabar, de editar o posproducir si deberías utilizar uno u otro. Pues bien, en este artículo intentaré disipar el dilema que se plantea aclarándote el secreto de utilizar 8 bits o 10 bits en tus trabajos.

Para aclararte esto, quiero comenzar por:

  • Definir los conceptos implicados en este tema.
  • Ver los pros y los contras de ambos.
  • Analizar los dos conceptos que determinan el uso de un sistema u otro.

Definición.

Antes de continuar, siempre me gusta no dar por conocidos todos los conceptos, sino más bien explicarlos desde la base para una mejor comprensión.

Se y me consta que muchos de vosotros conocéis estos conceptos, pero no está de más un recordatorio, así como para los menos expertos que estoy convencido que este planteamiento les será de más ayuda.

Antes de nada, hay dejar claro que un bit proviene del acrónimo de dos palabras en inglés, Binary digit (dígito binario). Este término, que es a su vez una unidad de medida, proviene de la informática y se define como la mínima unidad de información que maneja una computadora.

Además, un bit solo puede tener dos valores, o 0 o 1, y a raíz de aquí se va agrupando en otras unidades como son el byte, mega, giga, etc.

A partir de aquí, cuando el bit comienza a tomar entidad es cuando se utiliza para dar información de las muestras que se toman en el proceso de digitalización de la señal de vídeo (en nuestro caso claro está) en el bloque de cuantificación.

Esta información sobre la muestra que tomemos nos va a marcar dos factores que veremos más adelante sobre la señal de vídeo, el ruido y la compresión. Para definir este parámetro, se utiliza el número 2 elevado a una potencia (es el dos porque como se dijo anteriormente solo se contemplan dos estados, 0 y 1, y por ello se trabaja normalmente en el sistema de numeración binario, aunque se pueden utilizar otros sistemas de numeración en televisión). El número de la potencia a la que esté elevado el número 2 es lo que va a determinar (entre otras cosas) la calidad de la imagen que tengamos al final, pero también va a influir en el flujo de datos que se va a crear.

Teniendo en cuenta que el ojo humano tiene un rango dinámico de 220 niveles, con que la potencia sea 8, tendríamos entonces 2 elevado a 8 ,que nos da 256 niveles y que son más que suficientes para cubrir este rango.

Procesamiento de la señal.

Prácticamente todas las cámaras digitales, utilizan internamente en el procesamiento de los datos más de 8 o 10 bits, ya que esta cantidad solo se deja , normalmente, para la señal de salida, o sea, la que vamos a sacar por el cable o en la tarjeta de vídeo, así que ahora te preguntarás el porqué se utilizan más bits ¿no?. Pues bien, esto se hace así para procesar los datos que salen del propio CCD o para aumentar los controles estéticos que hace el operador sobre la imagen. El flujo de datos que se manejan internamente en el procesamiento de la señal en una cámara viene determinado por dos factores, el número de bits que se utilicen en el procesado y los tres colores que se utilizan en televisión, o sea, RGB. Teniendo en cuenta eso, podemos decir que con 28 disponemos de 256 colores para el rojo, 256 para el verde y 256 para el azul. Esto hace que para 8 niveles de cuantificación dispongamos de 16.777.216 colores. Si este mismo cálculo lo hacemos para 10 bits de cuantificación tendríamos 1.024 colores para el rojo, 1.024 para el verde y 1.024 para el azul, lo que hace que dispongamos de 1.073.741.824 colores, o sea, más de mil millones de colores.

Ruido de cuantificación.

Antes he hecho mención al ruido de cuantificación, pues bien, este ruido se da simplemente por el hecho de digitalizar la señal de vídeo y viene determinada por la fórmula RS/N =10,8+20log 2n , siendo “n” el número de bits del convertidor y que es la relación entre los valores de pico y valor eficaz de cuantificación. Si tenemos en cuenta esta fórmula y suponiendo que el convertidor sea de 8 bits, la relación señal ruido que se obtendría es:

RS/N =10,8+20log 28 = 10,8+48,16=58,96dB

En la siguiente figura se comprueba que la señal de pico a pico es de 931+234=1.165mV pp con una señal de vídeo saturada al 100%  deja una relación señal-ruido de aproximadamente 54dB.

 

barras931+234

Imagen©tilanotv

 

Te preguntarás que porqué te cuento esto ¿no?, pues bien, con esto a lo que me quiero referir es a que el ruido es un aspecto inherente a los equipos electrónicos, entre ellos las cámaras, así que éste no va a depender por ejemplo de la cantidad de luz que tenga una imagen sino de los propios equipos electrónicos. Es cierto también, que existen sistemas de algoritmos matemáticos de corrección de ruido que minimizan este nivel que aparece en la imagen aunque hay realizadores que utilizan este defecto para su uso estético.

Compresión de datos.

El otro problema que nos encontramos como te comenté anteriormente es la compresión, o más bien el efecto que se produce con una mala compresión.

Al igual que con el tema del ruido, en este caso, tampoco depende de la cantidad de luz que tenga una imagen por ejemplo, sino que se presenta más bien como otro tipo de ruido (artefacto) que dependerá de las variables que utilicemos a la hora de comprimir un vídeo.

Con esto me quiero referir, a que cuando a una imagen con una alta profundidad de bits se somete a una compresión (suave o fuerte) siempre nos puede entrar la duda de si el ruido que nos encontremos a la salida es por la compresión que se lleve a cabo o por la alta profundidad de bits que se hayan utilizado para la cuantificación de la misma.

Se olvidaba comentar también, que hay un factor que puede llevar a confusión en cuanto a la profundidad de bits se refiere y es la codificación de la gamma.

La popularidad que han adquirido de un tiempo a esta parte las curvas logarítmicas en cuanto a la modificación de los valores de luminancia se refiere y a que mediante las mismas se pueden modificar los valores de luminancia con respecto a la profundidad de bits (12, 14 o incluso 16 bits) para luego reducir la profundidad de bits en la grabación, pueden llegar a crear confusión.

Estas curvas “log” codifican la gamma para adaptar la luminancia entre captadores de vídeo y pantallas, ya que como sabemos, no son lineales, porque como se sabe, el doble de luz que recoja un captador no equivale al doble de nivel de la señal de vídeo.

Conclusiones.

Puede ser que con 8 bits no sea lo suficientemente bueno construir cámaras aunque sean más baratas de construir que las de 10 bits. Lo cierto, es que en la mayoría de las veces, no se puede saber la diferencia entre vídeo en 8 o 10 bits a no ser que, por ejemplo haya en la imagen degradados suaves de color ( un cielo azul).

Por ello, no es que sea crucial tener una cámara de 10 bits, ya que probablemente no sea perceptible la diferencia con una de 8 bits, aunque los fabricantes deben fabricarlas con 10 bits, a no ser que no se pueda por motivos técnicos o comerciales.

De todas formas tu ¿crees que es crucial comprar una cámara con procesado en 10 bits en la actualidad? Puedes dejar un comentario a continuación y comentarnos las características que tiene tu cámara.

Fuentes consultadas:

http://www.informatica-hoy.com.ar/aprender-informatica/Que-es-el-bit-.php

https://es.wikipedia.org/wiki/Bit

http://www.alfonsoparra.com/images/articulos/investigacion/digital_nohd/pdf/log_es.pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/Rango_din%C3%A1mico

Te ha gustado el artículo?
"Descárgate GRATIS el e-Book"
"Creación de La señal de vídeo"
CREACIÓN DE LA SEÑAL DE VÍDEO
Recibe totalmente GRATIS este ebooK
Odiamos el spam tanto como tu

2 Responses

  1. Juan Salado

    Hola Tilano, soy estudiante de audiovisuales, me gustaría saber que repercusión tendrían entonces codificar por ejemplo una señal a la salida con 16 bits en una cámara. Un saludo

  2. Tilano

    Hola Juan, en todos los casos, cuando se aumenta el número de bits de un dispositivo lo que obtenemos es un aumento de la calidad de la señal, pero paralelamente obtenemos un aumento del flujo de bits, lo que hace que siempre tengamos que buscar una ponderación entre el número de bits que se debe utilizar en una codificación y la capacidad de transporte de datos que disponemos.
    Si tienes cualquier pregunta no dudes en dejarnos un comentario.
    Salud.

Leave a Reply

Blue Captcha Image
Refrescar

*

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies