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Sistemas asistidos de foco

La migración a HD y la inclinación por componer encuadres 16:9 con ángulos que permitan hacer juegos de profundidad y cambios de foco pueden volverse una pesadilla. Por ello, proveedores de la industria diseñan sistemas que ayudan a disminuir estos problemas.

Quizás los principales damnificados por la migración a HD sean los directores de arte. Para bien o para mal, las nuevas cámaras han contribuido de forma dramática a complicarles la vida, pues como decimos cuando estamos en confianza, “no perdonan ni una”. Un set para producción en HD debe estar perfecto en todos sus detalles, punto. Es otro de los precios que debemos pagar por la alta definición.

Pero dejando a un lado los aspectos estéticos de la producción en HD, otro gremio sufre las consecuencias de trabajar con imágenes de mejor calidad: el de los camarógrafos. Muchos de ellos han descubierto que es más difícil mantener el foco con una cámara HD, especialmente cuando no hay mucha luz. Después de varias décadas de renegar “de la vieja escuela”, muchos fotógrafos han ido aprendiendo a considerar los sistemas de foco asistido como una bendición… a la cual sólo tienen acceso quienes trabajan con las cámaras más económicas.

¿Y qué pueden hacer quienes solamente tienen en su lente de varios miles de dólares un anillo de foco sin servomecanismos de ninguna especie? La tarea de enfocar en HD cuando se usan lentes ‘serios’ se complica porque, en muchos casos, la señal que ve el operador de cámara no es una señal HD real. Algunas cámaras ENG/EFP han llegado a hacer concesiones tan ‘atroces’ como usar minúsculas pantallas LCD en color como visores de cámara. Esto explica la moda de las pantallas HD montadas precariamente sobre cámaras de todo tipo: la verdad es que el tamaño de un viewfinder convencional no permite asegurar un foco preciso.

Consideremos, además, que muchas cámaras destinadas al mundo de la televisión han ido incorporando ajustes ópticos que eventualmente permiten reducir de manera drástica la profundidad de campo. Directores y realizadores se empeñan cada vez más en componer encuadres 16:9 con ángulos que permitan hacer juegos de profundidad y cambios de foco que pueden volverse una pesadilla… el leve toque de un anillo de foco, que en el mundo SD significaba estar preparado para un ajuste rápido, puede dañar irremisiblemente un plano… o, aún peor, generar una imagen con foco suave capaz de convertirse en una pesadilla para la gente de posproducción.

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Gracias a los pequeños

La industria ha generado soluciones para esta situación que, en su mayoría, vienen del mercado de las camcorders de tipo profesional, que generalmente hacen compromisos entre el total automatismo de las cámaras domésticas y el control absoluto de las cámaras del mundo broadcast. En este sentido, vale la pena dar una mirada rápida a las soluciones de foco asistido de algunas camcorders de bajo costo.

Por ejemplo, la famosa Z1 de Sony logró finalmente dar un uso inteligente al infame concepto de “zoom digital” que aqueja a la mayoría de camcorders domésticas. La capacidad de ampliar la imagen se aplica para expandir la parte central del cuadro y hacerla coincidir, píxel por píxel, con la resolución física de la pantalla exterior de la cámara, lo cual se convierte en una ayuda invaluable para lograr un foco preciso en condiciones difíciles. Esta idea brillante por su simplicidad ha encontrado un espacio en camcorders de gama alta tan elegantes como la Infinity de Thomson, que desde su primera versión tiene un botón para hacer exactamente lo mismo.

Algunas camcorders de gama alta, de Canon y Panasonic, ofrecen la posibilidad de escoger diversos modos de operación para sus sistemas de foco automático basados en luz infrarroja. Este desarrollo viene directamente del mundo de las cámaras de fotografía SLR, que desde hace muchísimo tiempo ofrecen ‘programas’ diferentes para asistencia de foco, y que recientemente han empezado a aparecer en lentes para aplicaciones ENG de todos los fabricantes, que si bien no tienen el ‘talento’ necesario para mantenerse en foco, sí pueden establecer un punto inicial con un buen nivel de confiabilidad.

Esta capacidad de ‘administrar’ los servomecanismos de las cámaras para establecer posiciones predeterminadas, da pie a una de las características más frecuentes en las camcorders profesionales: la posibilidad de establecer ‘topes’ o posiciones clave y hacer movimientos automatizados entre tales puntos. Esta funcionalidad ha empezado a aparecer también en los lentes de gama alta, con las ventajas que traen los servomecanismos de alta precisión.

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La EX1 de Sony es otra fuente de inspiración. El anillo de foco de su lente permite usar un sistema de foco asistido cuando se empuja hacia adelante, y cuando se lleva hacia atrás se acciona un embrague que le permite al operador empujar físicamente los anillos dentados que mueven los elementos del lente. Suena como una solución casi perfecta: pasar de foco totalmente mecánico a foco totalmente perezoso con una leve presión de los dedos. Pero, infortunadamente, los servos del lente fijo de la EX1 sólo llegan hasta donde su precio lo permite. Y algunas particularidades mecánicas de los lentes zoom ‘serios’ hacen que este sistema no sea tan fácil de implementar en los productos destinados a aplicaciones ENG/EFP. No obstante, que la idea aparezca en ese mercado, es sólo cuestión de tiempo.

Para rematar este tema, en muchas camcorders domésticas de modelo reciente, de aquellas que a veces tienen interfaces de usuario sólo aptas para menores de 14 años, han aparecido sistemas de foco asistido por zonas, en los que el usuario define una ventana que se supone va a contener la parte de la imagen que se debe mantener en foco. Aparentemente, este sistema usa los valores de contraste de la señal generada para mantener en foco el área demarcada en el viewfinder, lo que resulta realmente inteligente. Y en los lentes más sofisticados del mercado está empezando a aparecer un sistema muy similar.

Lentes con ventanas

Un buen ejemplo son los últimos modelos de la serie Canon Digisuper, los cuales incluyen un sistema de foco automático que le permite al operador de cámara establecer una ventana que delimite la zona en la que quiere obtener el foco más preciso. La electrónica del lente genera el marco de la zona elegida y lo hace aparecer en el viewfinder de la cámara. Todas las opciones del sistema AF de los lentes Digisuper se operan desde el lente mismo, que incluye una interfaz muy sencilla basada en un pequeño joystick y algunos botones que se accionan desde el remoto del foco.

El sistema AF de los lentes Digisuper ofrece dos modos de operación: primero, uno de tiempo parcial en el que el autofoco opera mientras el operador mantenga oprimido un botón. Segundo, uno de tiempo completo que mantiene el foco constantemente en los objetos que estén ‘dentro’ de la ventana seleccionada –como puede ser un auto de carreras que venga hacia la cámara y que el camarógrafo sigue con un paneo más bien rápido–. Esto parece demasiado bueno para ser verdad, pero funciona sorprendentemente bien.

La pregunta obvia es cómo se logra un sistema de autofoco realmente funcional en lentes de gran distancia focal, algunos de ellos especialmente diseñados para producciones deportivas. Es evidente que el Digisuper 100AF no puede usar un sistema infrarrojo para estimar distancias, por ejemplo. La respuesta no es sencilla. El nombre que Canon le puso al sistema de medición resulta intimidante: Through-the-Lens Secondary Image Registration Phase Detection, o TTL-CT-SIR. Que en castellano podría llamarse algo así como “Detección de la fase de convergencia de la imagen a través del lente”. Y explicado de la manera más sencilla posible, quiere decir que Canon ha logrado generar información útil acerca de la agudeza de la imagen antes que esta ‘llegue’ al plano focal.

Y cómo se logra esta magia? Esencialmente, el lente incluye un par de sensores CMOS y un sistema de lentes secundarios que permiten estimar con mucha precisión la calidad de la imagen que se entrega en la parte trasera del lente. La medición de zonas en particular se logra simplemente por medio de un análisis en tiempo real de la diferencia entre la imagen registrada en la misma área de los dos sensores. Para efectos prácticos, lo que ocurre es que se compara la diferencia en la imagen capturada por dos cámaras de video que están incluidas dentro del lente, y esta información se usa para controlar los servos del lente y mantener el foco en la ventana seleccionada.

Ahora bien, este sistema de autofoco no es una novedad para los usuarios de lentes para cámaras fotográficas de Canon. Muchos usuarios de lentes EOS disfrutan de sus beneficios, aunque la mayoría de ellos no tiene en sus lentes la clase de servomecanismos que permiten hacer el recorrido completo de un zoom 100X en medio segundo. Y esta es otra prueba de que la innovación que mueve nuestra industria sigue llegando de los equipos para consumidores.

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Este sistema de medición de foco por comparación se está convirtiendo en una tendencia de la industria. Fujinon presentó en NAB 2008 un sistema similar en sus lentes DigiPower, que a pesar de algunas diferencias de implementación, opera con base en los mismos principios. Infortunadamente para la inmensa base de usuarios de cámaras HD “de mano”, este tipo de soluciones para foco asistido sigue estando muy lejos, pues acomodar el hardware necesario para una medición óptica de foco en el chasís de un lente para aplicaciones ENG va a ser una tarea complicada. Pero sólo es cuestión de tiempo.

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