Cartas de color en video digital: vectorscopio

La gestión de color en el terreno del video, dista bastante de las posibilidades y flujos de trabajo de la imagen fija. Sin embargo, con el auge de las tecnologías digitales, y en particular la alta definición el empleo de cartas de color cobra cada vez más relevancia en el campo del video y cine digital.

Su empleo es bastante sencillo, aunque antes de adentrarnos en los flujos de trabajo es necesario comprender las herramientas que nos servirán de guía para monitorizar nuestra carta de color. En video existen dos herramientas fundamentales a la hora de inspeccionar una señal, se trata del vectorscopio y el monitor de onda. Para el caso que nos ocupa voy a centrarme en el empleo y compresión del vectorscopio, el cual me parece una herramienta realmente interesante, y que en más de una ocasión he echado de menos en mi Photoshop.

La señal de video compuesto esta formado por dos elementos: por un lado la señal de luminancia o luma, la cual aporta lo que podríamos visualizar como una imagen en escala de grises o distintas densidades, y por otro lado la señal de crominancia o chroma que es la que aporta el color a la imagen. Esta forma de portar una señal en color es inherente del espacio de color YUV donde Y representa la luminancia y UV la crominancia. En cierta manera podemos decir que YUV pertenece a la época del vídeo analógico y que tiene su equivalente en video digital en el espacio de color YCbCr, por lo que ambos términos se acostumbran a usar indistintamente, aunque poseen ciertos matices.

Por tanto nuestro vectorscopio será el instrumento encargado de medir y representar la señal de crominancia exclusivamente, ya que la luminancia no aporta información de color, por lo que una escala de grises no tendrá representación alguna en nuestro vectorscopio.
La señal de crominancia se organiza en dos subportadoras, por una parte el chroma (conocido coloquialmente como saturación), codificada como la amplitud y por otra parte el tinte o hue codificado en la fase. Si partimos de un plano X-Y, donde el eje vertical es V, también expresado como R-Y y el horizontal U o B-Y, podemos dibujar una una serie de vectores definidos por su módulo o chroma y su argumento o tinte.

Además, en la retícula del vectorscopio se nos muestran seis referencias relativas a los colores primarios Rojo, Verde y Amarillo (RGB) y los secundarios cían, magenta y amarillo (Cy Mg Yl), y habitualmente se muestran dos regiones para cada tinte, la interna se corresponde la los niveles del 100% usados en PAL (amplitud y croma al 100%) y la externa al 75% para NSTC (amplitud 75%, saturación 100%). Además se nos muestran los habituales ejes de coordenadas, siendo de especial interés el ubicado entre R y Yl ya que es en esta región donde se localiza el color de la piel humana, independientemente de la raza.

Las regiones de los tintes primarios y secundarios de un vectorscopio corresponden con los colores de las famosas barras SMPTE ya sean para PAL o para NSTC, ya que en origen estos dispositivos, estaban concebidos para chequear, entre otras cosas, una señal con un patrón de barras SMPTE definido, por lo que era fácilmente discernible si un determinado dispositivo o señal poseía variaciones no deseadas en la señal de crominancia.

Las cartas de color diseñadas para vídeo emulan el comportamiento de las barras, ya que entre otros contienen la serie básica de colores primarios y secundarios de las barras SMPTE, lo cual permite usar las referencias tradicionales de las barras.
Además el uso de otros colores como los tonos de piel nos sirven de referencia adicional al ser una gama de colores perfectamente delimitada en el vectorscopio.

Sin embargo si usamos cartas no diseñadas para vídeo como la ColorChecker vemos que sus colores apenas coinciden con los de referencia de nuestro vectorscopio. Esto no quiere decir que no podamos usar nuestra carta en vídeo, simplemente que a priori carecemos de esas referencias. Sin embargo, si nos familiarizamos con las ubicaciones de los parches de nuestra Colochecker o similar, sobre la retícula del vectorscopio para unas condiciones particulares, e incluso marcándolas en un acetato que podemos sobreponer a la pantalla de nuestro vectorscopio, podemos en realidad usar cualquier tipo de carta, siempre y cuando tengamos unas referencias correctas de las ubicaciones de sus parches sobre la retícula del vectoscopio.

Para ajustar las posibles desviaciones de crominancia en nuestra señal usaremos los controles de corrección de color formados por lo que se conoce como anillos de Newton, ruedas de color, esferas, etc. Estos controles se presentan en sets de tres cuando permiten el control de altas, medias y bajas luces, o simples cuando actúan sobre todas las luces simultáneamente. Estos discos simples son los más adecuados para comenzar a experimentar los principios de corrección con estos controles ya que permiten ver cambios en el vectorscopio evidentes. Dichos discos de Newton, desde su área central se puede controlar el equilibrio, que a grandes rasgos trabaja sobre las dominantes de nuestra imagen y un disco externo que permite controlar la angulación variando el tono de nuestra imagen. Finalmente a través de los controles de saturación y ganancia se puede controlar el chroma o saturación de nuestra imagen.

Este ejercicio es francamente sencillo, si cargais en vuestro editor de video unas barras SMPTE y observáis el vectorscopio, tras jugar un poco con algún control de color basado en discos de Newton, se puede observar fácilmente el comportamiento de la señal sobre el vectorscopio.