El anamorfismo digital es una tecnología para transmitir y grabar una imagen de televisión digital de pantalla ancha utilizando estándares de descomposición , diseñada originalmente para la relación de aspecto de pantalla clásica de 4:3 [1] . Al mismo tiempo, la capacidad de información de dicho marco se utiliza de manera más eficiente debido a la transformación de la relación de aspecto del píxel . Además de la transmisión de televisión digital de definición estándar , la tecnología se utiliza para masterizar DVD y es un análogo digital del anamorfismo óptico.
Un principio similar se utiliza actualmente en el cine digital cuando se utiliza la óptica anamórfica con una cámara de cine digital .
La televisión digital de definición estándar moderna ( SDTV ) en la mayoría de los países utiliza tecnología anamórfica debido a la ubicuidad de los televisores de pantalla ancha y los acuerdos para la transición gradual a la transmisión de alta definición [2] . La imagen en formato 16:9 se transmite de forma anamórfica: en los estándares de descomposición generalmente aceptados 576i y 480i , pero con un “ píxel rectangular ”. En estos estándares, que prevén una relación de aspecto de pantalla de 4:3, se considera que el número de elementos de línea es de 720. Este es el resultado de un acuerdo internacional consagrado en un documento denominado recomendación 601 del CCIR [3] .
Teniendo en cuenta el margen de borrado en el estándar 576i, la imagen ocupa 702 píxeles, mientras que en el estadounidense 480i, se asignan 704 píxeles para la imagen útil. Al mismo tiempo, debido a la diferencia en el número de líneas en diferentes estándares, el mismo número de muestras por línea condujo a una ligera diferencia en el marco estándar de 4 píxeles: 3 de una forma cuadrada [4] . En el caso de usar anamorfismo, la línea de la imagen contiene el mismo número de píxeles, pero más alargada horizontalmente. Un píxel perfectamente cuadrado se usa solo en los estándares internacionales de televisión de alta definición 1920×1080 y 1280×720, sin embargo, en los formatos de grabación de video digital HDV y HDCAM , el píxel también tiene una forma rectangular con definición horizontal reducida 1440×1080 [5] . La relación de aspecto de píxeles de diferentes estándares con y sin anamorfización se muestra en la tabla [6] :
| Estándar de descomposición |
Relación de aspecto de la pantalla |
Dimensiones de la imagen en píxeles |
Relación de aspecto de píxeles |
Ancho en píxeles cuadrados | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| CCIR 601 | Digital | CCIR 601 | Digital | |||
| 576i | 4:3 | 720×576 | 59:54 | 12:11 | 769 | 768 |
| anamorfo. 16:9 | 118:81 | 16:11 | 1026 | 1024 | ||
| 480i | 4:3 | 704×480 | 10:11 | 640 | ||
| anamorfo. 16:9 | 40:33 | 853 | ||||
| 1080i | anamorfo. 16:9 | 1440×1080 | 4:3 | 1920 | ||
La información sobre la relación de aspecto del píxel y la pantalla se transmite junto con la señal de la imagen en forma de un bit de servicio "AR" ( Eng. Aspect Ratio ). Para una pantalla de 16:9, toma el valor "1", y para una pantalla normal de 4:3, se pasa "0" [7] . La información adicional sobre el llenado de la pantalla del receptor se transmite como parte de un código WSS de 14 bits ( ing. Wide Screen Signaling ), ubicado en la línea 23 del pulso de extinción de cuadros en definición estándar, o un AFD de 4 bits más moderno etiqueta ( ing. Descripción de formato activo ) [8] [9] [10] . Si la imagen no llena completamente el marco transmitido, la información sobre campos negros adicionales se transmite mediante un código especial de 5 bytes "Bar Data" [7] . El televisor muestra automáticamente cada elemento transmitido en la pantalla en su relación de aspecto original según la información recibida. Debido a esto, la imagen en los televisores de pantalla ancha de 16:9 se muestra en proporciones normales, ocupando toda la pantalla. Los televisores de pantalla estándar pueden optar por mostrar el programa con barrido panorámico y pérdida de borde, o con puré de pantalla sin recorte. En este último caso, solo se utiliza una parte de las líneas que muestra el cinescopio .
DVD : los discos de video pueden usar la misma tecnología anamórfica digital, codificando la imagen con un "píxel rectangular" estirado horizontalmente [11] . Debido a esto, la escala horizontal de la imagen grabada difiere de la escala vertical. Al decodificar una grabación de video, la imagen se muestra en la relación de aspecto original de 16:9 de acuerdo con el valor del bit de servicio "AR". Con esta tecnología, la nitidez horizontal de la imagen resultante es menor que la vertical, en proporción al “estiramiento” del píxel. Un televisor de pantalla ancha muestra dicho video en proporciones normales en pantalla completa. Se forma una imagen en la salida de video analógico del reproductor, completada con papilla negra hasta un cuadro de 4:3, dando las proporciones de cuadro correctas en una pantalla de TV normal. Esta tecnología permite utilizar de manera más eficiente la altura del cuadro de la televisión de definición estándar 4:3 al grabar video de pantalla panorámica. Sin anamórfico, un cuadro 16:9 transmitido sin recortar ocupa sólo una parte de las líneas activas de la imagen: 432 de 576 en el estándar de descomposición 576i y menos aún en el estándar 480i.
La compresión de píxeles es especialmente eficaz cuando se graban películas en formato panorámico con formato de pantalla ancha . A diferencia del barrido panorámico, esto produce una imagen sin recortar de dichas películas, pero utiliza solo una pequeña porción del espacio vertical del marco del televisor. En la televisión de definición estándar de resolución limitada, esto da como resultado una pérdida de calidad y detalle. Esto es especialmente notable cuando se utiliza el estándar de resolución estadounidense 480i, en el que una película panorámica con una relación de aspecto de 2,35:1 no ocupa más de 270 líneas. Con el anamórfico digital, se aprovecha al máximo la altura del campo de televisión, mejorando la calidad de la copia de vídeo. Además, las películas con una relación de aspecto superior a 16:9 todavía se muestran en un televisor de pantalla ancha con bordes negros. Sin embargo, en video, estos campos ocupan una altura de cuadro mucho más pequeña, aumentando la resolución vertical de la imagen final mientras se mantiene la resolución horizontal. No existe una convención de nomenclatura estándar para el video anamórfico porque los diferentes lanzadores etiquetan los discos anamórficos de manera diferente. En Rusia, la mayoría de estos DVD tienen la etiqueta "16:9" (en la imagen). Los discos no anamórficos se designan como "4:3" y si contienen una película de pantalla ancha, se mostrará en el modo de "sello postal" en una pantalla de TV de 16:9 .
Estos tipos de videodiscos utilizan estándares de descomposición de televisión de alta definición , diseñados originalmente para una relación de aspecto de pantalla de 16:9 por píxel cuadrado. Por lo tanto, no se requiere la anamorfización digital de la imagen en tales discos. Sin embargo, si se utilizan los estándares de descomposición convencionales, también compatibles con los discos Blu-ray , se puede utilizar la anamorfización digital similar a la del DVD.
En la producción cinematográfica moderna , el anamorfismo de píxeles se utiliza en la fabricación de copias digitales de películas de pantalla ancha en el formato Scope , filmadas con lentes de película anamórfica . El uso de tales ópticas, que crean un patrón óptico específico , introduce el carácter de la imagen, que los espectadores asocian con la visión de "Hollywood" [12] . Por lo tanto, algunos directores de fotografía utilizan esta óptica como una técnica fina. Además, esto permite el uso completo del espacio vertical de la matriz de una cámara de película digital con una relación de aspecto de cuadro de 1,33:1 [13] . En este caso, la imagen anamórfica (comprimida horizontalmente) que da la lente de disparo llena toda el área de la matriz, aprovechando al máximo su resolución. Con un procesamiento posterior de la imagen digital resultante, se transforma digitalmente a un formato 2,39: 1 estirando los píxeles: esta posibilidad se brinda en el software para editar editores de video y cine digital . En general, dicho proceso es un análogo digital de los formatos de película CinemaScope o Panavision , con la diferencia de que en lugar de la transformación óptica por una lente de proyector de película anamórfica, la imagen adquiere proporciones normales ya en el proceso de edición digital, basado en el Óptica esférica de proyectores de cine digital . En el caso de salida de película a película de este tipo, se conservan las proporciones originales de la imagen, ya que coinciden con el formato de las copias de película anamórfica .
El cine digital de pantalla ancha también se puede filmar con una lente esférica tradicional con una distancia focal más corta y recortada verticalmente. La misma tecnología se utiliza en el formato de película " Super 35 " para películas de pantalla ancha. La desventaja de disparar con anamorfismo es el alto costo del alquiler de la óptica de disparo y su voluminosidad. La luminosidad de las lentes anamórficas es menor que la de las lentes esféricas, lo que requiere una iluminación más intensa de la escena que se está filmando. En algunos casos, la calidad de imagen que da la óptica esférica es inalcanzable para la anamórfica. Por lo tanto, la mayoría de las películas en formato Scope se filman actualmente con lentes axialmente simétricos sin anamorfización [14] .