DreamVideo è un digital magazine mensile con focus specifico sulla produzione e post-produzione video, rivolto a videomaker e filmmaker, che siano professionisti o semplici appassionati.    |     Anno XII nr.148-2022    |     ISSN 2421-2253

Le ottiche a Zomm per la TV (3)

 

Premessa

Le specifiche che definiscono una lente (nel gergo si definisce "lente" l'intero obbiettivo) contengono molti dati e per molte configurazioni. Per interpretare le specifiche e stabilire quindi quando e se un obbiettivo è indicato per una particolare applicazione o tipo di telecamera o rilevatore (tubo, CCD) sarà bene conoscere alcuni fondamenti dell'ottica intesa come disciplina in particolare per quanto riguarda le ottiche a zoom per la TV.




La grandezza dell'immagine e alcune considerazioni sulla risoluzione orizzontale

 

Il primo argomento da controllare è la specifica della "Grandezza dell'Immagine".


Non è possibile montare su una telecamera un'ottica per il formato 2/3" del rilevatore su una telecamera con rilevatore ad esempio da 1". In questo caso l'immagine che l'ottica formerebbe sarebbe troppo piccola e i bordi risulterebbero ellittici. L'immagine formata dagli obbiettivi è rotonda e non rettangolare come quella di uno schermo TV.

Il limite dell'immagine che viene creata viene chiamato di conseguenza "Il Cerchio dell'Immagine".


In una telecamera il sistema di rilevazione (tubo o CCD) occupa un'area rettangolare all'interno di questo cerchio, rettangolo che tocca i bordi del cerchio (un rettangolo inscritto in un cerchio). La grandezza di questo rettangolo è la grandezza dell'immagine definita per H, V, Diagonale.

Quindi il fatto che non sia possibile montare un'ottica per il 35mm cinematografico su una telecamera non è solo dovuto un problema di attacco meccanico ma bensì è dovuto a una serie di motivi: il formato dell'immagine che si andrebbe a creare, la sua focalizzazione sul rilevatore che avviene molto più distante (più verso dietro) che non nel 35mm, al fatto che il coating e le correzioni cromatiche dell'ottica è pensato per il gamut TV e non per quello cinematografico, alle aberrazioni che hanno caratteristiche e sistemi di correzione completamente diverse, al fatto che in cinematografia il percorso ottico è uno mentre in TV i percorsi ottici dopo il prisma di separazione in RGB (prisma dicroico) diventano tre, al fatto che la banda passante (risoluzione orizzontale) deve necessariamente essere quella del sistema TV e non di più, ecc...

Anche se fosse possibile adattare una lente cinematografica a una telecamera in pratica si peggiorerebbe la qualità dell'immagine ottenuta se comparata con un'ottica progettata per la televisione. Far capire questo a direttori della fotografia, registi, operatori, persone di origine cinematografica, non è sempre così semplice. Con l'avvento dei rilevatori CCD questa ipotesi è diventata ancor più impraticabile, per una serie di complessi motivi che vedremo più avanti.

Le telecamere moderne usano 4 tipi di rilevatori a tubo (ora sostituiti dai CCD).


I CCD broadcast vengono costruiti nei formati 2/3" e 1/2" con prevalenza del formato 2/3". Esistono quindi 4 serie di tipi di obbiettivi a zoom broadcast TV (2 per i CCD) e ognuno dedicato a un solo formato del rilevatore.

Le ottiche si identificano per "dedicate a un formato del rilevatore" per la prima lettera del nome dell'ottica che indica la grandezza dell'immagine creata e quindi per quale tipo di rilevatore deve essere utilizzata.

Qui di seguito una tabella dei nomi delle lenti (ottiche) in funzione del formato del rilevatore (o formato del supporto sensibile per il film).

Lenti per la televisione

Nome dell'ottica

Formato del rilevatore

 Dimensione. Immagine H mm.

 Dimensione. Immagine V mm.

Dimensione diagonale Immagine mm.

PH, H

1/2"

6,4

4,8

8,0

PJ,J

2/3"

8,8

6,6

11,0

PV,V

1"

12,8

9,6

16,0

P

1" + 1/4"

17,1

12,8

21,4

Lenti per cinematografia/fotografia

Nome dell'ottica

Formato del rilevatore

Dimensione. Immagine H mm.

 Dimensione. Immagine V mm.

Dimensione diagonale Immagine mm.

C

16mm
cinema

10,3

7,5

12,7

K

35mm
cinema

22,05

16,03

27,26

FD

35mm
fotografia

36,0

24,0

43,3

A grandi linee si possono assimilare le prestazioni di un rilevatore da 2/3" (il più usato) a una via di mezzo tra il 16mm e il 35mm cinematografico.

Per quanto riguarda la risoluzione orizzontale delle lenti per la TV è bene ricordare che andare oltre le 800 linee circa di risoluzione orizzontale ovvero di linee/punti che si possono discriminare su una riga orizzontale di scansione (la risoluzione verticale è di 600 linee sempre e comunque ovvero quella delle linee di scansione verticale del video attivo PAL) non ha molto senso in quanto la sottoportante di sistema PAL ha una frequenza di 4,43 MHz che appunto definisce circa 800 punti su una riga orizzontale.


Il disporre di un maggior numero di informazioni non serve in quanto esse verrebbero comunque perse e oltretutto una risoluzione più alta dell'immagine creerebbe problemi al rilevatore il quale genererà "alias" (immagini con difetti).

A tale scopo proprio per limitare la risoluzione vengono inseriti nei percorsi ottici della camera a valle dell'ottica filtri passa basso ottici. Oggi i sistemi di ripresa televisiva camere/ottiche e quanto a valle hanno raggiunto e superato i limiti di banda imposti dal sistema PAL 625/50- 4:3.

Sovente viene affermato che il sistema cinematografico ha una risoluzione maggiore rispetto al sistema televisivo e questo è assolutamente vero (anche per il 16 mm) ma solo nel caso in cui l'immagine cinematografica viene vista così come ne è stata progettata la fruizione, ovvero in proiezione su grande schermo.


Quando invece la pellicola cinematografica viene vista attraverso il mezzo televisivo il limite di risoluzione non è più quello cinematografico bensì diventa quello del sistema televisivo.

La pellicola cinematografica per essere vista in televisione deve essere convertita in immagine televisiva e questo avviene attraverso una macchina dedicata chiamata "Telecinema" che altro non è che un proiettore cinematografico che proietta dentro una telecamera (ovviamente la cosa è un po' più complessa ma il concetto è questo). Una volta passata attraverso il telecinema l'immagine della pellicola cinematografica subirà limitazioni non solo per risoluzione orizzontale ma anche per risoluzione verticale, gamma, gamut colorimetrico, ecc..., valori che avranno per limite quelli del sistema televisivo.


Il girare in pellicola per una fruizione dedicata alla TV quindi concettualmente potrebbe non avere significato.

In passato i sistemi di ripresa televisiva non erano oggettivi e fornivano prestazioni sovente insufficienti, nettamente inferiori al mezzo cinematografico visto in televisione. Oggi è diverso. La tecnologia ha messo a disposizione dei professionisti della produzioni televisiva sistemi di ripresa al di sopra delle prestazioni fornite dal un film 16 mm telecinemato. Oggi è possibile parlare di cinematografia elettronica. Sto parlando di telecamere tipo 790 SONY e simili con ottiche dedicate sempre operanti in PAL 625/50, 4:3 o 16:9.

Quando si sono progettati i sistemi televisivi ad alta risoluzione (HDTV) la sottoportante di sistema è stata portata a circa 4 volte quella del sistema a bassa risoluzione (il nostro PAL 625/50) ; questo ha consentito di ottenere una risoluzione circa 2,5 volte maggiore dell'attuale ovvero è possibile definire circa 2000 punti su una linea di scansione orizzontale il che equivale alla risoluzione del sistema cinematografico nel formato 70 mm.

La tecnologia attuale di progettazione/produzione di sistemi ottici/obbiettivi per la televisione ad alta risoluzione è in grado di supportare questi alti valori di risoluzione anche per lenti a zoom di grandi prestazioni ed escursioni di focale. I sistemi di ripresa televisiva ad alta risoluzione (HDTV) sono stati prodotti e anche commercializzati.

La scarsa diffusione del sistema HDTV non è dovuta a problemi di natura tecnologica bensì a motivi che hanno a che fare con politiche industriali e di mercato, costi, sistema di distribuzione del segnale, uniformità di standards, la reale necessità di un sistema costoso per una fruizione domestica che il più delle volte non richiede altro che la qualità del sistema attuale. 

Si è preferito allo stato dell'arte del sistema televisivo risolvere veri problemi legati alla sua generazione e gestione in ambiente analogico dedicando risorse alla trasformazione in digitale del sistema e per l'intera catena dalla produzione alla distribuzione. Questo ha consentito di eliminare una serie di problemi che effettivamente rendevano critico il mezzo che è diventato ora più oggettivo, stabile e affidabile guadagnando oltretutto un apprezzabile valore di qualità totale.

Questo aumento di qualità totale dell'immagine sovente non viene rilevato dall'osservatore comune ma appare evidente quando la televisione trasmette cose registrate più di 10 anni fa se comparate all'emissione di immagini realizzate oggi.
Eppure è pur sempre il buon vecchio PAL 625/50-4:3, quello di ieri e quello di oggi, quello che continuerà ad essere ancora per molto, molto tempo.

 
Autore: Rolando Pellacani
 
 
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