26 Fevereiro 2020

Milhões e milhões

A imagem em movimento que caracteriza o cinema parece ser contínua, no tempo e na superfície que vemos. Mas não é assim. Ela parece contínua porque está construída para que nosso sentido da visão e seu processamento no cérebro nos indique que é assim. Mas em verdade ela está constituída por milhões de elementos chamados “pixels”. E nossa resolução visual, a capacidade de enxergar dois elementos como diferentes, não consegue separar estes pixels por estarem muito próximos e assim a imagem parece contínua. E a imagem parece em movimento graças a um outro fenômeno, o da persistência visual. Desde a época do cinema em película, vemos uma sucessão de imagens fixas que são substituídas rapidamente, tão rápido que nossos olhos não percebem a substituição, por que a imagem persiste um tempo na nossa percepção, e passamos a ter a sensação de movimento. Os fotogramas se substituíam 24 vezes por segundo, e na hora da substituição de um fotograma por outro, um obturador deixava a sala em completa escuridão. Cada fotograma se projetava duas e até três vezes, para ter 48 a 72 imagens por segundo, escuridão de por meio. O motivo de duplicar ou triplicar a velocidade era para evitar o efeito da luz piscando na tela. Hoje em cinema digital, ainda utilizamos 24 fotogramas por segundo na projeção normal, e a composição da imagem segue um processo bastante diferente. Alguns poucos filmes são produzidos e projetados a 48 fotogramas diferentes por segundo, para melhorar as imagens em movimentos muito rápidos em filmes de ação ou em panorâmicas. Mas continuamos fazendo uso da persistência visual.

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Mas voltando aos pixels, a imagem é formada por uma matriz deles, em colunas e fileiras. O cinema digital atual utiliza duas resoluções, chamadas de 2K e 4K, uma abreviação do número de colunas de pixels. Por exemplo, no formato Flat em 2K a matriz é de 1998 colunas por 1080 fileiras. Ou seja, 2.157.840 pixels cada fotograma. Já em 4K a matriz é de 3996 colunas por 2160 fileiras, ou seja, 8.631.360 pixels por fotograma. Veja que ao passar de 2K a 4K o número de pixels quadriplica. O mesmo acontece com o espaço de memória necessário para estocar o filme, como assim também quadriplica a quantidade de dados a serem trafegados e digeridos pelos servidores.

E tem mais. Como a imagem é colorida, é necessário construir a cor para cada um dos mais de 2 milhões de pixels em 2K ou 8 milhões em 4K. O que se utiliza é a chamada combinação aditiva de cores primárias. Por este motivo cada pixel por sua vez é formado por três componentes de cor primarias: um pixel vermelho, um pixel verde e um pixel azul. Só precisamos estas três cores combinadas em diferentes proporções para formar quase todas as outras cores, inclusive o branco, por isso são chamadas de primárias. Para nossos cálculos, em verdade agora temos o número de pixels triplicado:  6.473.520 para um fotograma em resolução 2K, e espantosos 25.894.080 pixels para resolução 4K. E isto precisa ser atualizado 24 vezes por segundo. Em 4K, devem ser atualizados 621,5 milhões de pixels por segundo. Imagine quantos pixels há ao todo em um filme de duas horas.

E ainda tem a opção 3D, onde são projetados dois filmes, um para o olho esquerdo e outro para o direito. Semelhantes quantidades de dados exigem tecnologias fantásticas, quase mágicas para lidar com tanta informação. É imprescindível comprimir os dados para poder trafegar e estocar, e sem deturpar a imagem em forma apreciável. Aqui, as matemáticas desenvolvidas nos últimos 40 anos fizeram a mágica, conhecida como JPEG2000.

E é necessário transformar em imagens os dados guardados em servidores antes de projetar. Uma tarefa extremamente difícil. Mas esta é uma outra magia tecnológica da qual conversaremos oportunamente.

Carlos Klachquin | CBK@dolby.com

Carlos Klachquin é gerente da DBM Cinema Ltda, empresa de serviços, projetos e consultoria na área de produção e exibição cinematográfica. Formado como engenheiro eletrônico fornece suporte de engenharia em tecnologias de áudio, entre outras empresas, para Dolby Laboratories Inc, sendo responsável também pela administração de operações vinculadas à produção Dolby de cinema e ao licenciamento das mesmas na América Latina. Desde 2013, trabalha na implementação do programa Dolby Atmos na América Latina, incluindo a supervisão da instalação e a regulagem dos sistemas em cinemas e estúdios e da produção de som Atmos no Brasil.