18 febrero, 2008

La cámara en movimiento

(Artículo original de Scott Squires publicado el 27 de noviembre de 2005)
Traducido al español por Miguel A.S. Cogolludo con permiso del autor.



La cámara en movimiento

Usar una cámara en movimiento al filmar acción real para Efectos Visuales.
En este artículo cubre los temas de cámara bloqueada, movimientos en post, control de movimiento, seguimiento de movimiento 2D (2D motion tracking), casar movimiento en 3D (3d matchmoving), marcas faciales, relativos al rodaje de acción real.

Transcripción.

Hoy trataremos sobre la cámara en movimiento.

Fijada
El tipo de movimiento de cámara más simple es no moverla, o toma "fija". La cámara está colocada en un trípode o dolly y no se mueve. Esto hace que sea más fácil añadir efectos visuales más tarde o hacer múltiples elementos desde la misma posición.. Ejemplos de ello incluye añadir una casa pintada en lo alto de una colina. Si quisieras crear un plano donde parte del actor se eliminará más tarde (como una pierna en Forrest Gump, o casi todo el cuerpo comom en el hombre invisible) rodarías dos veces. Una con el actor y otra sin actores. Este plano sin los actores se llama "toma limpia" (clean shot) y es muy común para muchos efectos visuales. Puesto que la cámara no se mueve, tienes imágenes idénticas, una con el actor y otra sin el actor. Si quitamos parte de la imagen del actor en postproducción, la versión limpia da la imagen sin el actor. Los aparejos especiales se quitan del mismo modo. El mismo proceso se usa a menudo para crear gemelos del actor. Rodar la escena una vez con el actor a la izquierda y luego rodar lo mismo con el actor en la derecha. Puesto que estas tomas no cambian de posición, puedes sencillamente juntar las imágenes por la mitad..

Normalmente, el operador está haciendo pequeños ajustes de cámara corrigiendo en panorámica o en cabeceo, cuando está sentado en el carrito ("dolly"), y el asistente de cámara está haciendo ligeros ajustes de foco y de exposición. Para obtener los mejores resultados en una toma limpia haz que se vayan todos de la cámara., fuera del carrito y evitar cambiar los ajustes ni siquiera para hacer claquetas El tamaño y posición del encuadre srá diferente si algo cambia, incluyendo la exposición. Puedes emplear tiempo para arreglar esto en postproducción, pero es mejor si puedes evitar el problema.

Incluso aunque una cámara fija haga más fácil conseguir efectos visuales, puede que no encaje con la estética del resto de la película o de los requerimientos del plano.

Post movimiento
Hacer un moviminento en una imagen en postproducción se le llama a veces "Pan and Scan". Esto también puede referirse a transferir una película en formato panorámico a video en pantalla completa.

La escena se fotografía normalmente y luego en la etapa de composición, la imagen es alargada y se añade un movimiento sintético moviendo la cámara digitalmente. También es posible hacer este tipo de movimiento con algunos escanners para mayor calidad.

El problema aquí es la pérdida de resolución al alargar la imagen. Si tu producción final va a video, es posible escanear la película a mayor resolución.

En el pasado, otro modo de sortear el problema de la resolución era rodar en VistaVision o cámaras de 65mm. VistaVision es un formato que rueda con cámaras especiales que llevan película de cine de 35mm corriendo lateralmente. muy parecido a una cámara de fotos. Este mayor tamaño de película permitía ampliar sin mucha pérdida de calidad en los días de la impresora óptica. Los grandes formatos eran también comunes cuando se hacían cualquier producción con muchos efectos visuales en los días de la composición óptica. 2001 Una Odisea del Espacio, Encuentros en la Tercera Fase y Blade Runner son algunas de las películas que usaban 65mm. Star Wars y la mayoría de películas de ILM usaban VistaVision para los efectos hasta los últimos años.

Si el elemento de acción real solo ocupa una porción del encuadre, entonces un movimiento en postproducción no causa una pérdida de calidad. Un ejemplo de esto es empezar en una escena en la que todo es acción real, y luego abrir campo para revelar una gran extensión de la escena con una pintura matte. En aquellos días se podía usar una cámara con movimiento controlado para filmar una pintura matte física en cristal. Un método para añadir la acción real sería con un retroproyector con el mismo movimiento. Con el advenimiento de la pintura matte digital, el pintor matte crea la pintura a una resolución mucho mayor. Si el escaneado de la imagenr real es de 2000 píxeles de ancho, la pintura matte puede hacerse a 4000 píxeles de ancho si la escena final va a tener el doble de ancho.

Trataré el encaje de movimiento 2D más tarde en este artículo, que es una forma de postmover un elemento.

Uno de los problemas con los postmovimientos es la muy limitada apariencia de los movimientos 2d o bidimensionales. No hay cambio de perspectiva o sensación de profundidad. Para obtener verdaderos movimientos de cámara 3D de la acción original, hay un par de procesos.

Control de movimiento
Un modo de tratar con esto es usar el control de movimiento. El control de movimiento se usaba frecuentemente para rodar miniaturas y maquetas pero aquí me enfocaré en el uso ´conh acción real. Normalmente la cámara se monta en un mecanismo de giro e inclinación conocido como cabezal de cámara. El operador tiene un volante de mano para el giro panorámico y otro para la inclinación de cabeceo. Para el control de movimiento tienes un cabezal especial y normalmente un carrito especial donde todos estos movimientos están controlados por motores. En algunos casos, el operador lo mueve igual que en un cabezal normal y el ordenador registra las posiciones usando codificadores de posición. En otros sistemas, el operador usa un joystick o un cabezal de cámara remota que está diseñada sólo para grabar sus movimientos manuales. En este caso el cabezal remoto parece un cabezal de cámara pero solo es una caja con controles de volantes de mano.

Nota que los cabezales de cámara remotos que no graban movimientos se usan frecuentemente en acción real cuando el operador no puede estar con la cámara. La cámara está en un brazo de grúa u otro sistema remoto donde el operador mira en un monitor de video y controla remotamente la cámara (N del T: es lo que se llama una "cabeza caliente").

Con el verdadero control de movimiento, una vez que el movimiento de una cámara ha programado, se puede repetir el movimiento una y otra vez con la cámara sincronizada exactamente. La repetibilidad significa que puedes rodar al mismo actor andado por la escena múltiples veces con un complejo movimiento de cámara. Esto se podría hacer para crear gemelos usando sólo un actor durante un movimiento de cámara. El control de movimiento también te permite filmar tomas limpias en movimiento y así tienes los mismos beneficios de una toma fija para quitar aparejos o actores. Puesto que el movimiento está grabado también puedes tomar estos datos y usarlos más tarde en un sistema de control de movimiento para maquetas o convertir los datos y usarlos en el ordenador para añadir elementos CG.

El control de movimiento también se puede usar para rodar elementos secundarios como objetos o personas en pantalla azul que encajen exactamente en una toma de acción real previa. En este caso, los datos del movimiento vienen de la toma original de control de movimiento, o de un proceso llamado encaje de movimiento (matchmoving), del que hablaré en breve.

Lo malo del control de movimiento es el requerimiento de un sistema especial que tiene que prepararse y ser programado. La mayoría de directores lo odian por el tiempo extra y el proceso. Sólo lo recomiendo cuando de verdad tienes que tener un movimiento repetible en el plató o en exteriores.

Trataré más detalles del control de movimiento en un futuro artículo.

"Matchmoving", encajar movimientos.
La otra opción cuando se requiere un movimiento de cámara es encajar cámaras ("matchmoving") en postproducción. Ahora es una de las técnicas más comunes que llegó con el advenimiento del ordenador. La técnica más simple es rodar solo con giros o inclinaciones que requiera que se añadan otras imágenes más tarde en la composición. Como por ejemplo, si giramos o inclinamos la cámara en una escena de exteriores, y queremos poner la imagen de un platillo volante flotando, podemos encajar el movimiento de un punto cerca del horizonte o del infinito como una montaña o edificio.

Esto se hace tras escanear las imágenes en el ordenador. Los programas de composición profesionales de estos días te permiten especificar un area en el metraje en movimiento que quieras seguir. Fotograma a fotograma, el ordenador compara la imagen en esta zona e intenta encontrar lo que mejor encaje alrededor de donde estaba por última vez. A esto lo llamamos "Tracking 2D" (seguimiento 2D), puesto que solo se calculan las dimensiones X e Y.

Una vez que se hace esto, la imagen del platillo volador se compone sobre el fondo y se le aplica el movimiento del fondo. Ahora tienes una escena con un giro y una inclinación de cámara sobre un fondo de ciudad y un platillo volante que flota sobre un edificio, sin importar qué movimiento hagas. Esto crea la ilusión de que estaba ahí en el momento que se filmó. Si tienes 2 puntos distantes que puedas seguir ("trackear") , entonces es posible hacer que el ordenador calcule la rotación y el tamaño así que no solo puedes rotar e inclinar frontalmente la cámara, sino que además puedes inclinarla lateralmente, incluso hacer algunos zooms o travellings básicos. Sugiero hacer seguimiento de puntos distantes para que puedas obtener un seguimiento del movimiento más preciso sin preocuparte del paralaje o perspectiva. Normalmente también querrás seguir un punto de la escena cercano a donde quieres poner la imagen adicional. Asegúrate de que siempre tienes al menos uno o dos puntos en la escena para hacerles el seguimiento durante toda la escena. Si estás haciendo un gran movimiento panorámico asegúrate que haya otro punto que te venga bien para cambiar el seguimiento de movimiento durante el plano. Idealmente estos puntos estarán a la misma distanca, aproximadamente, de la cámara.

Incluso aunque esto es un "tracking" 2D, es posible obtener información de giro e inclinación. Conociendo la lente usada para fotografiar la escena, el ordenador puede calcular y sacar un archivo de cámara 3D que pueda ser usado en un programa 3D para girar e inclinar la cámara 3D. Esto renderiza un objeto que casa el movimiento exactamente.

Otra variación del "tracker" 2D es un seguimiento de 4 esquinas. Si tienes un panel en una toma en movimiento y quieres cambiarlo con una imagen diferente, puedes hacer seguimiento de cada esquina del panel en el ordenador y decirle que aplique el movimiento a cada esquina correspondiente a la nueva imagen. Esto distorionará la nueva imagen para encajarla en el panel incluso si la escena se mueve.

3D "matchmoving"
El siguiente nivel de encaje de movimientos es el 3D "match moving".
Cuando rodamos una escena se toman medidas de cualquier punto de referencia de la escena (ventanas, puertas, mesas, esa clase de cosas) y en algunos casos, se colocan marcas especiales en la escena. Posteriormente, cuando se haya escaneado en el ordenador el rollo de película, una persona llamada "matchmover" construirá una tosca réplica del escenario o localización en el ordenador. La cámara virtual, que es una cámara simulada en el programa de gráficos de ordenador, se anima para encajar el movimiento de la cámara de cine que filmó la escena de acción real. Originalmente esto era un proceso manual, alineando el escenaro CG con la imagen de la película. Ahora gran parte se hace usando un software especial de seguimiento de movimiento en 3D.

Nótese que algunas medidas como la longitud focal de la lente puede ser un poco diferente de lo marcado. Si estña etiquetado como una lente de 50mm podría ser de hecho una lente de 48mm o 55mm. Así, puede que tengas que hacer algunos ajustres manualmente para que el matchmove final sea perfecto. Asegúrate también de comprobar cualquier matchmove 3D automatizado, pues es posible que el ordenador se equivoque.

Ahora que tenemos una cámara CG que encaja, podemos colocar un objeto CG como una caja en el suelo virtual y parecerá que estaba en el suelo de la imagen original. Aún hay que iluminarlo y componerlo en la escena, pero permanecerá colocado en la posición y perspectiva correctas en la escena incluso si el operador de cámara se mueve cámara en mano alrededor del objeto imaginario.

Si una criatura CG va a caminar sobre un terreno irregular, con un poco de suerte el matchmover ha sido capaz de recrearlo de manera que el animador siempre pueda mantener a la criatura en el suelo. Asímismo, la forma de este terreno se usa para recibir sombras CG. El matchmover puede incluir también grandes objetos como mesas y árboles para que el animador pueda evitarlos cuando mueva si criatura. Si el actor en la escena está interactuando con la criatura, entonces el matchmover mueve un muñeco CG que representa al actor. En algunos casos el matchmover tien que hacer un encaje muy preciso de los brazos y piernas del actor para que el animador pueda coreografiar y encajar la criatura al actor. Aunque esté usando el término "criatura", esto podría ser cualquier objeto 3D o efecto tal como chispas CG.

Así que, ya que tenemos lo básico del proceso de matchmove, vamos a echarle un vistazo a cómo se trabaja cuando rodamos. Si estás usando tracking 2D, entonces supervisa la escena y asegúrate de que tienes algunos puntos definibles. Cualquier lugar con contraste definido o un punto. La esquina de un edificio recortada contra el cielo proporciona un area claramente definida que es fija. El borde de un árbol moviendose con el viento no es un buen punto puesto que es cambiante. El borde de un edificio no es un buen punto porque necesita ser un punto específico y único.

Estos mismos requerimientos se aplican al tracking de 4 esquinas. Si estás reemplazando la imagen de una vieja TV puedes encontrarte con que la pantalla de TV es redondeada y casi se mezcla con el borde de la TV. En este caso pondrías puntos fuorescentes ende una tienda de suministros de oficina en las esquinas de la zona que quieras hacerle un seguimiento ("trackear"). Tendrás que borrar los puntos en la escena final, repintando o por composición.

Si los puntos de seguimiento no existen en la escena, y los necesitas, entonces tendrás que crearlos. Si vas a rodar a un actor frente a una pantalla azul para crear una vista lejana en postproducción, entonces coloca marcas en o frente a la pantalla azul. Pueden ser marcas de 5 a 15 cm hechas de cinta o plástico. Si el material de la pantalla es tela, puedes poner velcro en la parte posterior de las marcas de plástico. Si no puedes tocar la pantalla, usa trípodes o soportes de reflectores ("c-stands", o en España, "ceferinos"), pero ten en cuenta que habrá más trabajo de borrado que hacer en postproducción. Es importante que cualquier marca esté sólidamente fija, así que no los cuelgues de cables.

Querrás que las marcas estén visibles en el escaneado final de la imagen, pero no demasiado grandes o tendrás mucho trabajo extra borrándolos. Lo mismo con el número de marcas. Siempre querrás tener 2 ó 3 marcas visibles incluso cuando gires o inclines la cámara. Los actores o el atrezzo puede ocultar algunos de estas marcas. Si estás haciendo un rodaje de toda una jornada frente a una pantalla azul, entonces es mejor preparar un patrón cuadriculado para las marcas. Ten en cuenta que si la profundidad de campo hace que las marcas se desenfoquen, o si no hay marcas visibles en el plano, se convierte en una cuestión de experimentar en post para crear un movimiento del fondo que parezca que funcione con el sujeto de la escena. Esto puede ser muy costoso y frustrante, especialmente si el actor está saltando o moviéndose.

Si estás haciendo tracking de movimiento 3D siempre querrás tener al menos 3 marcas visibles. Como siempre, el matchmover registrará la información de lente e inclinación de la cámara, posiblemente con la ayuda de un coordinador y ciertamente con la ayuda del asistente de cámara. Si estás rodando en un plató el matchmover debería estar recogiendo medidas de cualquier cosa con líneas rectas que estén claramente definidas como son mesas o ventanas. Con esta información pueden construir una versión ruda del plató en CG. Raramente se usan los planos del plató para construir la versión CG del plató, porque puede que hayan habido ajustes y cambios en el plató real que no se reflejen en los planos. Tú quieres asegurarte de estás construyendo en CG se corresponde con lo capturado en el celuloide y no con lo que fue planeado. Para ayudarle con este trabajo, el matchmover normalmente saca fotografías y especialmente Polaroids donde puedan marcar las dimensiones reales de la imagen. Estas imágenes, y las notas, se usarán dentro de unos meses cuando se inicien los efectos viusales. En algunos casos se toman imágenes estereoscópicas o se usan múltiples cámaras para ayudar a documentar la relación de los objetos en el plató.

Para escenarios orgánicos tales como cuevas o exteriores en un paisaje natural, se usan normalmente pequeñas bolas como marcadores. Es importante que estos marcadores destaquen, por lo que se suelen usar pelotas de ping-pong o de tenis pintadas con color fluorescente. También se pueden colocar LEDs brillantes en las pelotas de ping-pong. Eso es de especial utilidad en platós oscuros o rodajes nocturnos. A veces se filma también en la escena el armazón de una caja de tamaño conocido para proporcionar un objeto conocido y una comprobación de perspectiva.

Si se supone que la escena va a ser un primer plano de una criatura pero no hay un objeto fijo encuadrado, entonces se puede usar una vara para sostener la marca. Como siempre, debería haber al menos 3 marcadores.

Si es una escena en un gran exterior sobre terreno accidentado se puede colocar en el suelo una cuadrícula de marcadores o al menos, que sean medidos. Ahora, el animador será capaz de encajar los pues de la criatura en el suelo real. En Dragonheart y en la mayoría de las películas posteriores cuando filmamos en un gran escenario natural usamos un sistema de topografía conectado a un powerbook o a un ordenador portátil que registra la verdadera posición en espacio 3D de x,y,z.

De vuelta al estudio, el matchmover crea una bola 3D en el ordenador que encaje con esas coordenadas. En el pasado la cámara del ordenador se movía manualmente para encajar la posición. Ahora hay programas especiales de tracking 3D que pueden hacerlo automáticamente.

Marcadores faciales.
A veces se nos requiere para hacer prostéticos CG. Esto se hace para planos que no se pueden hacer con las técnicas normales de maquillaje puesto que va a cambiar durante el plano o que requiere eliminar secciones del actor real. Est es el caso de las extensiones de mandíbulas en Van Helsing y la electrónica facial en algo como la última película de Terminator. Se pueden aplicar pequeños puntos coloreados de una tienda de suministros de oficina a una cara o un brazo. También es posible que el maquillador aplique marcas de maquillaje. En estos casos es importante saber donde colocar los puntos para conseguir el mejor encaje. A causa de los cambios de los músculos, normalmente querrías algunos en los huesos de la mejilla o un area que no cambie demasiado además de los bordes del prostético imaginario. El animador, modelador y/o matchmover tendrán entonces que cambiar la forma y posición del prostético CG para encajarlo fotograma a fotograma.

Ten en cuenta que el matchmove no resuelve el problema de repetir los movimientos de una cámara de acción real requeridos para rodar gemelos y no nos proporciona un fondo limpio. Es posible tomar los datos del matchmove y convertirlos posteriormente en un movimiento para sistemas de control de movimiento cuando estés rodando imagen real o elementos en miniatura. Si necesitas un fondo limpio (para restaurar la imagen) entonces el operador intenta repetir su mismo movimiento tan precisamente como pueda sin los actores y entonces el compositor tendrá que "masajearlo" en post para intentar que funcione.

Bajo presupuesto.
La mayoría de los cineastas principiantes quieren hacer una escena tan compleja como sea posible, pero es importante simplificar y aprender las bases del oficio antes de sobresaturarte a ti mismo.

Como mencioné antes, el proceso más simple es la cámara bloqueada. Fija tu cámara a un trípode sólido y filma tus diferentes elemento, incluyendo tu fondo limpio según lo necesites, sin tocar la cámara o el trípode. Esto te permite enfocarte en el arte de componer sin quedarte atrapado en las dificultades del macthmoving.

Si estás creando elementos CG mide el plató o el área e intenta crear una réplica. Usa unidades de medida reales en tu programa de gráficos de ordenador. Mide también tu cámara. Eso incluye la altura desde el suelo y la distancia a la cámara. Técnicamente lo que buscas es el punto nodal de la lente, pero normalmente es uficientemente preciso empezar con la mitad de la lente o el plano de proyección del film.

También quieres registrar la inclinación de la cámara. Puedes usar un inclinómetro para medirla. Puedes encontrarlo en internet o en grandes tiendas de ferretería. No necesitas la extravagante versión "todo digital". Uno sencillo basado en un nivel de burbuja está bien. Estos son discos verticales de entre 7 y 15 cm con un fondo plano. Una aguna siempre apunta hacia arriba para proporcionar una lectura del número de grados de la inclinación. Colócalo en algo nivelado con el plano del film como la placa de la cabeza del trípode.

Si no puedes encontrar una de estas o son demasiado caras, entonces usa un simple transportador de ángulos de 15cm. Ata un nudo en el extremo de un trozo de cuerda de unos 30 cm. Enhebralo a través del agujero del transportador de ángunos desde atrás. Ata un peso como una gran tuerca o tornillo al otro extremo. Coloca el transportador boca abajo con el borde recto del transportador descansando contra el borde recto de la cabeza del trípode. Lee los grados donde la cuerda pasa por el transportador. Te puedes encontrar con que en tu programa de CG tengas que añadir o sustraer 90 grados de este número o puede que tengas que negar el número. No hay posición absoluta para una panorámica, asó que no nos preocupamos de medirlo.

Coloca tu cámara CG en este punto y usa el escenario que has construido para que sea tu guía de dónde colocar la criatura o el objeto CG. También querrás poder proyectar sombras de tu criatura en este suelo y en cualquier objeto grande como unas mesas.

Una vez que hayas hecho este tipo de planos entonces podrás experimentar con tracking de movimiento 2D y matchmoving 3D. Empieza el matchmoving 3D usando solo panorámicas y cabeceos de cámara cuando ruedes.

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