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    SMPTE - Sezione Italiana
           BOLLETTINO 64
             Febbraio 2006



EDITORIALE
Riprendiamo il tema iniziato nell弾ditoriale dello scorso bollettino e riguardante gli standard che presiedono ai tre grandi momenti della catena audiovisiva, acquisizione, trasporto e restituzione dei programmi audiovisivi diffusi dalle reti (televisive, web ed oggi anche di telefonia mobile) o distribuiti via supporti preregistrati (DVD, VHS, ecc.)..
Iniziamo dagli standard di acquisizione, prevalentemente ormai impiegati a livello digitale per gli innegabili vantaggi che tali tecnologia offrono sia per la protezione del segnale dai disturbi, sia per le enormi possibilità operative presentate dalla compressione digitale.
Gli standard digitali di acquisizione d段mmagine si dividono in due grandi famiglie: la famiglia SD (Standard Definition) per immagini a definizione standard (quella dell誕ttuale video digitale, diffuso per via terrestre, satellitare ed in cavo o distribuito su supporti preregistrati DVD, evoluzione del vecchio video analogico PAL) e la famiglia HD (High Definition) per immagini ad alta definizione destinate ai grandi schermi, tecnologia già da qualche anno introdotta col digitale in America ed in Giappone ed ora in fase di lancio in Europa.
Iniziamo dunque ad esaminare le caratteristiche dell段mmagine, sia a definizione standard che ad alta definizione, prendendo in considerazione i vari parametri secondo i quali tali caratteristiche possono essere valutate, iniziando dal loro formato.

FORMATO D棚MMAGINE
Gli standard SD prevedono due formati d段mmagine (aspect ratio), indicandosi con tale nome il rapporto fra la base e l誕ltezza dell段mmagine. Con gli standard digitali è anche invalso l置so di riferire tale rapporto alle dimensioni in pixel della mappa d段mmagine, definendo cioè il numero dei pixel presenti per ogni riga (i pixel orizzontali d段mmagine) ed il numero delle righe utili (il numero dei pixel verticali d段mmagine), cioè di quelle che concorrono effettivamente alla formazione dell段mmagine. I due formati d段mmagine adottati dalla SD sono dunque:
  • formato 4:3, equivalente ad un rapporto di 1,33 (già in uso con i vecchi standard analogici PAL e NTSC) su una mappa d段mmagine di 720x575 pixel (720 pixel per 575 righe attive) per lo standard europeo e di 720x480 per quello americano
  • formato 16:9, equivalente ad un rapporto di 1,78 (a schermo largo cioè widescreen, introdotto col digitale) su una mappa d段mmagine di 960x575 pixel (960 pixel per 575 righe attive) per lo standard europeo e di 960x480 per quello americano.
Gli standard HD sono invece tutti nel formato d段mmagine 16:9 (= 1,78) e prevedono per entrambi le versioni europea ed americana due mappe d段mmagine: 1280x720 e 1920x1080 pixel. Da tali dati emerge il fatto che le tecnologie digitali hanno reso gli standard europei ed americani più vicini, usando per entrambi gli stessi numeri di pixel per riga (720 per il 4:3 e 960 per il 16:9). L誕vvicinamento è anche più evidente per gli standard ad alta definizione, ove sono anche eguali i numeri delle righe (720 e 1080), mentre rimangono necessariamente diversi per i sistemi a definizione standard per ovvie ragioni di compatibilità con i preesistenti standard analogici PAL per l脱uropa (ove le 575 righe attive sono parte delle 625 righe totali per le quali il sistema PAL 625/50 è conosciuto) e NTSC per l但merica (ove le 480 righe attive sono parte delle 525 righe totali per le quali il sistema NTSC 575/60 è conosciuto). Ciò ha però comportato il fatto che i pixel non sono esattamente quadrati per sistemi SD, mentre lo sono per quelli HD.
Sono doverose alcune considerazioni sul rispetto del corretto formato d段mmagine nella riproduzione sugli schermi degli utenti. Il mercato, con l段ntroduzione degli schermi piatti, privilegia gli schermi larghi in formato d段mmagine 16:9. Di contro i programmi messi in onda dai broadcasters sulle reti digitali sono ancora nella stragrande maggioranza in formato 4:3. Il pericolo risiede quindi nella eventualità che l置tenza, per assenza di chiare informazioni al riguardo, riproduca in formato 16:9 immagini originate in 4:3, deformandone in tal modo la riproduzione (l段mmagine viene riprodotta allargata). Se poi per sovrammercato già alcuni rivenditori non allineano correttamente gli schermi che hanno in esposizione, si comprende come la confusione del pubblico aumenti pericolosamente. L段ndifferenza su tale problema è arrivata a tale punto che, in periodo pre-natalizio, le pareti di una intera sala di esposizione di un noto superstore milanese sono apparse tappezzate di schermi piatti in formato 16:9 che riproducevano immagini ricevute in 16:9 ed ulteriormente compresse in verticale! Il 16:9 del 16:9! La giustificazione fornita dagli addetti è stata che loro non potevano certo correggere gli schermi al variare del formato delle immagini fornite al sistema in esposizione. Ogni commento appare superfluo.
A tale riguardo vale la pena di ricordare i provvedimenti che broadcasters ed utenti possono prendere per conciliare i due formati. Da parte di molti broadcasters era invalso l置so, già sulle reti analogiche PAL o NTSC, di distribuire le immagini in formato 16:9 col metodo "letter box" che consiste nell段nscrivere tali immagini nel formato 4:3 degli schermi dei televisori analogici lasciando due spazi privi di immagine al di sopra ed al di sotto dell段mmagine widescreen (i due noti "bandoni neri"). Si diminuisce però in tal modo la definizione verticale delle immagini (che vengono così descritte, nello standard europeo, da sole 575x1,33:1,78 = 430 righe in luogo delle 575 delle immagini 4:3).
Un provvedimento del tutto opposto, quello del "side cut", consiste nel tagliare due fette verticali laterali all段mmagine widescreen, iscrivendo quello che resta nello schermo a 4:3. Per poter procedere in tal modo è comunque necessario, in sede di composizione d段mmagine, concentrare nella sua parte centrale a 4:3 tutti gli elementi rilevanti (titoli, scritte, ecc.). Tale sistema viene impiegato ormai diffusamente nelle riprese di grossi eventi internazionali, quali le presenti Olimpiadi invernali di Torino, ove, fra l誕ltro, tutti i dati sugli atleti (nome, tempi del cronometraggio, ecc.) vengono inseriti nella porzione centrale 4:3 dell段mmagine in 16:9 con cui tutte le riprese vengono effettuate.
Altro provvedimento, quello del "pan & scan", adottato ampiamente dalla BBC, consiste nel trattare le immagini a 16:9 facendo scivolare entro di esse la finestra 4:3 a destra o a sinistra a seconda del tipo di immagine con l段ntento di non perderne gli elementi più significativi. Un tale procedimento richiede peraltro il consenso del regista che ha firmato il prodotto in 16:9.
Un provvedimento intermedio fra i due prima descritti, adottato spesso dalla RAI e da altri grandi broadcaster, consiste nel tagliare solo due minime parti dell段mmagine a 16:9 a destra ed a sinistra, potendosi così ridurre l誕ltezza, e quindi l弾videnza, dei due fastidiosi bandoni neri tipici del letter box.
Nel prossimo bollettino proseguiremo l弾same degli altri parametri che determinano le caratteristiche delle immagini.





ATTIVITA DELLA SMPTE ITALIAN SECTION

Giornata di studio "L但udio, questo misconosciuto", 22 Febbraio 2005, Roma - Aula Magna del Ministero delle Comunicazioni viale Europa 90
Proseguiamo l段llustrazione delle relazioni esposte alla Giornata pubblicando ora un sommario della relazione presentata dall段ng. Florenzo Petitta sulle moderne tecniche di trattamento del suono.
"MODERNE TECNICHE di acquisizione, registrazione e riproduzione DEL SUONO" di Florenzo. Petitta, AES, Radio Vaticana.
Il relatore ha voluto sottolineare la "lunga marcia" del suono portando alla Conferenza tre tangibili testimonianze di un glorioso passato: un vecchio ingombrante microfono (il microfono a marmo e carbone inventato da Edison nel 1877, un fonografo a tromba (il fonografo a cilindri, ricoperti prima di stagnola poi di cera, inventato da Edison nel 1877) ed un altoparlante elettrodinamico del 1925. Di fronte a questi cimeli ha avuto buon gioco a mettere in evidenza l誕ttuale grande difficoltà e complessità nel gestire l誕udio professionale, nelle sue molteplici espressioni sia negli impianti fissi che in quelli mobili. Grande complessità ha infatti raggiunto la ripresa microfonica dei suoni, la loro registrazione e la loro riproduzione in spazi sia chiusi che aperti e l弛perazione dei moderni apparati digitali (per il continuo aggiornamento che essa richiede). Non vanno poi omesse le difficoltà che sorgono nella gestione delle variabili tecniche ed ambientali della diffusione, intesa come rinforzo sonoro all誕scolto diretto (non amplificato) dei suoni.
Affrontando il tema dell但CQUISIZIONE, Petitta ha rilevato come tutti i tipi di microfoni abbiano in comune un diaframma, con funzione di membrana acustica opportuna alla captazione dei suoni, ed un mezzo di traduzione, per trasformare il movimento della membrana in segnale elettrico. Ricordando il vecchio Microfono a Carbone ha rilevato che, se non fosse per la qualità, esso sarebbe ancora in vita: è stato infatti tra i più longevi (circa 100 anni di vita), è robusto, economico, e produce un segnale molto elevato. Passando ai microfoni oggi in uso ha commentato che il Microfono a Condensatore è nato oltre 50 anni fa, ed è ancora tra i più usati negli "studi radiofonici" e di "produzione musicale" di tutto il mondo per le sue elevate prestazioni, con una risposta in frequenza da 20 a 20.000 Hz. Il Microfono Dinamico è tra i più usati dai cantanti nelle loro performance "live"; insensibile ai rumori introdotti quando lo si maneggia, è robusto meccanicamente ed ha una risposta in frequenza che meglio si adatta alle riprese "live" da 200 a 12.000 Hz. Il Microfono a Nastro poi è usato per la voce e per alcuni strumenti musicali; il suo limite è però la scarsa resistenza agli urti; ha una risposta in frequenza da 50 a 12.000 Hz.
Petitta ha poi ricordati i principi fisici sui quali è basata la traduzione dei microfoni. Nei microfoni a carbone microgranuli di carbone, al variare della pressione impressa su di loro dalla membrana, variano la superficie di contatto, facendo variare la resistenza e quindi la corrente che scorre nel circuito; tale variazione da luogo ad un segnale elettrico (il segnale audio). Nel microfono dinamico (il nome corretto è "elettrodinamico"), quando l誕ria preme sulla membrana si muovono anche le spire di rame immerse nel campo magnetico di una forte calamita; in tali spire si induce così un segnale elettrico con un andamento "analogo" alla variazione di pressione che ha agito sulla membrana. Il microfono a condensatore utilizza invece una o due "armature" come membrane; applicando a queste delle tensioni continue si ottengono vari diagrammi di ripresa dei suoni, noti come "diagrammi polari" ( cardiode, bidirezionale, omni-direzionale); la trasduzione si basa sulle variazioni di capacità che subiscono le armature membrane al variare della pressione. Il microfono a nastro ha invece la membrana costituita da un sottile nastro metallico corrugato sospeso in un forte campo magnetico: quando viene raggiunto dalle vibrazioni dell誕ria, il nastro si muove, taglia le linee di flusso magnetico e dà origine ad un segnale elettrico di auto-induzione.
Ma quali errori possono commettersi quando si impiegano due o più microfoni? Il contro-fase è un fenomeno di cancellazione di frequenze che si verifica quando si sommano in un mixer due o più microfoni che sono o mal posizionati (contro-fase acustico), o mal collegati per errata chiave di cablaggio (contro-fase elettrico); entrambi questi errori si possono verificare anche nella fase di rinforzo sonoro con altoparlanti. Il filtraggio a pettine è un fenomeno di somma e sottrazione di frequenze che avviene solitamente quando nell弾ffettuare una ripresa complessa, due microfoni sono vicini tra loro ma in posizione asimmetrica rispetto alle sorgenti musicali; è un difetto non recuperabile e la registrazione è quindi compromessa. Il fenomeno di schiacciamento dei piani orchestrali si verifica quando, ascoltando dal vivo un弛rchestra, noi riceviamo i vari fronti sonori (solisti, violini altri strumenti, coro) con diversi millisecondi di differenza; queste piccole differenze ci danno la sensazione della tridimensionalità; quando però sommiamo 20, 30 o 40 microfoni elettronicamente senza ricreare questi ritardi, "appiattiamo" i vari piani orchestrali.
Rimandiamo al prossimo Bollettino gli altri argomenti trattati dall段ng. Petitta nella sua conferenza.



SMPTE Bollettino della Sezione Italia

c/o Franco Visintin

e-mail : franco.visintin@smpte.it

SMPTE website : http://www.smpte.org

SMPTE-Italy website: http://www.smpte.it




Fig. 1, compatibilita' 16:9 e 4:3: procedimenti "letterbox" e "side-cut"
Fig. 2, microfono a carbone.
Fig.3, microfono elettrodinamico
Fig.4, microfono a condensatore
Fig.5, microfono a nastro