2017 Grafisch Lyceum Rotterdam

Ik heb nu diverse gastlessen gegeven op het Grafisch lyceum over audio. Erg leuk om zoveel prettige energie terug te krijgen van deze leerlingen van jaar 1 en 2. Gastlessen over audio beginnen met luchttrillingen en het omzetten naar elektrische stroompjes tot keuze in microfoons en het geluid in je montage.

Tot en met het gevolg van je muziekkeuze voor de beleving van je video.

 

2010 Graag naar HD

Hoe wij graag van SD naar HD gingen

Hier in Nederland kijken we al tijden naar televisie op het PAL systeem.
Het PAL systeem (Phase Alternating Line) bestaat al sinds de eerste televisies op de markt kwamen. Het eerste journaal werd in 1953 uitgezonden.

PAL heeft 720 pixels in de breedte en 576 pixels in de hoogte, er zijn 25 beelden per seconde en per beeld twee field. Op de fields komen we nog terug.

4 bij 3
Dit plaatje is 720×576 pixels. (PAL)

Zo ziet een kleuren plaatje er uit in 4:3 beeldverhouding uit.

Hier hebben we jaren naar gekeken tot er iemand bedacht dat dit toch wel heel weinig pixels zijn en de PAL norm ook wel heel ouderwets. Men vond dat we op HD over moesten stappen om de elektronica industrie een boost te geven. In 1993 werkte ik in een studio al het geluid af voor een HD videoprogramma dat toen op experimentele basis (om te ondervinden wat de praktische problemen zouden zijn van HD) werd gemaakt.
De resolutie was 1920×1080 pixels en 30 frames per seconde (nog op de Amerikaanse NTSC standaard). Toch heeft het nog geruime tijd geduurd voor we allen overstapten. Ook omdat de monitor om het HD beeld te kunnen zien toen f 100.000,- kostte, het was nogal duur.
Dat programma in 1993 was dan ook het enige wat ik toen zag in HD.

HD was nog te ver weg, er was een ander voorstel en dat was breedbeeld. Geen beelden meer die in de verhouding 4 bij 3 (4 breed en 3 hoog), maar nu in het moderne 16 bij 9 ofwel breedbeeld.
Maar hoe doe je dat, kan je zomaar van 4:3 naar 16:9? Nou nee daar komt wel even wat voor kijken. Laten we met de camera beginnen. Professionele camera’s waren kostbaar, een Ikegami schoudercamera kostte vanaf f 60.000 ,-, niet echt een dingetje om even te vervangen als je als cameraman werkte. Dat snapte de industrie ook wel dus werd er een systeem bedacht dat je wel met oude camera’s toch breedbeeld kon opnemen. Men schroefde een anamorfe lens op de camera. Deze lens vervormde het beeld dat opgenomen werd en maakte het als volgt.
16 bij 9 breedbeeld

720×576 pixels, vierkante pixels met anamorf opgenomen beeld.

Nou, je ziet meteen dat hier iets niet klopt, de auto is te smal. Ook zie je dat alle beeldpunten gebruikt zijn: alle 720×576 pixels zijn in gebruik.
Ons eerste plaatje had ook 720×576 pixels, deze pixels zijn vierkant.
Dit nieuwe anamorfe plaatje is ook 720 bij 576 en heeft ook (op dit moment) vierkante pixels.

Om nu breedbeeld in de PAL norm te laten vallen (heel Nederland heeft televisies in PAL), bedacht men dat pixels niet altijd vierkant hoeven te zijn, deze kunnen ook langgerekt zijn in de breedte, rechthoekige pixels.
Als je in bovenstaand plaatje de pixels verandert van vierkant in brede pixels gebeurt het volgende
Breedbeeld
720×576 pixels in breedbeeld anamorf, met brede pixels.
Perfect breedbeeld met evenveel pixels als de 4:3 beelden die daarvoor hadden. Een nieuw formaat beeld dat in de oude PAL norm past.

Dat lijkt een flinke stap voorwaarts, maar al snel bleek dat de overgang van 4:3 naar 16:9 breedbeeld minder eenvoudig was. Immers, als men nu opeens breedbeeld zou gaan uitzenden dan zou het overgrote deel van Nederland (die ene uitgezonderd die ook een breedbeeld televisie had) wel steeds hele slanke mensen zien op televisie, of smalle auto’s zoals de anamorf vervormde versie van de auto hierboven.
Nou ja, niet getreurd, dan doen we het volgende zodat iedereen weer gelukkig is.
Letterbox
Dit beeld heet letterbox formaat, breedbeeld in een 4:3 kader.

Tja inderdaad geen klachten meer. Maar ho ho wacht eens even, is dat vooruitgang? We hadden een prima vol beeld met deze auto in 4:3, brengt de vooruitgang dan alleen maar twee zwarte balken mee? Ja inderdaad, de vooruitgang wil dat we naar breedbeeld gaan en de PAL norm staat ons niet toe om dat in 1 keer te doen. Daarom stappen we eerst over op breedbeeld in een 4:3 scherm, letterbox, zodat we kunnen wennen aan de filmbeeld verhouding van 16:9. Er zijn nog steeds 720 pixels bij 576 te zien, maar een deel daarvan doet niet meer mee voor de beleving, die zijn namelijk zwart. Het plaatje dat we overhouden is 720 bij 434.
Eerst hadden we beelden met 414.720 pixels (720×576) om van te genieten en nu zijn er nog maar 312.480 (720x 434), dat is 102.240 pixels minder, toch bijna 25% minder.

Het heeft mij best verbaasd hier nooit iemand over te horen. Maar het wordt nog een tandje erger. Nu beginnen er inderdaad 16:9 televisies op de markt te komen en ook nog te verkopen. Eerst nog de conventionele met een beeldbuis, later de flatscreens. Die mensen zitten nu te kijken naar een 4:3 letterbox beeld in een 16:9 kader, dat ziet er ongeveer zo uit.
Letterbox in breedbeeld
Dit heeft de naam pillarbox, aan alle kanten zwarte balken, tjeetje da’s geen gezicht. Koop ik een nieuwe TV zie ik veel zwart. Maar dit is wel hoe het beeld binnen kwam. Gelukkig hebben we een knopje op de afstandsbediening dat “zoom” heet. Ach als we dat indrukken komt het allemaal goed. Maar voor we op dat knopje drukken…
Het scherm van een breedbeeld televisie is 720 bij 576 pixels en de pixels zijn breed. Als bovenstaande plaatje klopt hoeveel werkelijk gebruikte pixels zie ik dan? 540×434, dat zijn 234.360 pixels in plaats van 414.720, iets meer dan de helft!
Shit daar is wel even wat beeld verdwenen… laat ik maar gauw op de zoom knop drukken!
Ah gelukkig nu heb ik pas waar voor mijn geld!

Letterbox zoom naar breedbeeld
Letterbox beeld vergroot tot breedbeeld (133%), ziet er wel een beetje fuzzig uit.

Ik denk dat ieder weldenkend mens kan zien dat het oude 4:3 scherm er veel beter uitziet dan het breedbeeld dat we uiteindelijk kregen.
Het valt mensen wel op dat DVD’s er wel erg goed uitzien in breedbeeld. Dat klopt als een bus, DVD’s zijn anamorf, en gebruiken dus de echte volle PAL resolutie van 720×576 en met elke pixel in actie! (zonder zwarte balken tenzij een film in Cinemascoop dan krijgen we toch weer smalle zwarte balken boven en onder). Zelfs op HD schermen zien DVD’s er goed uit. Sommige mensen vinden zelfs de DVD beter dan de Bluray.

Conclusie
We zijn wel voor de gek gehouden, we hebben uiteindelijk zo weinig pixels te zien gekregen dat we massaal overgestapt zijn op HD omdat “gewoon” televisie er niet meer uitzag.
Natuurlijk kon de analoog 4:3 televisiekijker niet opgescheept worden met een anamorf (vervormd) beeld om de 16:9 schermen te vullen. Maar waarom konden we wel een letterbox beeld opblazen voor de 16:9 kijkers terwijl dat minstens net zo erg is.

Ik heb maar weinig (vak) mensen ontmoet die het hier over hebben. Vakmensen maakten de programma’s natuurlijk in breedbeeld en wel de juiste anamorfe kwaliteit (zoals op de DVD). Het waren de kabeldistributeurs die van deze breedbeeld programma’s letterbox maakten, zodat ze niet gebeld werden door iedereen om te mopperen over het beeld. Ook stuurden de kabelaars het zoom signaal mee, een signaal waarmee de breedbeeld televisie automatisch in de 133% zoomstand ging staan. Juist omdat het automatisch ging dacht iedereen dat het hier om de juiste kwaliteit ging.
Ik heb maar één maal gehoord dat iemand boos de Rembrandttoren in Amsterdam in is gegaan om bij Philips te protesteren tegen de zwarte pixels die we thuisbezorgd kregen, zwart terwijl we betaalden voor gekleurde pixels. De man werd voor gek versleten, helaas had hij echt gelijk. Ik denk dat dit het best bewaarde geheim van de industrie is.

Toen we nog een beeldbuis hadden ging het nog wel, maar op onze moderne HD schermen is de analoge televisiekwaliteit door bovenstaand fenomeen wel heel erg slecht om naar te kijken. Daarom willen we allemaal digitale televisie en liefst in HD. Nu hebben we geen gedoe meer met inzoomen en anamorfe vervorming, geen brede pixels meer maar vierkante. Ook oude beelden worden nu weer op een normale manier weergegeven. Alleen teveel afstandsbedieningen (o.a. voor de digitale ontvanger).

Nu hebben we digitaal televisie en in HD. We zijn nu vaak onder de indruk van ons oude PAL systeem in anamorfe vorm. We krijgen nu pas de kwaliteit te zien van onze DVD’s die allemaal 720×576 pixels zijn. Eigenlijk zien we nu pas de kwaliteit die we 20 jaar geleden hadden. Echt full HD is een stap extra.

Fields

Daar zou ik op terugkomen.
Fields is een systeem dat verzonnen is omdat men vroeger niet zulke snelle electronica had om een heel beeldje ineens op het scherm te zetten. Men deelde een beeldje op in twee fields. Men zette eerste de oneven lijnen op de buis en daarna de even lijnen ertussen. Ons oog is zo traag dat het niet opvalt. Tegenwoordig is progressive heel modern. Het is niet alleen een mooi woord (vooruitstrevend) het betekent dat een beeld in een keer op je scherm gezet wordt, dus zonder fields.
Iedereen is het er weer over eens, progressive is tof! Ja maar ik ben toch niet zo erg blij. Als ik even nadenk en dat field systeem voor ogen houd dan kom ik op heel iets anders uit.
Progressive heeft 25 hele beelden per seconde. Met fields (ookwel interlaced genoemd) hebben we het over 50 halve beelden per seconde. Interlaced heeft dus een twee keer zo grote tijdresolutie dan progressive. Kan je dat zien? Jazeker, alle snelle bewegingen zien er progressive gewoon niet strak uit maar schokkend. Interlaced ziet het er wel verdomde strak uit. Ok, dat is in beweging, is er dan een voordeel met progressive als je een stilstaand object ziet? Nou nee eigenlijk niet, omdat je met fields hetzelfde plaatje krijgt als progressive als het object niet beweegt. Dus er zit alleen maar een nadeel aan progressive? Ja inderdaad, interlaced heeft eigenlijk gewoon geen nadelen (behalve de naam).

Het lijkt alsof ik graag terug wil naar de beeldbuizen tijd, nee absoluut niet! Hoewel de beeldbuis lang een mooier plaatje gaf dan HD LCD. Dit kwam door het gehaspel met letterbox en zoom. Zou ik toch niet meer het gepiep van het hoogfrequent gedeelte van de beeldbuis willen horen, het geknipper kan ik ook missen alsook de onscherpte in de hoeken, en dan hebben we het nog niet over de voetafdruk van de kast en de beperkte grootte van het scherm.
Nadelen van de flatscreen is hoofdzakelijk het beeld enhancing systeem dat veel fabrikanten gebruiken. Ik denk dat dat ook nog van het letterbox gedoe kwam, om het er toch beter uit te laten zien. Vervelend en ergerlijk als een logo in de hoek ineens onscherp wordt omdat er ergens anders in beeld wat beweegt. Gelukkig worden die systemen wel beter. Ik ben blij met de vierkante pixels (zoals op computerschermen), geen vervorming in de hoeken meer, het inmiddels betere contrast, en nauwelijks een voetafdruk, scherm tot op de rand en bijna onbeperkte grootte. Jammer dat in zo’n kast niet een goed geluid te bouwen valt, maar ook met een buis had ik het geluid al over mijn hifi.

Nog even op een rijtje:

De kwaliteit bij de programma makers:
PAL 4:3, 720×576 pixels, 25 frames per seconde en twee fields (25i). 100% kwaliteit.
PAL 16:9, 720×576 pixels, 25 frames per seconde en twee fields (25i) anamorf. 100% kwaliteit. (dit is gelijk aan de DVD kwaliteit)

De kwaliteit in de huiskamer bij analoge ontvangst:
PAL 4:3, 720×576 pixels, 25 fps en 2 fields (25i), 100% kwaliteit (414.720 pixels)
PAL 16:9 op een 4:3 televisie: 720×434 pixels, ca 75% kwaliteit (312.480 pixels)
PAL 16:9 op een 16:9 televisie: 540×434 pixels, ca 57% kwaliteit (234.360 pixels)

Gelukkig is dit voor veel mensen achter de rug en zijn we nu in het HD tijdperk.

HD heeft vele gezichten en kwaliteiten:
Full HD 2k: 1920×1080, 25 fps en twee fields (1080i genaamd)
Full HD 2k: 1920×1080, 25 fps progressive (1080p genaamd)
HD: 1280×720, 25 fps en twee fields (720i)
HD: 1280×720, 25 fps progressive (720p)
Deze formaten hebben vierkante pixels.

Nieuwere formaten zijn full HD 2k met hogere framerates b.v. 50 frames per seconde, hierbij vervallen de fields.

En de industrie wil ons graag naar het 4k formaat hebben zodat we allemaal naar de winkel rennen en nieuwe televisies kopen. En natuurlijk gaan we dat doen!

UHD-1 (Ultra HD-1) 4k: 3840×2160 pixels.
UHD-2 (Ultra HD-2) 8k: 7680×4320 pixels ligt ook al op de plank.

Veel kijkplezier

Frank Koppelmans