¿Cómo funciona la ‘cámara lenta’?

La cámara lenta se logra utilizando cámaras de alta velocidad. Cuando la velocidad de fotogramas de captura de un video es mayor que la velocidad de fotogramas de reproducción, el video se ralentiza. Cuanto mayor sea la velocidad de fotogramas de la filmación, más lento será el video.

¿Alguna vez te has sentado, con la boca abierta, mientras mirabas la escena de la pelea en el vestíbulo en The Matrix o la escena de la cocina de Quicksilver en X-Men, preguntándote cómo diablos filmaron esas escenas ultralentas? ¿O alguna vez ha agradecido a una revisión súper lenta por salvar el wicket de su jugador de críquet favorito durante un partido crucial?

Escena de la cocina Quicksilver

La cámara lenta ha revolucionado la cultura visual del mundo y se ha convertido en una herramienta esencial en la ciencia, el cine y el deporte. Esta tecnología convierte una apariencia aparentemente mundana en un momento soñador y accesible. En los deportes, donde incluso un milisegundo puede ser la diferencia entre la victoria y el fracaso, las repeticiones en cámara lenta son extremadamente útiles. De manera similar, la “cámara lenta” también allanó el camino para muchos avances y descubrimientos científicos.

Hoy en día, incluso nuestros teléfonos inteligentes son capaces de filmar en cámara lenta. Incluso si la tecnología ha existido durante más de un siglo, la mayoría de nosotros todavía no tenemos ni idea de cómo funciona la cámara lenta, así que averigüemos qué es exactamente y cómo lo creamos.

¿Cómo percibimos el “movimiento”?

Un flipbook es el ejemplo perfecto de nuestra percepción del movimiento. Estos libros contienen un conjunto de imágenes secuenciales. Cuando recorre cada página lentamente, ve las imágenes individuales, pero cuando aumenta la velocidad de volteo, parece como si el dibujo se estuviera moviendo.

Las imágenes en rápido movimiento nos engañan para que veamos movimiento

Nuestros ojos captan cada imagen que “vemos” y la envían a la corteza visual del cerebro, donde el cerebro procesa la imagen. Sin embargo, cuando las imágenes cambian a un ritmo más rápido que la velocidad de procesamiento del cerebro, nuestro cerebro fusiona las imágenes, que percibimos como movimiento.

En breve, Los videos consisten en varias imágenes que se muestran a una velocidad rápida que engañan a nuestro cerebro para que vea movimiento.

¡Las velocidades de fotogramas importan!

Para crear movimiento a partir de imágenes individuales, debemos conocer la velocidad a la que nuestro cerebro procesa las imágenes. Para determinar esto, se puede utilizar un método interesante. Se toma una fuente de luz parpadeante y la frecuencia a la que parpadea ante nuestros ojos aumenta gradualmente. A cierta frecuencia, la luz parpadeante aparece como un haz de luz constante para nuestros ojos; este es el Frecuencia crítica de parpadeo-fusión (CFF).

Para los humanos, el CFF promedio es 60 Hz. (Suele oscilar entre 50 Hz y 90 Hz)

Este resultado también es aplicable en videografía, ya que nos da la cantidad de imágenes o fotogramas que deben mostrarse en un segundo para lograr un video continuo. Por lo tanto, 60 fotogramas por segundo (fps) se considera la velocidad de fotogramas ideal para una sensación de movimiento detallada y nítida.

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Tasas de fotogramas (Crédito de la foto: Creative Touches / Shutterstock)

Aunque 60 fps nos proporciona la versión más realista de movimiento, podemos percibir el movimiento fluido a una velocidad de aproximadamente 24 fps. Esta es la razón por la que los cines tienen una velocidad de fotogramas estándar de 24 fps; nos permite percibir un movimiento suave, manteniendo bajos los costos de producción.

Con el avance de la tecnología, la velocidad de cuadros de las pantallas ha aumentado. Los videojuegos tienen velocidades de cuadro que van desde 30 a 60 fps. En las PC de juegos de gama alta, las velocidades de fotogramas alcanzan los 120 o incluso los 240 fps.

¿Cómo es posible la cámara lenta?

La cámara lenta no se puede lograr simplemente reduciendo la velocidad a la que cambia cada cuadro. Si la velocidad de fotogramas es demasiado baja, en lugar de un video, estaríamos viendo un conjunto de imágenes secuenciales, como una presentación de diapositivas.

La cámara lenta se logra grabando el video a una velocidad de cuadro alta y luego reproduciéndolo a una velocidad de cuadro más baja. La velocidad de fotogramas más baja preferida es 24 fps; este es el estándar y cualquier cosa por debajo parecería tartamudeada, mientras que la velocidad de fotogramas más alta se elige en función de lo lento que finalmente queremos que sea el video.

Consideremos un video grabado a 60 fps durante un segundo (60 imágenes capturadas en un segundo).

Ahora, reproduzcamos esto a una velocidad de 30 fps. Aquí, entre los 60 fotogramas capturados, los 30 fotogramas iniciales se reproducen en el primer segundo y los 30 fotogramas siguientes se reproducen durante el segundo siguiente. En resumen, el video de 1 segundo, cuando se reproduce, tarda 2 segundos en reproducirse. Por lo tanto, el evento se alarga y el video es 2 veces más lento. Así es como funciona la cámara lenta.

camara lenta

Camara lenta

Tasa de desaceleración

Bien, ahora sabemos que podemos “ralentizar” los eventos, pero ¿hasta qué punto?

Tasa de ralentización = Velocidad de fotogramas de captura / Velocidad de fotogramas de reproducción

Por ejemplo, si un video se graba a 240 fps y se reproduce a 30 fps, el video se ralentiza 8 veces (240/30). Por lo tanto, al cambiar la velocidad de fotogramas de captura, podemos controlar la velocidad de cámara lenta.

Capturemos un video a diferentes velocidades de fotogramas durante un segundo y verifiquemos cuánto se puede ralentizar:

Velocidad de fotogramas de captura (fps) Velocidad de fotogramas de reproducción (fps) Duración de captura Duración de reproducción Tasa de desaceleración 30 30 1 seg 1 seg No ralentizado 60 30 1 seg 2 seg 2x 120 30 1 seg 4 seg 4x 240 30 1 seg 8 seg 8x 480 30 1 seg 16 seg 16x 960 30 1 seg 32 seg 32x

Por lo tanto, ¡Es la cámara más rápida que captura el movimiento más lento!

Hoy en día existen cámaras con una velocidad de captura de billones de fps. Estas cámaras ultrarrápidas pueden hacer que incluso la propagación de la luz parezca lenta.

Técnicas para lograr cámara lenta

La “cámara lenta” se puede lograr en tiempo real o editando un video normal.

Cámaras de película (sobrearranque)

Las cámaras de película antiguas usaban ‘rollos de película’ que se giraban mecánicamente para grabar videos. En esas cámaras, la cámara lenta se logró girando la película más rápido en los lugares donde se requería la cámara lenta. Esto ayudó a capturar más fotogramas en poco tiempo. Finalmente, cuando se proyectaba la película, las partes aumentadas parecían más lentas. Dado que este método implica accionar físicamente la palanca de una cámara, se llama sobrearrancando.

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Cámara de película antigua con manivela para aumentar la velocidad de fotogramas (Crédito de la foto: Uliana Igonina / Shutterstock)

Cámaras digitales

Hoy en día, disparar velocidades de cuadro más altas es más fácil gracias a las cámaras digitales. Dado que tienen opciones preestablecidas para diferentes velocidades de cuadro, todo lo que se necesita es presionar un botón para aprovechar los efectos de cámara lenta. Como es habitual, las áreas que deben mantenerse a velocidad normal se toman a la velocidad estándar de 24 o 30 fps, mientras que las áreas que requieren cámara lenta se toman a una velocidad mayor de fps. Como resultado, durante la reproducción, las regiones con fps altos parecerían ralentizarse.

Cámara lenta falsa

¿Qué pasa con los videos grabados a velocidades de cuadro más bajas? ¿Podemos convertir un video grabado a 24 o 30 fps a cámara lenta? Bueno, técnicamente, sí.

Cámara lenta falsa

En tales casos, insertamos un cuadro negro entre cada uno de los cuadros para aumentar la velocidad total de cuadros. Por lo tanto, durante la reproducción, el video se ralentiza debido a los altos fps. Sin embargo, estos videos probablemente se verán entrecortados y artificiales debido a la alternancia de marcos negros.

Desafíos adicionales

Cambiar la velocidad de fotogramas no es todo lo que se necesita para producir un buen video en cámara lenta.

Cuando tomamos numerosas imágenes en un solo segundo, el obturador de la cámara se abre y se cierra bastante rápido. En consecuencia, muy poca luz ingresa a la cámara a la vez, por lo que sin la configuración adecuada, los videos ralentizados pueden parecer oscuros y ruidosos.

Podemos resolver esto de la siguiente manera:

  • Ajuste de la velocidad de obturación de la cámara.
  • Aumentando la apertura de la lente para dejar entrar más luz.
  • Ajustar la configuración ISO y aumentar la sensibilidad a la luz.
  • Usando una fuente de luz brillante y constante.

Conclusión

La cámara lenta se crea utilizando una velocidad de fotogramas más alta para la captura y una velocidad de fotogramas más baja para la reproducción. Con cámara lenta, podemos extender un solo segundo a una hora entera. Es simplemente fascinante lo que puede hacer un conjunto de imágenes. Una sola imagen es solo una imagen; pero toma un montón de ellos y experimenta con su velocidad, ¡y listo! Tienes la oportunidad de deformar el tiempo y ver cosas que nuestros ojos desnudos ni siquiera pueden comprender. Con eso en mente, continúe y juegue con el modo de cámara lenta en su teléfono, y aprecie las pequeñas cosas que de otra manera ni siquiera habría notado.