Capire i formati e le impostazioni video

Anche per l'archiviazione dei file video esistono diverse opzioni di formato, così come è possibile salvare uno scatto in formato JPEG, HEIF o RAW. Le cose però sono un po' più complicate con i video, perché ci sono più variabili in gioco. Qui parleremo dei formati video più comuni e ti aiuteremo a capire le relative opzioni del menu disponibili.

A differenza delle immagini, i file video hanno più componenti, tra cui un codec e un contenitore. Un codec è un livello software per la codifica e la decodifica dei dati video in fase di registrazione e riproduzione. È la versione video degli algoritmi di compressione che si usano per le immagini. La maggior parte dei codec è detta "a perdita di dati" perché, quando i dati vengono compressi per risparmiare spazio, viene persa una parte dei dati video originali.

Il contenitore o wrapper raggruppa i dati relativi alle immagini e all'audio del video, insieme ai sottotitoli e ad altri metadati. Il contenitore si comporta come un singolo file: quando si parla di formati video si intendono solitamente i formati del contenitore, come MP4 o XF-AVC. Tuttavia, selezionando un formato video nel menu della fotocamera, di solito si sceglie una combinazione di contenitore e codec, come MP4 (HEVC) o MP4 (H.264), non solo MP4.

È possibile salvare video RAW e alcune fotocamere offrono questa opzione, ma i file RAW sono enormi: se riprendi a 25 fotogrammi al secondo, significa salvare 25 file RAW per ogni secondo di video, il che metterà a dura prova la larghezza di banda e la velocità di scrittura della scheda del kit, oltre a riempire molto in fretta lo spazio di archiviazione.

Ecco perché, proprio come per i file immagine, vengono utilizzati vari metodi per ridurre le dimensioni dei video e semplificare la loro gestione, come vari sistemi di compressione e di campionamento del colore. Di solito puoi scegliere tra i vari metodi di compressione nel menu della fotocamera, alla voce Dimensione registrazione filmati, ma il campionamento del colore è determinato dalle impostazioni relative al formato del file. Diamo quindi un'occhiata ai formati video più comuni e alle altre impostazioni che influiscono sulle dimensioni dei file video.

• Quali sono i diversi formati video?
• Dimensione della registrazione, frame rate e metodo di compressione
• Profondità in bit e frequenza bit
• Sotto-campionamento Chroma
• Usare Canon Log
• Quali sono i formati video migliori?

Ecco i formati video standard disponibili sulle moderne fotocamere Canon (non tutti sono disponibili su tutti i modelli):

• MP4 (H.264): MP4 è un formato di file contenitore, quindi esistono diverse varianti di MP4. H.264 (o AVC) è il codec di compressione video attualmente più utilizzato per i video digitali, in particolare per i servizi di streaming; questi file possono essere riprodotti su quasi tutti i dispositivi.
• MP4 (HEVC): HEVC è la sigla di High Efficiency Video Coding. Questo codec – detto anche H.265 – offre un'efficienza di compressione migliorata del 50% rispetto al formato H.264, quindi si ottengono file più piccoli e, durante lo streaming, è sufficiente una larghezza di banda ridotta. È anche il primo formato a supportare la risoluzione 8K.
• XF-AVC: questo formato file è stato sviluppato da Canon appositamente per le riprese 4K DCI o 4K UHD. È adatto ai professionisti, che lo utilizzano per effettuare riprese ad alta risoluzione. L'estensione corrispondente è .MXF.
• RAW: alcune fotocamere Canon permettono di girare video in RAW, oltre a scattare fotografie in questo formato. I file RAW contengono tutte le informazioni cromatiche e tonali e i dettagli dell'immagine catturati dal sensore, il che è estremamente utile perché consente un maggiore margine di manovra in fase di ritocco. I videomaker apprezzano questo formato soprattutto per la capacità di catturare la gamma dinamica più ampia di una scena e sfruttare al meglio i dettagli illuminati e in ombra in post-produzione.
• Cinema RAW Light: il formato RAW presenta enormi vantaggi, ma le dimensioni dei file possono avere ripercussioni sul flusso di lavoro. Una buona soluzione è il formato Cinema RAW Light di Canon, introdotto con il lancio della videocamera Canon EOS C200. Questo formato mette a disposizione una gamma dinamica ampia riducendo al contempo di molto le dimensioni dei file. L'estensione corrispondente è .CRM.
• MOV è un formato contenitore alternativo, utile per modificare le riprese al computer. I file MOV sono di qualità elevata, con opzioni codec eccellenti tra cui vari codec ProRes con o senza perdita di dati per le riprese ad alta risoluzione, ma i file possono essere molto pesanti. Alcune reflex digitali Canon supportano le riprese in formato MOV, ma se utilizzi una moderna fotocamera mirrorless, una fotocamera cinematografica o una videocamera Canon puoi filmare in altri formati e transcodificare in MOV, se necessario per la post-produzione, oppure esportare le riprese in formato MOV per la consegna, qualora il cliente richiedesse questo formato.
• Potresti anche aver bisogno di esportare i file in formato WMV (Windows Media Video) per specifiche esigenze di consegna, ma l'analisi di tutte le possibili declinazioni dei flussi di lavoro di post-produzione e consegna esula dalle nostre finalità.

Abbiamo già accennato al fatto che esistono molte variabili quando si parla di formati video. Oltre a selezionare un codec e un formato contenitore, puoi scegliere tra una serie di impostazioni che determineranno la qualità del video e le dimensioni dei file risultanti, che a loro volta influiscono sulla durata della registrazione sulla scheda di memoria.

Nel menu della fotocamera, alla voce Dimensione reg. filmato, puoi impostare tre paramenti importanti:

• Dimensione della registrazione: l'equivalente della risoluzione nelle fotografie, ossia il numero di pixel in ciascun fotogramma. Le impostazioni comuni sono:
  • 4K DCI (4K-D nel menu): 4096 x 2160 pixel.
  • 4K UHD (4K-U nel menu): 3840 x 2160 pixel.
  • Full HD (FHD nel menu): 1920 x 1080 pixel.
• Su altri dispositivi sono disponibili ulteriori opzioni, in particolar modo sulle videocamere professionali, come 8K DCI (8192 x 4320) e 8K UHD (7680 x 4320) su Canon EOS R5 ed EOS R5 C. Naturalmente riprendere in 4K, a parità di altre impostazioni, produce file di dimensioni maggiori rispetto alla modalità Full HD, ma di solito è sufficiente selezionare la dimensione del fotogramma adatta al risultato previsto, oppure riprendere alla migliore risoluzione disponibile e ridimensionare il file in un secondo momento, a seconda delle opzioni di post-produzione disponibili.
• Frame rate: è la frequenza con cui vengono catturati i fotogrammi video, espressa in frame al secondo (fps). Le opzioni disponibili dipendono dalle impostazioni generali del sistema video: PAL (Europa) o NTSC (Nord America e Giappone). La frame rate standard è 25 fps per PAL o circa 30 fps per NTSC. La velocità dei filmati girati a 50/60 fps può essere dimezzata con una riproduzione a 25/30 fps in post-produzione. Su alcune fotocamere sono disponibili frame rate più elevate, come 100/120 fps o talvolta anche oltre, per ottenere un effetto super slow motion durante la riproduzione a frame rate standard. Noterai che la maggior parte delle impostazioni disponibili terminano con la p, come nel caso di 50p, ma alcune terminano con la i, come nel caso di 50i o 59,94i. P sta per progressivo e i per interlacciato. Se utilizza la scansione interlacciata, il display aggiorna righe alterne dell'immagine sullo schermo: prima le righe pari, poi quelle dispari, poi di nuovo quelle pari e così via. Tutto ciò avviene così rapidamente (in genere 30 volte al secondo o più) che l'occhio percepisce un'immagine completa, ma ogni campo contiene tecnicamente solo metà dei dettagli dell'immagine. Tutti gli schermi dei computer e i TV moderni, così come i video su Internet, utilizzano la scansione progressiva, in cui ogni fotogramma del video contiene l'intera immagine. Una volta i video destinati alla trasmissione erano interlacciati come standard, perché così si ottengono risoluzioni apparentemente più elevate anche quando la larghezza di banda è limitata. Oggi lo standard di trasmissione in Europa è 50i, ma i video possono essere trasmessi in modalità interlacciata o progressiva. (Gli schermi moderni modificano automaticamente i segnali interlacciati in ingresso). Attualmente i video vengono registrati perlopiù in modalità progressiva, e poi vengono convertiti in file interlacciati per eventuali esigenze di consegna. Se imposti la modalità interlacciata, il numero indicato è la velocità di campo, mentre la frame rate corrisponde alla metà di quel numero, quindi 50i è 25 fps e 59,94i è 29,97 fps.
• Metodo di compressione: oltre al codec utilizzato per codificare e decodificare il video, spesso è possibile selezionare un metodo di compressione, che non determina il codec o il tipo di compressione utilizzato, ma piuttosto il modo in cui il codec sarà applicato:
  • All-I: i sta per intra-frame, un metodo che comprime ogni fotogramma, uno alla volta. In questo modo non si ottengono file di dimensioni ridotte come con gli altri metodi disponibili, ma la qualità è potenzialmente migliore, il che è l'ideale soprattutto in fase di ritocco: grazie alle maggiori informazioni sulle immagini, potrai apportare modifiche più consistenti ai file in post-produzione.
  • IPB (standard): detto anche GOP (gruppo di figure), questo metodo analizza un fotogramma chiave (I-frame) e poi registra solo le differenze tra i fotogrammi anziché tutte le informazioni sull'immagine per ciascun fotogramma. Lo fa utilizzando i fotogrammi P (fotogrammi predittivi), che registrano i cambiamenti rispetto al fotogramma precedente, e i fotogrammi B (fotogrammi predittivi bidirezionali), in grado di recuperare le informazioni sull'immagine dal fotogramma precedente e successivo. Ciascun I-frame può essere seguito da un numero variabile di fotogrammi P e B. In base alla contiguità fra fotogrammi, questo metodo permette di ridurre di molto le dimensioni dei file.
  • IPB (light): questo metodo si basa sugli stessi principi dell'IPB (standard) ma registra il video a una frequenza bit inferiore (ne parleremo a breve). Ne risultano file di dimensioni inferiori e con una compatibilità di riproduzione maggiore.
  • Long GOP: indica in generale un GOP esteso (oltre 15 fotogrammi). Long GOP è il termine solitamente utilizzato nelle fotocamere Cinema EOS per indicare il metodo di compressione inter frame; nelle fotocamere EOS ibride, il termine abitualmente utilizzato è IPB. I due metodi sono quasi uguali, ma si differenziano per il numero di fotogrammi nel GOP: il Long GOP ha più fotogrammi P e B per I-frame, il che significa che le dimensioni dei file sono inferiori ma lo è anche la qualità video, sebbene la cosa si noti poco alle basse risoluzioni.

I parametri che abbiamo esaminato influiscono tutti sulla dimensione del file video e quindi sulla durata del filmato che puoi registrare su una scheda di memoria di una data capacità. Esistono tuttavia altri fattori che influenzano le dimensioni del file video: profondità in bit, frequenza bit e sotto-campionamento Chroma. In genere non è possibile impostare questi parametri direttamente al momento della registrazione, perché sono determinati dal formato del file e dalla risoluzione (dimensione del filmato) selezionati.

Come per i file delle fotografie, la profondità bit indica il numero di bit di dati digitali destinati alla memorizzazione delle informazioni tonali e cromatiche di ciascun pixel. Una profondità in bit superiore consente di registrare maggiori dettagli sulla tonalità e sul colore, consentendo di ottenere gradienti tonali più uniformi e regolazioni più precise in fase di modifica. Tuttavia, a una maggiore profondità in bit corrisponde anche una dimensione superiore dei file. I file video RAW sono a 12 o 10 bit, i file XF-AVC e MP4 (HEVC) a 10 bit e i file MP4 (H.264) a 8 bit. In ambito video, la profondità in bit è spesso chiamata profondità di colore per non creare confusione con la frequenza bit.

Quest'ultima, nota anche come velocità dati, è la quantità di informazioni registrate (o riprodotte) in un secondo, che influisce sia sulla qualità del video che sulle dimensioni del file. Nel caso dei video è solitamente espressa in megabit al secondo (Mbit/s o Mbps). La frequenza bit di EOS R3, per esempio, può raggiungere i 2600 Mbps (registrando video in modalità RAW a 50 fps con risoluzione 6K); filmare con risoluzione 4K DCI a 25 fps in XF-AVC con compressione All-I presuppone una frequenza bit di circa 470 Mbps.

Il manuale della tua fotocamera includerà una tabella delle frequenze bit delle diverse impostazioni, con le dimensioni dei file risultanti e i tempi di registrazione indicativi, così potrai valutare le impostazioni più adatte al lavoro, calcolare quante schede di memoria ti servono e, soprattutto, dotarti di schede con una velocità di scrittura sufficiente per far fronte alla velocità dati.

Inoltre, i file video con frequenza bit elevata possono essere visualizzati solo con connessioni Internet veloci, e alcuni non possono essere riprodotti su dispositivi mobili. Per quanto riguarda YouTube, per esempio, si raccomanda di effettuare riprese a 24 fps in 4K con una frequenza bit di 44-56 Mbps: un aspetto da tenere in considerazione durante la codifica del filmato per la consegna. Anche la VBR (frequenza bit variabile) è molto utilizzata per ridurre le dimensioni dei file ai fini della codifica e dello streaming. Alcune videocamere utilizzano la VBR per la registrazione, ma nella maggior parte dei casi serve soprattutto in post-produzione.

L'occhio umano è più sensibile alla luminosità che al colore, quindi è possibile comprimere i dati relativi al colore (Chroma) in un video senza una riduzione percettibile della qualità dell'immagine, a condizione che vengano conservate le informazioni sulla luminosità (luminanza o Luma). Ciò avviene mediante un processo di campionamento: invece di registrare il colore di ogni singolo pixel, l'algoritmo registra il colore di un determinato numero di pixel all'interno di un blocco, in genere formato da due file di quattro pixel ciascuna. Il campione è espresso attraverso un rapporto, ad esempio 4:2:2 o 4:2:0.

Un rapporto di 4:4:4 indica l'assenza di sotto-campionamento. La prima cifra specifica la dimensione del campione, in questo caso 4 pixel, che corrisponde al numero di pixel in ogni riga contenente informazioni Luma. La cifra successiva indica quanti pixel della riga superiore contengono informazioni Chroma (tutti e quattro, in questo caso), mentre l'ultimo 4 significa che tutti e quattro i pixel della riga inferiore contengono informazioni Chroma. Un rapporto di 4:2:2 indica che solo due pixel nella prima riga e due nella seconda contengono informazioni Chroma. Ciò significa che, nel blocco di otto pixel, ogni coppia di pixel in ciascuna riga è rappresentata con lo stesso colore, quindi basta salvare solo la metà dei dati cromatici. Un rapporto di 4:2:0 indica che solo due dei quattro pixel della riga superiore e nessuno nella riga inferiore contengono informazioni Chroma, il che significa che la riga superiore è rappresentata solo da due colori e la riga inferiore riflette questa situazione, quindi il blocco di otto pixel diventa un blocco di due colori.

Questo tipo di campionamento semplifica nettamente i colori dell'immagine, ma ogni pixel conserva le informazioni Luma, quindi i dettagli dell'immagine non vengono compromessi in modo percettibile. Come nel caso della compressione, tuttavia, i diversi rapporti presentano pro e contro: l'uso del 4:2:0 consente di risparmiare molto spazio sulla scheda di memoria, ma vengono conservate meno informazioni cromatiche, il che può rappresentare un problema se utilizzi tecniche di elaborazione basate sul colore come il green screen. Il campionamento è un altro fattore da tenere in considerazione quando scegli un formato di file: XF-AVC e MP4 (HEVC) utilizzano un rapporto 4:2:2, mentre MP4 (H.264) utilizza un rapporto 4:2:0.

Abbiamo visto che i diversi formati di file, i metodi di campionamento o compressione del colore e numerose altre impostazioni possono influenzare la quantità di informazioni sull'immagine presenti in un video. Abbiamo anche rilevato che l'occhio umano è particolarmente sensibile alle informazioni sulla luminosità, il che significa che massimizzare la gamma dinamica nelle riprese è forse il fattore più importante per la qualità percepita del risultato finale. Per questo motivo Canon ha sviluppato un'impostazione aggiuntiva, applicando una curva della tonalità logaritmica per preservare il maggior numero possibile di dettagli tonali in un file video di dimensioni gestibili. Si tratta di una cosa diversa rispetto al formato del file video e alle altre impostazioni che abbiamo esaminato. Canon Log permette di salvare filmati con una gamma dinamica molto ampia, un rumore ridotto e una latitudine di esposizione estesa per correggere facilmente l'esposizione, ad esempio per preservare i dettagli di un cielo leggermente sovraesposto.

Canon Log è stato introdotto nel 2011 con EOS C300 (ora sostituita da EOS C300 Mark III), e oggi molte fotocamere Canon mettono a disposizione uno o più profili Canon Log. Indipendentemente dalla versione utilizzata, le immagini elaborate dalla fotocamera presentano un contrasto e una saturazione bassi, quindi devono essere modificate in post-produzione. Questa operazione può essere svolta manualmente o applicando una tabella LUT in grado di velocizzare e semplificare il processo, ma per i flussi di lavoro più frenetici, come ad esempio le trasmissioni con tempi rapidi, le fotocamere offrono profili non log in grado di conferire alle riprese specifiche caratteristiche senza modifiche in post-produzione, come BT.709, PQ e HLG.

Canon Log è presente su tutte le fotocamere cinematografiche professionali attualmente disponibili all'interno della gamma Cinema EOS, nonché sulla maggior parte delle fotocamere mirrorless con sistema EOS R e su alcune reflex digitali. Scopri la versione di Canon Log presente sui vari dispositivi.

Il formato video migliore dipende da che utilizzo vuoi fare del filmato: si preferisce un formato rispetto a un altro in base alla specificità del lavoro. Il formato H.264, per esempio, viene spesso utilizzato come codec per lo streaming sul web perché offre un buon equilibrio tra efficienza e compatibilità. Se il tuo obiettivo finale è condividere il video su piattaforme web come YouTube o Facebook, l'esportazione del filmato come file MP4 (H.264) anziché come file .MOV ti consentirà di ottenere un file di dimensioni ridotte con una qualità adatta alla trasmissione in streaming.

A volte la scelta del formato video dipende dalle circostanze in cui effettui le riprese. Se stai filmando in 4K ma stai esaurendo lo spazio sulla scheda SD, per esempio, puoi passare da 4K 50p Standard IPB a 4K 50p Light IPB, raddoppiando così il tempo di registrazione su una scheda di memoria della stessa capacità.

Tutti i formati di file vogliono offrire un equilibrio tra la qualità dell'immagine e le dimensioni del file (e quindi il tempo di registrazione), ma in circostanze estreme puoi sbilanciarti e scegliere un formato che offre una compressione maggiore, anche a costo di ridurre la qualità dell'immagine.

Potresti anche ritrovarti a dover gestire i limiti del software di post-produzione o non poter accedere a tutti i dispositivi di cui hai bisogno. I portatili più lenti, per esempio, potrebbero faticare a riprodurre filmati ad alta risoluzione 4K 50p, mentre la possibilità di scalare a un codec più leggero o addirittura a una risoluzione inferiore come il Full HD, qualora necessario, ti permetterà di modificare i filmati in modo più semplice, con la sicurezza che la qualità del video finale sarà comunque conforme agli standard richiesti.

I videomaker più esperti adottano varie tecniche e flussi di lavoro in base al video con cui hanno a che fare. Alcuni, per esempio, creano file proxy durante l'elaborazione delle riprese utilizzando software come Media Encoder, che produce una versione a bassa risoluzione del file per alleggerire il computer e facilitare il processo di ritocco. Le modifiche vengono poi applicate al file ad alta risoluzione al momento dell'esportazione.

Alcuni dispositivi, come la fotocamera cinematografica Canon EOS C70 e la videocamera professionale XF605, mettono a disposizione un doppio slot per schede SD che permette di effettuare backup di sicurezza istantanei delle riprese, oltre che di registrare una versione proxy o a bassa risoluzione del filmato sulla seconda scheda. Con EOS C70 ed EOS R3, grazie agli slot per schede ad alta velocità, puoi registrare filmati RAW su una scheda e MP4 sull'altra, contemporaneamente.

Dopo aver caricato le riprese sul computer, potresti avere la tentazione di comprimere i file master con software come Handbrake per risparmiare spazio sul disco rigido, ma questa operazione compromette la qualità nel caso tu volessi modificare i file in futuro, quindi è meglio evitarla.