Tutti i vantaggi di girare video in 4K

15-11-2018
a cura di Igor Riccelli
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4k vs 1080p

Girare video in 4K conviene davvero o è solo un vezzo di alcuni videomaker? Da un anno circa a questa parte si è aperto un importante dibattito sugli effettivi benefici di girare in 4K contro il più tradizionale Full HD – 1080p (progressivo). Da una parte i “tradizionalisti”, favorevoli al 1080p che, in breve, sostengono che il 4k non sia ancora necessario poiché in pochi hanno gli strumenti di fruizione adatti a visualizzarlo, banalmente il 90% e forse più dei nostri televisori non supera il Full HD, e che i costi e/o i tempi della post-produzione di immagini in 4K siano eccessivi ed eccessivamente lunghi: in sostanza, il gioco non vale la candela. Dall’altra gli “innovatori”, tra cui – confesso – mi colloco anch’io, che apprezzano gli innumerevoli benefici di girare in 4K, indipendentemente che il prodotto finale (delivery) debba essere in 4K o in 1080p. E sono proprio questi vantaggi che andremo ad approfondire nelle righe che seguono.

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La risoluzione di un video in 4K è letteralmente 4 volte quella di un video in Full HD (clicca per ingrandire)

I vantaggi di girare in 4K: la risoluzione

Per comprendere appieno i benefici dei video in 4K è necessario tener presente, come primo elemento, che la risoluzione è letteralmente 4 volte superiore a quella di un filmato in Full HD. Con “risoluzione” intendiamo il numero di pixel orizzontali e verticali e, nel dettaglio, in un video girato in 4K (4096 x 2160) sono presenti 8,29 Megapixel (1 Megapixel = 1 milione di pixel), mentre in un 1080p (1920 x 1080) sono 2,07 Megapixel. Una maggiore risoluzione significa che il video in 4K è 4 volte più nitido e dettagliato di uno in Full Hd (1080p) e addirittura 9 volte superiore a un semplice HD (720p). Questa maggiore chiarezza vi consente altresì, se vi occupate di eventi o simili, di proiettare su display più grandi o addirittura maxischermi cinematografici senza perdere dettaglio. Già questo potrebbe bastare, ma i vantaggi di girare in 4K non si fermano qui.

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Un video in 4K è 4 volte più nitido di un video in Full HD (clicca per ingrandire)

Girare in 4K per consegnare in 1080p

Vi potreste chiedere: ma cosa succede se la distribuzione del filmato non deve essere in 4K ma è invece prevista una consegna in Full HD? Esistono ancora dei vantaggi nel girare in 4K? La risposta è: innumerevoli. Della nitidezza dovuta alla maggiore risoluzione abbiamo già parlato prima, ma ci sono altri elementi dell’immagine che beneficiano di uno shooting in 4K rispetto a uno in 1080p. Vediamoli nel dettaglio:

  • Riduzione rumore: una delle cose più fastidiose per un videomaker è il cosiddetto “rumore”, ossia un difetto che si presenta come una sorta di “grana” che diminuisce drasticamente la qualità del video. Il rumore spesso si crea quando si gira in condizioni di luce non ottimali (di notte o in location poco illuminate) oppure quando si usa in maniera sconsiderata il “guadagno” (gain) delle videocamere. Girando in 4K e facendo poi il downscaling (o downconversion) in 1080p – qui si entra nel tecnico, ma cerco di semplificare – sostanzialmente alla formazione di ogni pixel Full HD concorrono ben 4 pixel diversi del 4K che, sommandosi, riducono la media del rumore e migliorano la qualità del girato.
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La differenza di "rumore" tra un 4K downscaled e un Full HD (clicca per ingrandire)
  • Aumento profondità colore: un altro vantaggio del downconverting da 4K in 1080p è che alcune telecamere sono in grado di aumentare la profondità colore originale. Anche qui scendiamo nel tecnico, ma fidatevi: una ripresa video effettuata in 4K a 8bit per pixel, con un campionamento colore 4:2:0, può trasformarsi in post-produzione in un 1080p a 10bit per pixel e 4:4:4 di campionatura.

N.B. Questo procedimento può avvenire solo con alcune camere (che usano determinati codec di compressione) e tramite un procedimento specifico di transcoding prima della fase di editing. Per semplificare: si utilizzano i "pixel in eccesso" presenti nel file 4K per ricreare le informazioni di colore. Unendo quattro pixel in uno, si viene a creare un "super pixel" con una maggiore profondità di colore e un campionamento migliore. Ovviamente questo procedimento richiede un processore sufficientemente potente e un codec finale adatto a supportare il 10bit 4:4:4, come per esempio CineForm o ProRes.

Ecco un paio di articoli sull'argomento (in lingua inglese): Articolo 1 e Articolo 2.

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La diversa profondità colore tra un campionamento 4:4:4 e uno 4:2:0 (clicca per ingrandire)
  • Archivio per il futuro: anche se adesso il mainstream televisivo non si serve del 4K come risoluzione di trasmissione dei propri programmi, non è detto che ciò non succeda in futuro. Anzi, è assolutamente scontato che avverrà: pensate alle ormai scomparse Vhs o ai – tra poco scomparsi – dvd con l’avvento dell’alta definizione e del blu-ray. Vi è mai capitato di riguardare una vecchia serie tv e programma televisivo e lamentarvi della qualità perché adesso siamo abituati ad altri standard? Succederà esattamente lo stesso con il 4K. Girare in 4K oggi vi consentirà di avere un archivio video di “master” che un domani vi potranno tornare utili.
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La differenza di qualità tra Dvd e Blu-Ray nel film I Pirati dei Caraibi (clicca per ingrandire)

Stabilizzazione immagini 4K in post-produzione

Come avrete ormai capito, la maggior parte dei vantaggi di girare in 4K quando dobbiamo consegnare in Full HD risiede nelle enormi potenzialità che ci vengono offerte in post-produzione. Mentre a Hollywood ci sono team di persone dedicati e budget illimitati che consentono la produzione di immagini impeccabili, a noi poveri mortali capita a volte di girare a mano o compiere movimenti arditi. Perciò, anche con camere che montano stabilizzatori su 5 assi, stando perfettamente immobili e trattenendo il respiro per tutta la durata dello shot, inevitabilmente alcuni take in movimento risentono di piccole o grandi vibrazioni, non si presentano fluidi e son spesso inutilizzabili.

Non dico che possiate completamente dimenticare questo tipo di problema, ma la densità di pixel e la risoluzione maggiore consentono ai programmi di editing (Final Cut Pro X e Premiere) di fare un ottimo lavoro di stabilizzazione dell’immagine. Mentre è evidente che, con un girato in 1080p, anche quel 10-20% di zoom richiesto dagli effetti di stabilizzazione renderebbe inutilizzabile il vostro filmato.

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Il 4K vi permette una stabilizzazione praticamente perfetta (clicca per ingrandire)

Extra-zoom e possibilità di crop in post-produzione

La maggior quantità di pixel dei video in 4K regala ai videomaker quella che fino a qualche tempo fa è stata una prerogativa esclusiva dei fotografi: ricostruire lo scatto, l’inquadratura, lo shot in post-produzione. Avete fatto una ripresa affrettata, qualcuno è entrato in campo proprio nell’angolo per rovinare la vostra perfetta inquadratura, avete ripreso con un drone e quindi non siete sicuri del risultato finale? Girando in 4K non avete nulla di cui preoccuparvi.

Basterà effettuare l’ormai famoso downscaling da 4K a 1080p e croppare (ritagliare) il vostro shot in post-produzione. Sembra una banalità, per chi non l’ha mai sperimentato, ma una volta provato il piacere della flessibilità non tornerete più indietro.

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Altro vantaggio: potete croppare in post-produzione, ricostruendo il vostro shot (clicca per ingrandire)

Panoramiche e zoom perfetti in post-produzione

Discorso similare si può fare per alcuni movimenti di camera, come le panoramiche, o per lo zoom in e out: senza un’attrezzatura adeguata è molto difficile effettuare riprese perfette al 100% o comunque sufficientemente fluide. Un altro dei benefici di riprendere in 4K è che vi consentirà di simulare questi movimenti alla perfezione, con pochissimo sforzo e senza alcuna perdita di qualità. Si possono, a dire la verità, simulare anche movimenti più complessi come i dolly, ma queste tecniche richiedono particolare attenzione e perizia, per cui ne ve parlerò in uno dei prossimi articoli in cui scenderemo ancora più nel dettaglio.

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Esempio di panoramica e zoom out fluidi creati in post-produzione (clicca per ingrandire)

Riprendere un’intervista in 4K simulando due camere

Se vi è mai capitato di dover riprendere un’intervista per lavoro, saprete benissimo che per un risultato accettabile sono necessarie almeno due camere. Bene, da oggi questo non sarà più strettamente indispensabile. Girando un’intervista in 4K con la vostra unica camera, e servendovi poi in post-produzione di alcuni accorgimenti e dei finti zoom e pan di cui sopra, avrete la possibilità di simulare la presenza di almeno due camere (se siete bravi anche tre), una wide (larga) e una medium o close-up (primo piano).

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Esempio di simulazione della doppia camera in un'intervista (clicca per ingrandire)

4K e UHD: quali sono le differenze?

Da quando il 4K ha iniziato a farsi strada nel mercato consumer della produzione video, si è generata una grande confusione tra i termini 4K e UHD (Ultra HD), soprattutto per ragioni di tipo commerciale. Ma cosa cambia? La maniera più immediata per delineare le differenze tra 4K e UHD è questa: il 4K è uno standard di produzione video definito dall’industria cinematografica, precisamente dal consorzio DCI – Digital Cinema Initiatives, che lo standardizzò; il 4K è inoltre il successore del precedente 2K). Il termine UHD, invece, si pone come diretto successore del Full HD e fa riferimento innanzitutto ai monitor, ai display, agli schermi e, più in generale, a uno standard di produzione video televisiva.

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Una climax discendente: dalla nitidezza del 4K/UHD alla granulosità del vecchio 480 (clicca per ingrandire)

A livello commerciale, per ignoranza o semplificazione, i due termini 4K e UHD sono spesso usati dalle aziende in maniera intercambiabile, soprattutto se associati a televisori e display, e a volte addirittura sovrapposti. Vuol dire che sono la stessa cosa? No, ovviamente no. Cosa li differenzia? Oltre all’ambito di provenienza e di utilizzo delle due parole, come abbiamo detto sopra, un’altra importante differenza è la risoluzione: il 4K ha una risoluzione di 4096 x 2160 pixel e un aspect ratio (rapporto d’aspetto immagine, cioè il rapporto fra la dimensione più lunga e quella più corta) di 1.9:1, mentre l’UHD ha una risoluzione di 3840 x 2160 pixel e un aspect ratio di 1.78:1 ossia, come siamo abituati a conoscerlo, di 16:9.

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Uno sguardo d'insieme sulle diverse risoluzioni di 4K, UHD, 1080p e 720p (clicca per ingrandire)

Detto questo, se comprate un televisore con la dicitura UHD e uno con quella 4K, al 99% state comprando due prodotti identici. In questo caso, l’associazione dei termini deriva dal fatto che –semplificando – vi offrono una qualità di visione di quattro volte superiore al Full HD, quindi è più che altro una dicitura commerciale, di vendita. Se invece siete dei videomaker, è importante che conosciate la differenza tra 4K e UHD e che sappiate effettivamente in che risoluzione state girando. Per esperienza personale, a meno che non stiate lavorando a un corto-medio-lungometraggio da proiettare in una sala cinematografica, nessuna produzione televisiva vi richiederà mai una delivery in 4K o eventualmente, in caso lo facessero, il riferimento valido sarà quello all’UHD con aspect ratio 16:9.

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Dall'SD all'UHD televisivo: le differenze qualitative (clicca per ingrandire)

I vantaggi di girare in 4K: conclusioni

In questo articolo abbiamo imparato quali sono i vantaggi e i benefici di girare in 4K, da quelli legati alla maggior risoluzione (8,29 Megapixel), ai “trucchi” che si possono usare in post-produzione per rendere i propri video ancora più professionali e cinematografici. Abbiamo inoltre approfondito le differenze tra 4K e UHD, due termini che generano spesso confusione. Se hai dubbi riguardo a quanto scritto in questo articolo o suggerimenti sui futuri argomenti da trattare relativamente alle riprese in 4K, lasciaci pure un messaggio nell’apposita sezione dei commenti e ti risponderemo quanto prima.

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Commento di Antonio Drago |

Salve grazie per l’articolo molto ben spiegato. Siccome vorrei fare produzioni per la tv, sia locale che nazionale, vorrei sapere se consigli comunque di girare in 4K anche se poi trasmettono in full hd o hd. Grazie e a presto

Risposta di Igor Riccelli

Buongiorno Antonio.

Come spiegato nell'articolo, ci sono moltissimi vantaggi "qualitativi" nel girare in 4K anche se si delivera in Full HD (possibilità di croppare e stabilizzare in post, maggiore profondità colore, ecc...). Come capita spesso, non esiste una risposta univoca alla Sua domanda: dipende molto dal prodotto che si sta girando e dal budget a disposizione. Se, per esempio, si sta producendo un documentario che potrebbe essere distribuito/venduto a terzi anche in un secondo momento, avere il girato in 4K sicuramente costituisce un vantaggio, considerando che inevitabilmente tra qualche anno diventerà lo standard. Se si sta lavorando a un prodotto che non ha possibilità di vendita futura e non si ha il budget per gestire un girato in 4K (per esempio, per montare si usa un portatile con 4/8 gb di Ram e una scheda grafica mediocre), in tal caso forse converrebbe ripiegare su riprese in 1080p, per una questione di praticità più che altro. In generale ritengo che, quando si hanno a disposizione i mezzi per gestire un girato in 4K, è sempre meglio girare in 4K. Sempre. Poi, ovviamente, bisogna fare i conti con la realtà e le specifiche di ogni singolo progetto.

Commento di Antonello |

Salve, l'articolo è molto utile e chiaro. Tuttavia non riesco ancora a capire una cosa fondamentale: per ottenere tutti i benefici che lei descrive come devo procedere? Una volta girato in UHD devo asnche montare in UHD (per poi masterizzare in full HD)? Oppure, per risparmiare tempo e CPU posso effettuare il downscaling in full HD PRIMA di montare? Io ovviamente penso che la risposta sia la prima. Ma allora: come ottenere per esempio una profondità del colore di 10bit 4:4:4 in masterizzazione full HD partendo da una timeline in UHD? Attualmente purtroppo il mio modesto software di montaggio mi permette di lavorare l' UHD ma non mi indica nessuna opzione nella profondità del colore quando poi vado a masterizzare in full HD...
Grazie mille in anticipo per la sua graditissima risposta!

Risposta di Igor Riccelli

Buonasera Antonello. Grazie per aver letto il nostro articolo. Cerchiamo di fare un po' di chiarezza per punti:

  • I benefici a livello di profondità colore si ottengono girando in 4K (UHD) e poi montando su una timeline 1080p. In questo modo, in linea teorica, le informazioni di quattro pixel vengono condensate in un pixel unico. Ovviamente avendo una timeline 1080p (full hd progressivo) si dovrà procedere a esportare in 1080p. In questo senso, il downscaling si ha nel momento della creazione della nostra timeline.
  • Se parliamo di "masterizzare", parliamo di dvd. Quindi standard definition (576i, dove il numero indica i pixel orizzontali) e non high definition (1080p o full hd che dir si voglia). Se gira in 4K ha poco senso masterizzare i progetti in dvd o, al contrario, se l'obiettivo è il dvd ha poco senso girare in 4k. Si troverebbe a gestire un girato immensamente grande, per poi comprimerlo in un dvd che al massimo le garantisce la standard definition. Uno spreco di tempo e di risorse.
  • 4k, full hd e standard definition sono grandezze che indicano la "ratio" del video quindi, banalizzando, la larghezza dell'immagine. La profondità colore invece è indicata da quel 8bit, 10bit, 12 bit e da quei numeri 4:2:0 - 4:2:2 - 4:4:4, che sono le informazioni di colore che la camera registra per ogni pixel. Quindi la profondità colore dipende essenzialmente dalla camera utilizzata e dalle impostazioni scelte. Lei potrà scegliere di registrare in 4k 10bit 4:2:2, o in 4k 8bit 4:2:0; così come in 1080p 10bit 4:2:2 o in 1080p 8bit 4:2:0. Il 4:4:4 lo lasciamo al raw delle Alexa e delle Red utilizzate a Hollywood per il momento.
  • Quello che è sicuro è che, se registra in 8bit 4:2:0, non potrà mai fare l'upscale in 10bit 4:2:2 in montaggio, indipendentemente dal 4k o dal full hd, perché quelle informazioni semplicemente non ci sono, non sono state registrate. Quindi dalle impostazioni di registrazione si può solo andare più giù come valori.

Spero che le cose siano un po' più chiare adesso. In caso avesse ancora dubbi, non esiti a contattarci nuovamente rispondendo nei commenti.

Commento di Antonello |

Davvero gentilissimo e la risposta è molto chiara. Comunque per masterizzare intendevo soltanto esportare (per ottenere un definitivo, altrimenti detto matrice o master). Il mio unico problema è che mi accingo ad acquistare un'ottima Sony FDR AX100, che lavora in 4K ma, pare, con profondità di colore di 8 bit 4:2:0 e m'illudevo di poter ottenere in downscaling i 10 bit 4:2:2. Purtroppo le specifiche fornite sul sito della Sony non chiariscono questo punto. Chissà: speriamo che almeno girando in full HD la profondità del colore di questa macchina sia quella più elevata. O forse vi ha provveduto un firmware più aggiornato...
Purtroppo neanche facendo alcune ricerche sul web si riesce a chiarire a quale profondità di colore lavori effettivamente la Sony FDR AX100.
Forse dovremo accontentarci degli altri vantaggi che lei descrive molto bene (girando in 4k e settando la timeline in 1080 in montaggio). Grazie di nuovo.

Commento di Antonello |

Rileggendo l'articolo tuttavia vedo che vi si dice proprio che sarebbe possibile partire da un girato 4K 8 bit 4:2:0 per ottenere il 10 bit 4:4:4 in downscaling. Mi perdoni ma allora avevo letto bene... Ed è la stessa cosa che avevo letto in qualche forum (anche se, appunto, mi pareva strano).
Grazie comunque per la sua cortesia.

Risposta di Igor Riccelli

Buongiorno Antonello.

Qualche ulteriore chiarimento: come specificato nell'articolo, è possibile (matematicamente) ottenere un 1080 4:4:4 da un downsampling di un file 4K 4:2:0, ma è importante sottolineare che questa procedura è possibile solo con alcune camere (non handycam, ma di fascia superiore), che utilizzano determinati codec e con procedimenti specifici. Non basta sfortunatamente creare una timeline in full hd e importare il nostro girato 4K su di essa. Nello specifico dipende da nozioni molto tecniche come l'error diffusion/dithering, di cui può trovare una descrizione QUI. In ogni caso grazie della segnalazione, aggiungeremo un paragrafo all'articolo per specificare meglio la questione.

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