Os sinais de vídeo capturados pelas câmeras, dentro do estúdio ou no set externo de gravações, não servem para nada se não forem gravados. É claro que essa afirmação não é verdadeira se o programa para o qual esses sinais estão sendo produzidos for “ao vivo”.

Por outro lado, se estiver sendo utilizada apenas uma câmera para a produção do vídeo, o sinal que ela gera pode ser perfeitamente gravado numa máquina simples utilizando fita, disco, cartão de memória ou até disco rígido. Mas, quando se utiliza mais de uma câmera, embora ainda assim possa ser utilizado esse método, o normal é lançar mão de um equipamento que junte todos os sinais de forma que eles possam produzir um único a ser gravado.

O switcher de vídeo é esse equipamento que, recebendo em suas várias entradas todos os sinais das fontes de vídeo envolvidas numa produção, é utilizado para realizar a seleção desses sinais, fazer efeitos, transições e inserir outras matérias previamente gravadas e caracteres. Entre esses sinais estão as câmeras, os equipamentos de reprodução de sinais (vídeo-tapes, servidores, reprodutores de cartão magnético, etc) e receptores de sinais externos, entre outros. É também conhecido como “mesa de corte de vídeo” ou “mixer de vídeo”.

Existem switchers com diversas capacidades de entradas de sinais, oferecendo os mais variados recursos para produção. A figura 24 nos ajuda na ilustração de seu funcionamento básico.

O painel de operação do switcher é constituído das áreas operacionais descritas a seguir:

Bus
Esse é o nome dado a uma fileira de teclas que serve para selecionar entre os sinais aplicados às entradas qual deles será dirigido à saída. O switcher básico possui um bus de programa (PGM), um de preview (PVW) e dois de efeitos identificados como bus A e bus B. Entre esses dois buses de efeitos existe uma alavanca, tipo manche, através da qual o operador pode alternar as teclas pressionadas entre o bus A e o bus B. Por exemplo, se no bus A estiver selecionada a FONTE 1 e no bus B a FONTE 2, através dessa alavanca pode-se cortar entre o sinal da FONTE 1 para FONTE 2.

O bus é um dos principais componentes do switcher e está diretamente relacionado ao crosspoint, uma chave eletrônica que, quando acionada, direciona um determinado sinal para um ponto pré-definido. Dessa forma, na figura 24, quando se aciona a tecla 1 do bus de PGM, o sinal correspondente à essa tecla é direcionado para a saída de PGM do switcher. Nesse exemplo, a chave eletrônica do crosspoint corresponde ao ponto de intersseção entre a linha da FONTE 1 e o BUS PGM.

Bank
Um bank é constituído de dois buses. Assim, aquele conjunto dos dois buses de efeitos constitui um bank. O bank é também chamado de M/E, fazendo referência à MIX/ EFFECTS, uma vez que seus dois buses selecionam os sinais de entrada para a execução desses dois tipos de transição entre imagens. Existem switchers com um ou vários banks.

Área de transição
A área de transição é também muito importante para um switcher de produção. É ali que se escolhe qual o tipo de transição será utilizada entre os vários sinais de entrada. Uma transição é a passagem de uma imagem para outra. Para cada bank de efeitos, normalmente, existe uma área de transição, podendo ou não ter as mesmas funções umas das outras.

É nesse local que se encontra a alavanca de efeitos e também, entre outras, uma tecla identificada como AUTO. Ela faz exatamente o papel da alavanca, porém de uma forma automática, permitindo inclusive que se pré- -selecione o tempo total da transição. As transições mais comuns são:
• Cut – um chaveamento instantâneo entre duas imagens. Também conhecido no meio televisivo como “corte seco”, por ser executado diretamente através das teclas;

• Mix – transição entre duas imagens onde uma vai desaparecendo à medida em que a outra vai surgindo. Esse tipo de transição pode ser feito através da alavanca de efeitos ou da tecla TRANSITION. Quando a alavanca está posicionada para a extremidade A, por exemplo, a imagem exibida é aquela selecionada no bus A; se ela for movida para a extremidade B, a imagem será trocada para aquela selecionada no bus B. No meio do percurso, haverá uma proporção de 50% de cada imagem selecionada. Isso significa que, entre o percurso de um lado para outro da alavanca, ocorre uma variação inversamente proporcional das imagens entre os seus valores mínimo e máximo;
Um caso particular de mix é o chamado FADE TO BLACK, onde a imagem selecionada se dissolve para o preto, até que ela desapareça totalmente. Nesse caso específico, só existe um sentido da dissolução da imagem. Alguns equipamentos possuem uma tecla específica para essa operação, cuja identificação é exatamente FADE TO BLACK ou FTB;

• Wipe – transição entre duas imagens através de um efeito selecionado dentre as várias centenas pré-programadas do switcher. Enquanto a alavanca é movida de uma extremidade para outra, uma imagem vai se revelendo no lugar da outra com sua amplitude total até completar a transição.

Área de Keying
Keying é a inserção de parte de uma imagem em outra a fim de criar uma imagem composta. Essa operação envolve três sinais específicos:

• Background, ou seja, a imagem de fundo, sobre a qual será feita a inserção;
• Key cut, sinal utilizado para definir em que ponto do background deverá ser feita a inserção. Nesse ponto, o key cut providenciará a retirada de parte da imagem de fundo abrindo nela um “buraco”. Um sinal key cut com nível alto define qual video será mantido e o de baixo nível especifica o vídeo que será removido.
• Key fill é o sinal que será usado para preencher o “buraco” criado no background. Esse sinal pode tanto ser um vídeo externo como um outro sinal gerado internamente no switcher.

A figura 25 mostra um exemplo de keying onde podem ficar bem entendidos esses conceitos.

Os tipos mais comuns de Keying encontrados na maioria dos modelos de switchers são:
• Chroma Key – tipo de keying que deteta uma determinada cor na imagem e a substitui por uma outra imagem (background) pré selecionada (figura26);
• Preset Pattern – tipo de keying que utiliza um padrão de efeito do switcher (quadrado, círculo, triângulo, etc) ao invés de um sinal key cut, para definir o formato do “buraco” a ser feito na imagem de fundo (background) (Figura 27)
• Linear Key – tipo de keying que utiliza separadamente os sinais de key cut e key fill que se pretende utilizar para o chaveamento. Normalmente esses sinais são provenientes de um gerador de caracteres ou de um sistema gráfico, com contornos muito bem definidos. O que determina onde e quão profundo será o “buraco” cortado no background é o nível do sinal key cut.
• Luminance Key – nesse tipo de keying, a luminância do sinal de entrada é utilizada para especificar onde o key cut deverá abrir o “buraco” na imagem de fundo (background). Esse tipo de chaveamento é utilizado com fontes que normalmente não possuem o sinal key cut, como por exemplo em câmeras de vídeo. Nesse caso, o key cut é gerado pelo próprio switcher através de seus próprios controles.
• Self Key – é idêntico ao Luminance Key, porém aqui o key cut e o key fill utilizam a mesma fonte de sinal para criá-los. O sinal dessa fonte é multiplicado eletronicamente pelo sinal key cut de forma a criar o key fill e depois os dois são somados.
• Video Key – outra denominação dada ao Self Key;

Na “área de keying” existem também convários controles para auxiliar e proporcionar a execução dos diversos tipos de keying. Entre eles estão o controle de “clip”, que ajusta os limites do sinal de vídeo utilizado como key cut, e o “gain” que serve para ajustar a suavidade dos contornos do keying. Tem ainda o ajuste de “opacidade (opacity)”; o de “posicionamento (key positioning)”, que serve para se fazer um ajuste fino da posição do sinal key cut em relação ao key fill; o de “tamanho (key size)”, que permite um ajuste fino do tamanho do sinal key cut; o ajuste de “mascaramento (masking)”, o qual permite definir as áreas que devem ser protegidas do chaveamento ou que devem ser chaveadas; o “inversor de key (key invert)”, que possibilita a inversão das áreas relativas a “buraco” ou “não buraco” na imagem.

Dependendo do fabricante e do modelo do switcher, outros diferentes tipos de ajustes podem ser oferecidos nessa área. Atualmente podemos escolher entre switchers analógicos ou digitais. A maioria dos switchers analógicos aceita tanto o sinal de vídeo composto ou componente na sua entrada. Outros aceitam apenas um dos tipos.

Com o advento da TV digital, os switchers analógicos estão perdendo bastante campo para os digitais. As emissoras e produtoras, que precisam fazer a sua primeira aquisição ou a atualização dos seus equipamentos, optam, atualmente, pelos modelos digitais, considerando principalmente a aproximação da data prevista para o switch-off analógico brasileiro. Depois, os recursos e a qualidade oferecidos por essa tecnologia superam em muito os dos modelos anteriores.

A figura 28 mostra o painel de um switcher da marca Grass Valley montado numa console acompanhado de monitores e equipamentos auxiliares. A instalação é da TV Cultura de São Paulo.

Monitoração dos sinais de vídeo
Todas as fontes de vídeo que são aplicadas às entradas do switcher precisam ter seu sinal mostrado de forma que, o diretor de TV possa, através dessa imagem, dirigir os operadores de câmeras e escolher aquela que ele vai selecionar para a gravação.

Da mesma forma, o sinal de saída do switcher deve ser monitorado para que seja possível conferir os níveis e as qualidades do sinal a ser gravado, bem como permitir que sejam feitas avaliações de engenharia relacionadas ao sinal e ao equipamento.

Para efetuar as monitorações, primeiro devemos saber se o que queremos monitorar é a imagem ou o sinal de vídeo, pois como sabemos, são coisas diferentes. Existem pelo menos três modalidades de monitoração a serem consideradas:

– monitoração da presença de imagem que é feita apenas para se ter certeza que o sinal está chegando ali, não importando muito nem a qualidade do sinal, nem a qualidade da monitoração. Trata-se aqui de uma monitoração da imagem e não do sinal de vídeo;
– monitoração da qualidade da imagem, onde é realmente importante que se possa avaliar a qualidade com que determinada imagem está sendo entregue a um ponto definido, quer seja na entrada ou na saída do switcher;
– monitoração técnica. Esta é a típica monitoração do sinal de vídeo e não apenas da imagem. O que se procura, nesse caso, é fazer uma avaliação técnica do sinal de vídeo e suas relações de tempos e níveis, tanto referentes a componentes de cor (crominância) como de luminância. Para esse tipo de monitoração são utilizados monitores especiais.

As duas primeiras modalidades dizem respeito à imagem e são feitas através de um equipamento genericamente chamado de monitor de vídeo. A terceira é uma monitoração técnica do sinal de vídeo, portanto seu monitor, na verdade um instrumento de medição, deve permitir uma avaliação individual das partes que compõem o sinal de vídeo. Esse instrumento é o monitor de forma de ondas ou waveform. Sabemos, no entanto, que o sinal de vídeo em cores contém uma parte muito complexa chamada crominância responsável pela composição das cores dessa imagem e sua avaliação exige outro tipo de equipamento específico chamado vectorscope ou monitor vetorial.

Monitoração de vídeo
Existe atualmente no mercado uma infinidade de marcas, modelos, tipos e tamanhos de monitores de vídeo, cada um deles com qualidades que variam entre o ruim e o excelente e com preços diversos. Por isso, antes de especificar ou comprar um monitor de vídeo precisamos definir o que queremos fazer com ele: monitorar presença ou qualidade.

Isso não quer dizer que a monitoração de presença tenha obrigatoriamente que ser feita com um monitor de baixa qualidade, mas sim que não precisa de um monitor caro. O parâmetro que mais tem pesado na sua escolha é o tipo de tela utilizado. Os modelos mais antigos empregavam como telas de exibição os tubos de raios catódicos (CRT-Cathodic Ray Tube), uma válvula cuja parte frontal, a tela é revestida internamente pelo elemento químico fósforo. Essa camada de revestimento fosfórico é constantemente varrida por um feixe de elétrons que a ativa. O sinal de vídeo aplicado ao tubo atinge essa tela fosforescente e de acordo com a intensidade desse sinal é produzida a imagem (figura 29).

Os monitores com esse tipo de tubo de exibição possuem, claro, vantagens e desvantagens. São monitores que têm uma vida útil bastante longa e custo de produção baixo. Sua faixa dinâmica de cor, brilho e contraste é bastante ampla e apresenta um índice muito baixo de distorção na imagem. Por outro lado, suas principais desvantagens vão desde o alto consumo de energia até suas dimensões e pesos que são muito grandes e emitem raio X prejudicial à saúde.

Por isso, pesquisas científicas levaram à invenção dos monitores de telas planas. Nessa categoria se encontram as telas de plasma, de cristal líquido (LCD-Liquid Crystal Display) e as mais recentes que são as de OLED (Organic Light Emitting Diode). A figura 30 mostra monitores de telas planas, mas através da imagem dificilmente dá para descobrir a que tipo de tecnologia pertence cada monitor, pois são visualmente muito parecidos.

A descoberta dos cristais líquidos data de 1888. É, sem entrar em detalhes, um líquido com a propriedade de polarizar a luz quando contido em lâminas transparentes e controlado eletronicamente. As telas de LCD são constituídas basicamente por arranjos de duas lâminas colocadas perpendicularmente entre si, de forma que uma ofereça a polarização horizontal e a outra a vertical quando submetidas a um campo elétrico. Em sua situação original, ou seja, não estando submetidas a nenhum campo elétrico, essas células são 100% transparentes. Quando sofrem as ações do campo elétrico elas se tornam opacas, tanto mais, quanto maior for o campo impedindo a passagem da luz. Cada arranjo deste constitui um pixel ou “um elemento de imagem”, sendo que uma tela é formada por milhões desses arranjos. Quanto maior o número de pixels, melhor a resolução da imagem produzida pelo equipamento.

Atualmente existem várias técnicas diferentes para a utilização dos cristais líquidos em displays, sendo a tecnologia TFT (Thin-Film Transistor) considerada a melhor delas. Trata-se da obtenção de transistores individuais pela deposição de camadas super finas de silício amorfo num substrato de vidro a fim de se obter os contatos metálicos e as camadas semicondutoras e isolantes. Com isso, obtém- -se um LCD com melhor resolução e muito mais flexível, uma vez que cada elemento de imagem pode ser controlado individualmente. As telas assim obtidas são chamadas de “telas de matriz ativa”. Só para se ter uma idéia do resultado desse trabalho de deposição, os componentes (transistores) assim obtidos são totalmente transparentes e tão pequenos que já se estuda colocá-los em capas de revistas para exibir imagens em movimento.

Esses tipos de tecnologias possibilitaram a produção de monitores com telas de grandes dimensões, porém com profundidades super reduzidas. Isso faz parte das principais características desses equipamentos, onde podemos incluir a enorme redução de peso e de consumo de energia elétrica, possibilitando sua portabilidade.

Pelo fato de suas telas serem realmente planas, as distorções da imagem antes notadas nos CRTs já não existem mais, tendo também provocado a diminuição do cansaço visual. Com essa tecnologia tornou possível também a utilização desses tipos de monitores em painéis de instrumentos automotivos e aeronaves, em calculadoras, relógios, telefones, além de ser o principal responsável pela criação dos computadores portáteis.

Existem, porém, desvantagens relacionadas. Por exemplo, a exibição do preto, que sempre aparece meio acinzentado, pois mesmo na reprodução dessas áreas da imagem o equipamento ainda emite uma pequena quantidade de luz. Também a sua relação de contraste é um pouco prejudicada.

As telas de plasma não utilizam na sua constituição, células de cristais líquidos, mas sim cápsulas de gases, como o neon ou o xenônio, revestidas com uma fina camada de fósforo. Quando submetido a uma tensão elétrica, o gás é ionizado, se transforma em plasma e emite uma luz ultra-violeta que por sua vez ativa a camada de fósforo a qual emite luz no espectro visível. Na composição da tela é feito um arranjo para cada pixel utilizando três cápsulas revestidas de fósforo das três cores primárias vermelho, verde e azul utilizadas em televisão.

Tanto a luminosidade quanto o nível de contraste das telas de plasma são bem melhores em comparação às de LCD. Em contrapartida, as cápsulas de gás são muito sensíveis à luz e, quando submetidas a uma exibição prolongada elas ficam marcadas devido ao fenômeno burn in.

As telas OLED utilizam polímeros com substâncias orgânicas que têm a propriedade de brilhar quando recebem um impulso elétrico, se comportando então de uma forma semelhante ao LED (Light Emitting Diode). O que difere um OLED de um LED é apenas a constituição deles, sendo o OLED um composto líquido, que pode ser impresso sobre as superfícies, e o LED é um dispositivo eletrônico discreto.

Nas telas OLED, os pixels se traduzem em pontos luminosos emitidos pelas próprias células, não necessitando de iluminação adicional atrás do arranjo de células, como ocorre com os LCDs. Nestes as células bloqueiam a passagem de luz para formar a imagem, enquanto no OLED a imagem é formada pela luz emitida por cada célula.

Assim, eliminando a camada de iluminação traseira, as telas OLED, além de se tornarem muito mais finas do que as de LCD, são também muito mais econômicas. Já existem modelos de TV OLED com apenas 3 centímetros de espessura. A tela desses modelos tem cerca de 3 milímetros de espessura. Como sua constituição é orgânica, as telas de OLED tendem a se decompor com o tempo, o que torna a sua durabilidade bastante limitada, cerca de 5.000 horas.

É interessante considerar que, apesar de toda a tecnologia envolvida na fabricação de telas de plasma, OLED e LCD, a definição de imagem e o tempo de resposta de uma tela de tubo de raios catódicos (CRT) ainda não foram superados. O tempo de resposta é o tempo gasto para que o pixel mude do preto para o branco e volte para o preto. Existe no mercado um grande número de modelos de monitores com tempo de resposta acima de 40 milissegundos. Alguns já caíram para até 4 milissegundos. Porém, esse tempo para as diferentes tonalidades de cor é bem maior, pois a variação na tensão aplicada é muito pequena provocando maior lentidão na resposta das células.

Visto isto, podemos concluir que, para uma monitoração de presença de imagem, o monitor não precisa ser de qualidade excelente e por isso não tão caro. Porém, para a monitoração de qualidade da imagem é necessário que o monitor corresponda, sendo da melhor qualidade possível o que inevitavelmente eleva seu preço.

Um grande problema relacionado à monitoração nos switchers é o espaço ocupado pelos equipamentos, uma vez que cada fonte de imagem precisa de um monitor, além dos monitores de saída do próprio switcher. Mas as empresas fabricantes de equipamentos de televisão, sempre diatentas às necessidades dos usuários, desenvolveram há cerca de 4 ou 5 anos um equipamento que resolveu de forma contundente esse problema. São os multiviewers.

O multiviewer recebe sinal de vídeo de todas as fontes envolvidas e, através de um cabo HDMI envia esses sinais para um único monitor, porém num formato pré-definido pelo usuário onde cada um deles aparece num espaço próprio. Esses espaços ou monitores individuais, dependendo do modelo de multiviewer, podem variar desde um até centenas de monitores. Claro que quanto mais monitores menores serão eles, mas para monitoração de presença o problema está resolvido (figura 31).

Detalhes de muita importância com relação ao multiviewer são: todos esses monitores pré-ajustados no multiviewerpodem ser identificados; cada um deles pode ter uma dimensão diferente dos outros; o áudio também pode ser monitorado através de bar graphs individuais; o equipamento oferece relógio e cronômetro.

Monitoração técnica
Já sabemos que existem ajustes e balanceamentos que precisam ser constantemente realizados nas câmeras para que os sinais que elas produzem estejam dentro dos parâmetros técnicos esperados. Os switchers também precisam de alinhamentos periódicos, graças aos desgastes sofridos pelos seus componentes internos.

Esses ajustes e balanceamentos não podem ser feitos na base da subjetividade, ou seja, dependendo apenas do olho e do modo de avaliar de cada operador ou técnico. Dessa forma, são exigidos equipamentos específicos e de boa qualidade para assegurar a confiabilidade dos ajustes e avaliações.

O sinal de vídeo, como estamos cansados de saber, é constituído resumidamente de uma parte de luminância, outra de crominância e dos pulsos de sincronismo. Claro que essas partes não são tão simples, tendo cada uma delas seus níveis e tempos muito bem definidos e precisos, mas não vamos tratar desses detalhes nesse momento. O que nos importa agora é saber que tipos de equipamentos deverão utilizar para efetuar tais monitorações.

Monitor de forma de onda (Waveform)
A luminância, uma parte da crominância e os pulsos de sincronismo são monitorados através do waveform (figura 32). Trata-se aqui de uma monitoração técnica. Isso permite ao profissional não se preocupar com a imagem, mas sim com o sinal que a produz. O que se deseja com esse equipamento é conferir a situação referente aos níveis de branco, de preto, de cor e de sincronismos, bem como seus tempos, ou seja, se eles estão ocorrendo no local exato a eles pré-definido tecnicamente.

O waveform oferece vários recursos para a monitoração técnica. Entre eles é possível, por exemplo, a visualização de uma ou duas linhas ou de um quadro completo; uma grande ampliação da área referente ao sincronismo, seja do vertical ou do horizontal, de forma a facilitar a análise de seus componentes; ampliação da área de um campo ou dois simultaneamente; pode-se verificar apenas a parte do sinal referente à luminância ou então da crominância entre outras possibilidades. (figura 33)

Entre os problemas que podem ser detectados com esse instrumento estão a perda de altas freqüências, a ocorrência de interferências de Rádio Frequência (RF) ou de tensão de alimentação (AC), distúrbios de sincronismo horizontal, vertical ou de cor (burst) entre vários outros que afetam diretamente a qualidade ou a própria existência da imagem.

Existe no mercado uma grande variedade de fabricantes de monitores de forma de onda, oferecendo portando uma ampla gama de modelos. Todos eles, porém, possibilitam as mesmas medições e avaliações com as mesmas fidelidades e confiabilidades.

Monitor vetorial (Vectorescope)
O vectorscope permite a complementação das avaliações realizadas com o waveform. Sua função principal é mostrar a relação vetorial entre as cores da imagem, de forma que possam ser aferidas e mantidas as suas fidelidades (figura 34).

Como é do nosso conhecimento, cada cor no sistema de TV possui um posicionamento vetorial em relação ao sinal referência e de sincronismo de cor, chamado burst. A figura 35 ilustra esse posicionamento. Quando esse posicionamento de uma ou de todas as cores sofre uma mudança, o que o telespectador verá é uma inversão total ou parcial das cores da imagem. Esse deslocamento pode ser provocado por diversos problemas no sistema, desde as fontes de sinais até o switcher. O vectorscope auxilia e muito, exibindo qual é o grau desse deslocamento, qual é a cor que está deslocada, o nível do sinal, a presença ou não dos vetores de cor e outros parâmetros relativos a essa área.

Monitores conjugados
Acabamos de ver, separadamente, dois instrumentos de avaliação e monitoração de vídeo, ou seja, o waveform e o vectorscope. Existem, porém, equipamentos que trazem na mesma “embalagem” dois ou mais instrumentos que executam as mesmas funções com as mesmas performances. Na figura 36, por exemplo, temos um wave/vector, ou seja, um instrumento que faz tanto a monitoração da forma de onda como a vetorial.

Já o equipamento mostrado na figura 37 permite a monitoração simultânea de forma de ondas de vídeo, vetorial, imagem e ainda possui um bar graph para monitoração de nível de áudio e um monitor de fase de áudio.

Conclusão
Com essa terceira parte concluímos o assunto “Produção e pós-produção de vídeo”, falando sobre os switchers e os equipamentos de monitoração do sinal de vídeo. O tratamento da matéria foi bem superficial, embora os assuntos permitam um excelente aprofundamento técnico, mas isso demandaria mais algumas edições da Revista. Quem sabe, futuramente possamos voltar ao assunto.