Als je als fotograaf wilt gaan filmen met je camera, dan stap je in een geheel nieuwe wereld van video en geluid. In eerste instantie zal de aandacht bij deze overgang gericht zijn op alle facetten die van belang zijn bij het opnemen van bewegend beeld, maar al snel zal duidelijk worden dat geluid minstens zo belangrijk én complex is. In deze serie staan we op beginnersniveau stil bij het opnemen, bewerken en afspelen van geluid bij video-opnames met een fotocamera (DSLR en MILC).
.
Oproep
Deze korte serie is een eerste stap in de wereld van audio. Mochten we zaken vergeten zijn of onjuist hebben uitgelegd, dan houden we ons van harte aanbevolen voor correcties. Laat het ons weten (klik hier). Bedenk daarbij wel dat we het onderwerp Geluid niet te ‘moeilijk’ willen maken, maar willen zorgen dat de beginnende videograaf met relatief eenvoudige middelen en kennis, toch geluid op een acceptabel niveau kan opnemen. |
Geluid en licht
Geluid lijkt op het eerste gezicht een vreemd fenomeen voor een fotograaf. Als je echter weet dat geluid net zoals licht een golfbeweging is, dan worden plotseling veel overeenkomsten duidelijk. De mate waarin de golven elkaar opvolgen wordt frequentie genoemd en uitgedrukt in trillingen per seconde (Hertz, Hz). Bij licht bepaalt de frequentie de ‘kleur’ van het licht. 400 T(era)Hz is rood en 750 THz is violet met daartussen alle kleuren van de regenboog. Bij geluid bepaalt de frequentie de toonhoogte en het deel dat door het menselijk oor wordt geregistreerd loopt van 20 tot 20.000 Hz (dus veel lager dan licht), respectievelijk van een zeer lage toon tot heel hoge toon.
De hoogte van de golf wordt amplitude genoemd. Bij licht heeft dat een verband met de lichtsterkte (lumen, lux) en bij geluid bepaalt die amplitude het volume, die wordt uitgedrukt in decibel (dB). Bij 0 dB hoort een gemiddeld mens niets. Een gesprek tussen twee mensen speelt zich af tussen 50 en 60 dB en boven 90 dB (harde muziek) kan gehoorschade optreden.
Ook hebben licht en geluid dezelfde karakteristieken als het gaat om reflectie/weerkaatsing en bij afname van licht/geluidsterkte vanaf de bron. Waar licht sterk reflecteert op spiegelende oppervlakken, daar doet geluid dat op harde, niet-absorberende, materialen (glas, steen). Als je geluid wilt dempen, dan gebruik je zachte materialen als schuimrubber en textiel.
Een aspect waarvan licht geen last heeft maar geluid wel, is wind en beweging. Geluid kan meegevoerd worden op de wind of er juist door worden tegengehouden. Bovendien wordt de toonhoogte hoorbaar anders als een geluidsbron naar je toe beweegt of van je af gaat (Doppler-effect).
Geluid digitaliseren
De analogie tussen licht en geluid heeft ook bij het opnemen raakvlakken. In beide gevallen moet een analoge golf omgezet worden naar een digitale waarde (A/D-conversie). Bij licht gebeurt dat met de lichtgevoelige cellen van een beeldsensor. De dichtheid van die cellen (resolutie) en de bit-diepte van de meetwaarde bepalen de nauwkeurigheid van die A/D-conversie, dus de kwaliteit. Bij geluid moet een vloeiende golf beschreven worden met ‘staafjes’, waarbij smalle staafjes nauwkeuriger het verloop kunnen volgen dan brede. Die dunne staafjes krijg je door snel achter elkaar de hoogte te meten van de verlopende golf. Dat wordt ‘sampling’ genoemd en omdat dat een aantal keer per tijdseenheid gebeurt, wordt die ‘sampling rate’ weer uitgedrukt in Hz. Bij een sampling rate van 44,1 kHz (dus ruim 44.000 metingen per seconde) spreken we van CD-kwaliteit. Tegenwoordig is de standaard 48 kHz met een maximum van 192 kHz. Een hogere sampling rate geeft dus een hogere audiokwaliteit en is dus te vergelijken met een hogere resolutie voor betere beeldkwaliteit.
Hoeveel tonen ‘gevangen’ kunnen worden bij één geluidssampling, is afhankelijk van de bit-diepte van het geluid bij die meetwaarde, zoals we dat ook kennen bij fotobestanden. Een JPEG uit de camera bevat 256 nuances (8-bits, 2^8) per kanaal van rood, van groen en van blauw (16,8 miljoen kleuren). Fotografeer je echter in RAW, dan is die bit-diepte 14-bits en kunnen kleuren en helderheid met 64x grotere nauwkeurigheid per kanaal worden geregistreerd. Een bit-diepte van 16 komt overeen met CD-kwaliteit, terwijl professionele audio vaak 24-bits is.
Geluidsbestanden en compressie
Bij de A/D-conversie van het geluid zijn het dus de sampling rate en de bit-diepte, die bepalen hoeveel data er opgeslagen moet worden in het betreffende geluidsbestand. Hoe hoger de sampling rate en groter de bit-diepte, des te groter het geluidsbestand.
Er zijn net als bij fotografie verschillende bestandstypen om digitaal geluid in op te slaan. We noemen hier wav, wma, mp3, aac, alac en flac, waarbij de laatste twee professionele bestandsformaten zijn met opslag tot 24-bit en 192kHz. Al die verschillende bestandstypes komen voort uit de kwaliteit waarin informatie moet worden opgeslagen en met welke compressie. Wma/mp3 zou je kunnen vergelijken met 8-bits JPEG (verlies-compressie, lossy) en alac/flac met TIFF met zip-compressie (verliesloos, lossless). Hierbij geldt dat hoe meer de data worden gecomprimeerd, des te meer kwaliteit verloren gaat. Wma en mp3 hebben echter een universele codec (coding/decoding) die bijna alle apparaten kan afspelen en ze zijn ook prima geschikt om audio op te nemen die zonder veel bewerking wordt afgespeeld. Alac en flac zijn veel grotere bestanden en bevatten veel meer informatie, zodat ze desgewenst ook beter kunnen worden nabewerkt met behoud van kwaliteit.
Net als bij video-compressie wordt die van geluid aangegeven met kilobits per seconde, kbps (bit rate). Bij een mp3-van goede kwaliteit is die bit rate 192 kbps oftewel 24 kB per seconde geluid, zijnde 1,44 MB/s (1 Byte = 8 bits). CD-geluid is 256 kbps en dus is elke minuut geluid dan bijna 2 MB (1,92 MB).
Ruis
Bij de omzetting van een analoog naar een digitaal signaal wordt zowel bij beeld als geluid ruis geregistreerd en de mate waarin deze waarneembaar is, is onder andere afhankelijk van de versterking. Ga je een zachte geluidsopname met een slechte microfoon hevig versterken (gain), dan zul je veel gekraak horen bij de audio-weergave. Zoals je ruis ziet bij hoge ISO (= grote versterking). |
Samenvatting
Het fenomeen geluid en het opnemen ervan behelst natuurlijk veel meer dan we hier verteld hebben. Hopelijk heeft het wel inzicht gegeven in een stukje terminologie en in getalswaarden, zodat je geluidskwaliteit technisch beter kunt beoordelen. In de waarneming van geluid zijn uiteraard ook de kwaliteit van de bewerking en van de afspeelapparatuur van belang, nog afgezien van het individuele gehoor van mensen.