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Grabar y medir

Altura de la cámara: los grados que añade el paralaje

Una cámara no mide ángulos del mundo. Mide ángulos en una imagen plana del mundo, y mover el objetivo diez centímetros los cambia. Aquí va cuánto, y dónde se esconde el error.

Vista amplia de un hoyo de golf desde detrás del tee, con jugadores y público pequeños en el encuadre.
Vista amplia de un hoyo de golf desde detrás del tee, con jugadores y público pequeños en el encuadre. Karyn Wagner Pierpont from USA, CC BY 2.0

Lo que un objetivo ve de una varilla, y lo que no

42° sale como 62°Varilla a mitad de bajada, ángulo real frente a su imagen down the line

Una cámara aplana tres dimensiones en dos descartando la que apunta hacia ella. A mitad de bajada, la varilla de un driver va hacia atrás, hacia fuera y hacia abajo a la vez. Tome una varilla de 1,20 m que forma 42 grados con el suelo, con 0,80 m de su longitud sobre el eje de un objetivo colocado down the line. Dos tercios del palo son invisibles. El fotograma imprime unos 62 grados, y el extremo alto del rango todavía da 63.

Esos 20 grados de diferencia entre la varilla y la fotografía no son un error que se arregle grabando mejor. La varilla no está paralela al sensor, y un solo objetivo no recupera lo que apunta hacia él. Un ángulo de varilla leído en vídeo es, en parte, un informe sobre la cámara. Dos jugadores grabados desde el mismo punto se comparan con honestidad. El mismo jugador grabado desde dos puntos, no, y la diferencia se parece a un cambio de swing.

Diez centímetros de altura, veinte grados de varilla

≈4,4° por cada 10 cmInclinación aparente de una varilla a la altura de la cadera, cámara a la altura del pecho, 3 m atrás

La altura de la cámara mueve las cosas solo hacia arriba y hacia abajo dentro del encuadre; las posiciones laterales dependen de dónde se plante la cámara de lado. Eso resulta inofensivo mientras los dos puntos estén a la misma distancia del objetivo. Suba la cámara y el punto cercano baja por el encuadre más deprisa que el lejano, así que la línea que los une se inclina.

Tome la varilla del driver en el instante de la bajada en que queda paralela al suelo, más o menos a la altura de la cadera, con la cabeza del palo a 1,75 m de una cámara situada tres metros por detrás de la bola y el grip a 2,85 m. Desde un objetivo a 1,00 m sale 2,6 grados fuera de la horizontal. Desde 1,40 m sale 22, unos 4,4 grados por cada 10 cm de altura de cámara. Esos mismos 40 cm mueven la varilla en la dirección una quinta parte de grado, porque los dos extremos del palo están casi a la misma distancia del objetivo.

No hay un plano único que fotografiar de canto

48,3° y 57,9°Inclinación del plano de la cabeza del palo y del de la mano adelantada, 15 jugadores expertos, driver

El laboratorio de Young-Hoo Kwon, en la Texas Woman's University, midió los planos que un swing forma de verdad. En 15 jugadores expertos con driver, el plano funcional de la cabeza del palo se inclinaba 48,3 grados, con una desviación típica de 3,3. La mano adelantada viajaba por un plano de 57,9 grados y el codo de atrás por uno de 67,4.

Tres planos, un swing, y un solo fotograma down the line los contiene todos. El estudio tridimensional de Nesbit situó la diferencia entre el plano que traza la cabeza del palo y el que trazan las manos entre 9 y 12 grados. La revisión de Kwon y Casebolt es aún más seca: un plano de swing único y plano no existe.

Dónde se sitúa la cámara decide a qué plano se parece la fotografía, porque un objetivo convierte un plano en una línea solo cuando está dentro de ese plano. El grupo de Kwon midió la dirección del plano de la cabeza del palo 3,8 grados cerrada respecto a la línea al objetivo, con una desviación típica de 3,7, así que una cámara colocada justo sobre esa línea ya queda fuera del plano, y de forma distinta en cada jugador.

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El mérito se lo lleva el objetivo; el trabajo lo hace la distancia

La perspectiva la fija dónde se coloca uno, no el cristal. La distancia focal decide cuánta escena cabe en el encuadre, y cambia la geometría solo porque un objetivo más angular invita a acercarse. La guía de medición de Kinovea enuncia la regla sin rodeos: coloque la cámara lo más lejos posible de la escena y tire de zoom.

La aritmética coincide. Esa misma varilla a la altura de la cadera, grabada desde un objetivo a la altura del pecho, sale a 22 grados desde tres metros y a 8,7 desde ocho. Poco más del doble de distancia dejó el paralaje en la mitad, sin cambiar nada de la cámara ni del jugador.

Apple indica que el ultra gran angular del iPhone 17 Pro es de 13 mm con un campo de visión de 120 grados, y su teleobjetivo 2x, de 48 mm. El ultra gran angular es el que mete un swing entero desde tres metros en una jaula estrecha, que es justo el montaje que estira la profundidad. Retroceder con el objetivo largo da un encuadre más plano.

La tolerancia, no la posición

La pregunta que merece respuesta no es dónde poner la cámara, sino con cuánta precisión volver a ponerla. Con las cifras de arriba, mantener ese ángulo de varilla dentro de un grado exige repetir la altura con unos 2 cm y la distancia con unos 15 cm. Ninguna de las dos sobrevive a un cálculo a ojo un mes más tarde.

Marque el sitio en lugar de recordarlo. Una cruz de cinta para las patas del trípode, la altura anotada en la pata, el objetivo bloqueado antes de grabar y no ajustado a pellizcos a mitad de toma, y un objeto fijo en el fondo que aparezca en los dos clips. Puig-Diví y sus colegas, al validar la medición de ángulos en vídeo, grabaron con un objetivo a 0,68 m de altura y a 5 m de distancia; el error más pequeño venía siempre de la vista perpendicular.

Una advertencia tiene que constar en esta página. Ningún estudio publicado ha medido cuánto mueve el ángulo de varilla de un jugador la altura de la cámara de un teléfono; las cifras de aquí son geometría resuelta para un montaje concreto, y sus medidas las desplazarán. Lo que sí aguanta es el orden: primero la altura, después la distancia, el objetivo al final. Pebble Swing lee los ángulos articulares en los fotogramas, de modo que la cámara está dentro de cada ángulo que reporta.

Preguntas

¿Grabo a la altura de la cadera o a la del pecho?
Ninguna de las dos vale para todo. Un objetivo al mismo nivel que aquello que se mide lo reporta con honestidad; por encima o por debajo, el objeto se inclina hacia el horizonte. La altura de la cadera va bien para el palo en la zona del impacto, y la del pecho para manos y hombros. Elija una y úsela siempre.
¿Sirve de algo el trípode si ya me coloco en el mismo sitio?
Sí, porque el eje sensible es la altura y las manos la repiten mal. Dos centímetros valen aproximadamente un grado en una varilla a la altura de la cadera grabada desde tres metros. Un teléfono en la mano también se desplaza durante el swing, lo que mueve la referencia entre los dos clips que está comparando.
¿Es un problema el ultra gran angular de mi teléfono?
Lo es, aunque no por el cristal. Apple indica el ultra gran angular del iPhone 17 Pro en 13 mm con un campo de visión de 120 grados, frente a los 48 mm del teleobjetivo 2x. El angular permite grabar de cerca, y la cercanía es lo que estira la profundidad.
En el vídeo la varilla se ve más vertical de lo que la siento. ¿Está mal el vídeo?
En parte, y ninguna posición de cámara lo arregla. Un objetivo down the line no puede ver la parte de la varilla que apunta hacia él. En el ejemplo de arriba, dos tercios de la longitud de la varilla quedan sobre el eje del objetivo a mitad de bajada, y el fotograma imprime 62 grados para un palo que está a 42 del suelo.
¿Puedo comparar mi vídeo con el swing de un profesional en televisión?
Para ángulos, no. Los fotogramas de televisión llegan con una altura de cámara, una distancia y una focal desconocidas, y cada una de las tres mueve la imagen varios grados. Compare posiciones y tiempos si quiere, pero trate cualquier superposición de las dos imágenes como un dibujo, no como una medición.

Fuentes

Todos los números de esta página salen de una de ellas.

  1. Han, Como, Lee, Singhal & Kwon, "Analysis of the motion planes of the 'functional double-pendulum' points in golf", ISBS Proceedings 2013
  2. Kwon & Casebolt, "Kinematic analysis of sports movements: golf swing plane analysis", ISBS Proceedings 2009
  3. Nesbit, "A three dimensional kinematic and kinetic study of the golf swing", Journal of Sports Science and Medicine 4:499-519
  4. Puig-Diví et al., "Validity and reliability of the Kinovea program in obtaining angles and distances using coordinates in 4 perspectives", PLOS ONE
  5. Kinovea documentation: Guidelines to minimize measurement error
  6. Apple: iPhone 17 Pro technical specifications
  7. Cambridge in Colour: Understanding camera lenses