Siempre se lee sobre el rango dinámico de las cámaras digitales comparado con la película, con las diapositivas, etc etc...
He tomado una foto de una escena de alto contraste cerciorándome de que su rango dinámico no "cabe" en el sensor. Por poco, pero no cabe; a la vez que hay zonas quemadas, hay otras zonas en negro y por tanto el histograma tiene información de princio a fin.
- Decidir que "algo" es una zona quemada es muy fácil, basta ver el histograma lineal (no el que muestra la cámara, ni tampoco el de ACR o PS, etc...) y ver si se acumulan niveles al final.
- Decidir que "algo" es una zona en negro porque la cámara no ha tenido la sensibilidad suficiente para captar su detalle ya es un poco más complicado por culpa del ruido. En una cámara digital no vamos a encontrar nunca amplias áreas negras por la sencilla razón de que lo que tendría que ser un 0 por culpa del ruido puede ser un valor mayor que 0.
He tomado el criterio de aproximar que todo pixel con nivel 0 (en el rango de niveles original de la cámara, 0..4095) es un pixel cuya luminosidad no puede ser captada por insuficiencia de sensibilidad del sensor. No lo veo descabellado viendo que el histograma en el cero tiene una acumulación de pixels que no sigue la envolvente que sería esperable como progresión de los otros niveles captados. De hecho ese punto es el máximo absoluto de todo el histograma:
El histograma completo es éste, donde sin hacer zoom se aprecia el pico de altas luces quemadas:
La escena en cuestión es ésta (la toalla es para oscurecer lo máximo posible la zona derecha, no es un tendal improvisado):
Con DCRAW he revelado la foto en lineal y he analizado el contenido de todo el histograma. Por concepto, si la premisa de que el comportamiento del sensor es lineal es cierta, con los 12 bits del RAW deberíamos de poder registrar hasta 12 diafragmas (los llamo con la nomenclatura relativa en EV al diafragma más alto):
Diafragma 0EV: 2048 niveles, 2048..4095
Diafragma -1EV: 1024 niveles, 1024..2047
Diafragma -2EV: 512 niveles, 512..1023
Diafragma -3EV: 256 niveles, 256..511
Diafragma -4EV: 128 niveles, 128..255
Diafragma -5EV: 64 niveles, 64..127
Diafragma -6EV: 32 niveles, 32..63
Diafragma -7EV: 16 niveles, 16..31
Diafragma -8EV: 8 niveles, 8..15
Diafragma -9EV: 4 niveles, 4..7
Diafragma -10EV: 2 niveles, 2..3
Diafragma -11EV: 1 nivel, 1
Como puede verse a medida que nos vamos hacia las sombras tenemos menos niveles para representar las transiciones de tono. He clasificado cada pixel de la imagen en 14 grupos:
-Quemado
-Negro
-En rango dinámico (los 12 anteriores diafragmas)
y representado con colores los pixels que caen en cada grupo:
PIXELS QUEMADOS (ROJO) Y NEGROS (AZUL)
Puede verse como el área quemada es continua, mientras los pixels a negro no se identifican en áreas continuas por culpa del ruido.
El resto de pixels se representa en una escala de 12 grises según el diafragma, pero como no se distingue demasiado bien los vamos a representar con colores más diferenciados.
PIXELS SEGÚN EL DIAFRAGMA EN QUE LA CÁMARA LOS REGISTRÓ
(pixels quemados en blanco, pixels negros en negro)
Como es complicado distinguir bien si todos los diafragmas tienen representatividad los descompongo en 4 grupos de 3 diafragmas cada uno (resto de pixels mostrados en negro):
(0EV,-1EV,-2EV) (-3EV,-4EV,-5EV)
(-6EV,-7EV,-8EV) (-9EV,-10EV,-11EV)
Vemos que todos los diafragmas tienen contenido suficiente para ser considerados tales. Sin embargo también vemos que a medida que nos vamos a diafragmas más bajos, el ruido provoca que las fronteras entre áreas de diferentes diafragmas estén peor definidas (lógico porque en los diafragmas bajos es más fácil que el ruido de un pixel provoque que éste caiga en un diafragma que no sería el que le correspondería por ilumimación de la escena).
No sé si estaréis de acuerdo pero yo considero que por los menos los
8 diafragmas más altos:
están perfectamente claros y registrados. A partir de ahí el ruido ya hace de las suyas (la foto está hecha a ISO 100).
Y ahora me pregunto: por qué dicen que las SLR digitales sólo son capaces de captar 5-6 diafragmas y 8-9 las de gama alta?
- es porque se desaprovecha rango dinámico al no derechear el histograma?
- es porque se considera que el ruido inutiliza los diafragmas bajos? o que por tener tan pocos niveles para ser representados no estamos registrándolos con la mínima calidad?
- es porque las sombras más profundas, pese a ser asignadas en algún valor entre los 12 bits del RAW, están siendo captadas con un error de medición tal que no puede darse la medida por correcta?
- o es que el sensor no es tan lineal como se pudiera pensar y lo que aparentemente codifica llenando el rango de sus 12 bits y por tanto 12 diafragmas, en la escena real tenía algunos menos?