OJODIGITAL

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):



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?

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No sé de donde sacas la correlación entre EV y niveles, ¿porqué 0EV es igual a 2048-4095 y no a 1024-4095? Se gún lo que dices aplicas el resultado que quieres obtener a la relación y, claro, al final obtienes lo que previamente has dicho.

No debería haberlos llamado EV porque la verdad que despista. Son diafragmas, simplemente. Rangos de niveles en que caen al codificarse las partes de la escena que tienen una luminosidad perteneciente al mismo diafragma.
El diafragma más alto tiene los niveles 2048-4095, el siguiente 1024-2047, y así sucesivamente.

Edito porque no te había entendido. Un diafragma (EV) no podría nunca codificarse en un rango como el que planteas de 1024-4095 porque si el sensor es lineal, lo que codifica con nivel 4095 es porque tendrá en la escena el doble de luminosidad que lo codificado como 2048. Así forzosamente el rango 1024-2048 ya ha de pertenecer al diafragma anterior.

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Nada, que sigo sin comprender la relación, ya que aquí EV y diafragma es equivalente. De todas formas no sé como se realizan esos cálculos, pero se me ocurre que una forma es ir disparando una secuencia de fotos variando la velocidad en cada una con un valor de exposición y ver cual es la más clara y la más oscura que han registrado información útil, esas fotos y las intermedias serían los pasos de diafragma reales de la cámara.

Bueno es que un poco eso es lo que he hecho, pero me ha bastado una sola toma porque la escena tiene más rango dinámico del que permiten codificar los 12 bits del RAW. Yo creo que así se ve mejor, y yo ahí veo 8 diafragmas mínimo.

La relación entre diafragmas y niveles aquí te lo explican muy bien:
http://www.luminous-landscape.com/tu...se-right.shtml

pero vamos es resultado de unir dos conceptos:
- Diafragma: rango de luminosidades en que la más alta es el doble de la más baja.
- Linealidad del sensor: el nivel codificado por un sensor es directamente proporcional a la cantidad de luz captada (fotones).

Uniendo ambas: el límite superior de un diafragma cualquiera siempre se codificará con un nivel igual al doble del nivel con el que se codificaría el límite inferior de dicho diafragma.

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Sin hacer cálculos tan complicados para algunos (es que no tienen ni idea ), es fácil saber que normalmente las cámaras tienen más de 5 pasos de RD.
Puedes hacer la prueba como ha dicho Caiser, exponer una toma "correcta" y hacer un horquillado de 5 o 6 pasos por encima y por debajo. Todo lo que luego puedas recuperar cn un mínimo de calidad entra dentro del RD.
De todos modos, esto que preguntas de porqué se dice lo de los 5 o 6 pasos, creo que es porque se suele hacer la prueba con un revelador, ACR o alguno de estos, y puede que el resultado aplicado al histograma original, segun dices a veces, no sea todo lo que puede dar de si.

De todos modos creo que si, que una cámara da más de si.

Un saludo.

Otra distribución posible...

4096..3073 EV+1
3073..1025 EV0
1024..1 EV-1

2 diafragmas y un tercio sobre 12 bits

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Foto36// Blog de Fotografía

feo, que sensor más raro tienes.

estaría bien repetir el experimento con una 5D a ver como salen de definidos esos diafragmas más bajos.

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No me he leido atentamente el hilo, pero quiero apuntar un dato que creo no habeis tenido en cuenta (o, al menos, no lo he visto) y que me lo da la experiencia del dia a dia:

con cada sensibilidad, mi sensor ( o el conjunto de elementos que intervienen) produce un rango distinto

siendo , curiosamente, inversamente proporcional a la sensibilidad seleccionada (a menor sensibilidad, mas rango)

Os comento dos cosas mas:
1.- El valor de cinco o seis pasos de diafragma, es la base por la que se mide, en foto tradicional, la capacidad de registrar contraste (latitud de exposicion) de una pelicula (basado en la capacidad de las diapos color de sensibilidad media, que resulta ser de cinco o seis f.) En ese sentido toda la medicion fotometrica moderna (sistema de zonas incluido) esta basado en ese numero fantasmagorico (5). Incluso los precisos fotometros puntuales (con precisiones cientificas) esta programados para cinco f.

2.- La diferencia de rango dinamico entre una camara digital y una diapo color es abismalmente superior para la primera, con independencia de ruido (grano), desviacion de la funcion lineal densitometrica y desviacion de color


Un saludo


javierOO

¿sera que al tener menos posibilidad de sensibilidades, las de gama baja, esta coincide con la caracteristica mencionada y su rango sera menor, de forma correspondiente a su sensibilidad?

¿seran, aqui tambien, cinco f. el "numero fantasmagorico", como en la imagen analogica?

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en el libro de freeman (pedazo de actor) se explica una metodologia para calcular el rango(gama) dinamico de las camaras, tambien afirma/comprueba lo que dice javier de que a mayor iso menor rango, etc...

la metodologia se basa en varias tomas, no en una sola como has hecho tu.

asi a bote pronto te digo que la diferencia en el rango dinamico de una 5D y 350D (tengo ambas) es igual a infinito esta ultima resulta limitadisima en ese sentido.

la verdad es que seria muy util hacer una comparativa sobre gamas dinamicas de las camaras (esto suena a reto para _GUI_)

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¿estoy abstracto?

ya quisiera, pero no tengo una 5D. de todas maneras la forma en que se codifican los RAW de la 5D tiene el mismo límite físico que la 350D: con 12 bits como máximo puedes codificar, siempre que la codificación sea lineal (esto es muy importante) 12 diafragmas. Así que la mejora de rango dinámico que aprecias seguramente se deba a la menor presencia de ruido: cuando la 350D en las sombras te está entregando una patata llena de ruido, en esa misma imagen captada por la 5D aún distingues tonalidades.

Sí ya sé que a más sensibilidad se reduce el rango. por eso hice la prueba a ISO 100. si aumentamos el ISO aumenta el ruido. de nuevo aparece la palabra "ruido" en el asunto. creo que es el factor clave en digital para hablar de rango dinámico porque por lo demás con n bits codificas n diafragmas.
Un respaldo de 16 bits por esta misma razón sería capaz de codificar hasta 16 diafragmas, reduciéndose luego a algunos menos en función del ruido.
Y RAWs de menos de 12 bits, como los de la Leica M8 que son de 8 bits (y en una codificación lineal tendrían el límite físico de codificar 8 diafragmas), pueden gracias a una codificación no lineal romper esa barrera y tener más rango dinámico (de hecho en el foro-hilo de Leica aseguran que la M8 tiene con sus 8 bits más rango dinámico que la 5D con 12. me van a pasar unos RAW).

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En Imaging resource incluyen una prueba de rango dinámico con el software Imatest en cada prueba de una cámara que realizan. Para quienes gustamos de marear los números, es curioso

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!!No tengas cara!!
¡¡No disimules lo vago y perro que eres...!! Tu sabes, que yo tengo una 5D y pueder ir a mi estudio a realizar las pruebas que quieras y cuando quieras (y de paso limpias el sensor de tu camara, que seguro lo tendras sucio.. )

Tambien quiero comentarte alguna cosa que es posible que no tomes en cuenta. Te cuento:

Cuando yo empece a trabajar en digital (hace 15 años con escaner) te puedes imaginar los "paratos" que se podian conseguir (totalmente de aficionados a un precio desproporcionado)...¡ Pero no tenia otra! y mirando mirando y estudiando el mencionado, me di cuenta que no en todos los canales, se presentaba el mismo rango dinamico, existiendo una diferencia muy notable en el color (plancha) amarillo (en CMYK, azul en RGB)...

Con esta circunstancia pense el "inventar" un escaner que se basara, fundamentalmente, en el canal Azul para conseguir la informcion dificil por su densidad....

Con este sistema obtenia de un rango 2.8 (teoricodel escaner), un 3,2 ó 3,3 que , para la epoca, era "la pera" (casi como los escaner de tambor, deciamos... ). Solo era necesario, ademas de algun artilugio interno filtrado de azul, copiar la informacion de unas planchas en otras.....El sistema funcionaba perfectamente bien (aunque era muy laborioso pues, todo, era manual)

¿Has examinado la diferencia de rango(latitud) de un canal a otro en la camara?

Lo digo, porque con solo un programa que haga lo que yo hacia, se podria conseguir lo teoricamente no posible..... Realmente ahora, hay muchos escaner planos, que anuncian rangos de hasta 4.4, superior incluso a muchos de tambor ¿como es esto posible?

La unica explicacion es que utilicen el sistema, ya clasico, de copiar canales (planchas)...


Un abrazo y a pensar que por eso (y para eso) te queremos....


javierOO

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Guillermo, la has bordado! ¿Vas preparando la edición en tapa dura de tus pruebas?

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[/FONT][/SIZE]

Lo que dices es interesante. En cuanto al "hardware", por llamar de alguna forma al conjunto {microfiltros RGB+sensor+conversores A/D}, en principio todos los canales tienen el mismo rango dinámico codificable (12 bits o los que sean).

Lo que sí ocurre es que hay una diferencia de respuesta: cada canal tiene una sensibilidad diferente a los otros (por ejemplo cuando comparé RAWs de la 350D con la M8 y el respaldo DMR, vi que éste último tenía una sensibilidad mayor al canal rojo que los otros dos, que eran más verdi-azules).

Pero esto en realidad no tiene nada que ver con el rango dinámico que admita cada canal, en todo caso es un factor de escala.

Lo que sí es cierto, y es un experimento a hacer, es que el diseño de las cámaras por lógica debiera perseguir que al recibir luz blanca (tú que sabes de luces, cual es la luz más blanca que hay? sin dominante alguna) los 3 canales se excitasen por igual ocupando todos ellos el mismo rango dinámico. En ese caso para obtener nuestra foto con un balance de blancos correcto bastaría no hacer balance de blancos

Por cierto, alguien sabe los valores de Temperatura y Matiz en ACR que equivalen a no hacer ningún balance de blancos? esto UFRAW te lo dice, a ver si me lo instalo un día.

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Hombre visto así, sí que tiene 12 diafragma...pero a partir del diafragma - 6EV, es como si no estubieran. Es como aquel chiste.- ¿ esta tú padre ? no, pero si lo estoy viendo, sí pero, es que esta borracho...

Los últimos EV, estan hay porque los has medido, pero seguro que si vuelves a realizar la foto, te sale otra medida entre la tolerancia del sensor un 5-8% en captar electrones y los electrones residuales, esos EV son como lo del borracho...., seguro que si nos fijamos en un pixel en particualr, lo mismo puede estar en el nivel 0 que entre el 8 al 15,,,de una foto a otra hecha con los mismos datos, además a esto hay que unir las tolerancias del obturador y del diafragma, no siempre dan las mismas medidas, otro error del 5% a sumar...

Date cuenta que la estadistica la realizas contando los que hay en cada nivel, pero no cuantos pixel han cambiado de nivel.....

Tú no te has leido las preguntas/conclusiones finales gamberro

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?

Estoy de acuerdo contigo. Lo que digo es que podemos dar por buenos unos 8 diafragmas al menos no?

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Si las tolerancias tanto del sensor como el de la camara son más pequeñas, como es de esperar en unas camaras de mayores prestaciones, el nivel de embriaguez de los últimos niveles disminuye, aqui ya tienes dos puntos más, los otros 2-3 diafragmas que faltan, un poco de todo lo demás...

Respecto a los 8 pasos, los podemos dar por validos, aunque borrachos ahí estan y se supone que el que ve la foto, no ha visto la escena real...

Esto es lo que hablamos en alguna ocasion y quedamos en investigar (lo de la luz para la cual no se hace balance de blancos) pero, mi querido Gui, para eso hace falta tiempo del que yo, cada dia, dispongo de menos...

Las pruebas son muy sencillas con una carta de color (que dispongo), un analizador de color(que dispongo), una luz con estabilizador (o un flas) (dispongo), un sistema de filtros de precision (Hasselblad) (dispongo) y, finalmente, una camara digital ¿pones tu el tiempo?

Un saludo


javierOO

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Esto hay que hacerlo. Y en lugar de buscar la luz para la cual no se hace balance de blancos, lo mejor es poner una carta gris (la Kodak esa del nosecuantos % con luz D65) y ver que balance de blancos requiere para llevar la toma a gris, que está claro que será diferente según el sensor.

Estaba pensando en hacer otra serie de medidas que pueden ser muy interesantes, las podemos hacer para tu sensor (5D) y el mío (350D), y es caracterizar la curva: estímulo-respuesta del sensor. Se trata de ir haciendo medidas y teniendo como dato al exposicion a que sometemos el sensor ver qué exposición presentan los pixels resultantes en el RAW. Seguro que en la parte alta podemos ver como cerca de la saturación la curva deja de ser lineal y pierde ganancia. Esto nos daría una idea del punto hasta el que los sensores trabajan de manera fiable.

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a mi tambien se me ocurre estudiar la respuesta de cada canal de color...

no se si me explico

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¿estoy abstracto?

Para empezar, estoy completamente de acuerdo con tus planteamientos, y además me encanta las curradas que te pegas.
Estoy de acuerdo en que en digital hay más de 5-6 diafragmas que serían más bien esos 8 que has comentado.
Pero por hacer de abogado del diablo, hay un factor más que va en contra del RD en digital y que no está presente en lo analógico (...creo, ya que me pasa como a ti soy totalmente digital) y es el tiempo de exposición.
A mayor tiempo, más ruido y por tanto, de nuevo, "menos rango aprovechable".

Un Saludo.

¿De que exposiciones hablamos? En el rango normal que permite la máquina la presencia de ruido, si lo hay, es inapreciable, salvo en ls zonas oscuras, pero eso no es achacable a la velocidad de exposición, más bien al contrario, a la falta de velocidad.

Cuando si es apreciable el ruido de exposiciones largas en cuando estas se prolongan en minutos y el problema se produce por el calentamiento del sensor al estar trabajando durante un periodo prolongado.

Saludos

Estooooo ... Lee bien, estás diciendo lo mismo que yo. Yo he dicho A mayor tiempo, más ruido y tu dices falta de velocidad

Ya he comentado que era por hacer de abogado del diablo, no porque ese sea un factor de igual importacia que el ISO a la hora de hacer perder rango dinámico.

Un Saludo.

yo creo que en tiempos de exposición de uso normal (por poner un extremo por debajo de 20s), puede considerarse que el ruido no aumenta debido al calentamiento; es como dice Caiser cuando nos metemos en exposiciones muy bestias de minutos. pude darme cuenta (tengo la cámara configurada con reducción de ruido en tomas largas), que dicha reducción de ruido se activa en tomas a partir de 25s o 30s, o sea que el fabricante considera que en tiempos más cortos el ruido es independiente del tiempo de exposición.

Lo que está claro es que el efecto de tener más señal útil (más tiempo de exposición) mejora muchísimo más la relación señal/ruido (en una posterior subexposición) que el posible emporamiento por mayor tiempo de exposición. lo hemos visto todos al hacer derecheo.

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Pensar que con 12 bit tenemos 12 diafragmas de rango dinamico lo encuentro muy atrevido, aunque no tengo ni idea de como funciona el hardware y software de la camara. Pero pienso que aunque matematicamente 12 bit dan para eso, hay que tener en cuenta que en el diafragma mas bajo solo tendriamos dos tonos, en el segundo tendriamos cuatro.. Como bien apuntas supongo que los primeros diafragmas no son muy fiables.

Sin embargo he realizado la siguiente prueba:

Sin ningun tipo de luz natural, he cogido una lampara, la he encendido apuntando a la pared y he fotografiado la escena de la siguiente manera. La lampara era halogena y llevaba cierto tiempo encendida para asegurarme de que su rendimiento luminico sea constante. He puesto la camara en el tripode, con el levantado del espejo activado, disparando con cable y temporizador, en enfoque manual, archivo raw, iso 100 y en manual, para asegurarme de que todas las tomas sean identicas en estos parametros. Luego he fotografiado la escena un "monton" de veces, siempre con el mismo diafragma, pero he ido variando la velocidad en pasos de 1/3 de diafragma que es lo que permite mi 400D.

Todo este mogollon de fotos lo he revelado y estudiado en ACR. Para ello las he seleccionado todas, les he asignado el mismo valor de equilibrio de blancos y los valores de disparo originales (exposicion 0, sombras 5, brillo 50%, contraste 0). Para controlar las luces quemadas y las sombras sin informacion, he activado las casillas que te señala en rojo las primeras y en azul las segundas. De esta manera he observado entre que intervalos se quemaban y se volvian sombras sin informacion, distintas zonas de las fotos.

CONCLUSION: Mi 400D tiene un rango dinamico de 8 diafragmas en el mejor de los casos (Como la pared era blanca, le hice un equilibrio de blancos para que asi fuera). Como la luz era halogena, dejando el equilibrio de blancos con una dominante anaranjada obtenia un rango dinamico de 7 y 2/3 diafragmas.

Aparte el ACR (variando los valores de exposicion) es capaz de recuperar luces quemadas en un rango de poco mas de 1 diafragma (dependiendo del equilibrio de blancos). Y tambien es capaz (variando el valor de sombra a 0) de recuperar informacion en sombras de manera aceptable en un rango de 2/3 - 1 diafragma.
Por lo que el rango dinamico de la camara se ve ampliado a unos 10 diafragmas!! Creo que es una pasada!

En fin, a ver que opinais vosotros, espero no haber cometido ningun error de concepto. Cualquiera puede hacer la misma prueba con su camara.

Saludos

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Mis fotos en: http://www.flickr.com/photos/antonioluis
http://antonioluismartinez.blogspot.com/

"¿No será el arte consecuencia de una necesidad, hermosa y difícil, que nos conduce a tratar de hacer lo que no sabemos hacer?"
Eduardo Chillida

Pues has llegado el mismo número que yo: 8 diafragmas utilizables, en concreto los 8 más altos.

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

Los 4 de abajo aparte de tener poca representatividad de niveles como bien dices, contienen mucho ruido que es el que considero el verdadero limitante del rango dinámico en las sombras.

Lo bueno viene cuando utilizas dos tomas de la misma escena y la segunda la sobreexpones 4 diafragmas (es lo que hice en este hilo: Programa para HDR "suave". Fotografías con CERO RUIDO.). Hecho esto puedes coger de cada toma los diafragmas utilizables.

*: diafragma correcto
.: diafragma inutilizable por ruido
?: diafragma parcialmente utilizable por estar afectado en su parte alta por la alinealidad del sensor cerca de la saturación
0: diafragma inutilizable por estar vacío

123456789012
....******** toma +0EV
*******?0000 toma +4EV

Así en la foto resultante vine a utilizar:
************

- Los 7 diafragmas bajos de la toma sobreexpuesta, con una definición (número de tonos) 16 veces mayor a la original
- El diafragma -4EV compartido: el 40% de la toma sobreexpuesta, y el 60% (en lineal) de la toma original
- Los 4 diafragmas más altos de la toma original

Y la representatividad tonal conseguida fue:

Diafragma 0EV: 2048 niveles
Diafragma -1EV: 1024 niveles
Diafragma -2EV: 512 niveles
Diafragma -3EV: 256 niveles
Diafragma -4EV: compartido 40% + 60%
Diafragma -5EV: 1024 niveles
Diafragma -6EV: 512 niveles
Diafragma -7EV: 256 niveles
Diafragma -8EV: 128 niveles
Diafragma -9EV: 64 niveles
Diafragma -10EV: 32 niveles
Diafragma -11EV: 16 niveles

No sé si te sorprenderá que me saque de la manga tantos niveles en los diafragmas bajos. Es así, es la ventaja de la conversión de 12 a 16 bits. Esos diafragmas bajos en la toma fueron captados 4 diafragmas más arriba por lo que se codificaron con ese número de niveles. Al convertir a 16 bits no se agregan pese a subexponer.
Tener el diafragma -11V codificado con 12 posibles niveles es una pasada de definición por eso el resultado al subexponer la toma sobreexpuesta es tan bueno.

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Yo tengo algunas explicaciones aquí:

http://www.uned.es/personal/rosuna/r...fotografia.htm

Por cierto, ¿qué sitio es ese con sillones "Barcelona" de Mies van der Rohe?

R.
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No dan. Simplemente, 12 bits establecen un límite a la capacidad de describir una amplitud del rango tonal (rango dinámico). Es un límite máximo, como bien explica _GUI_

Mira rosuna, quieres ver una imagen con 12 diafragmas reales de rango dinámico captada con la 350D?

Programa para HDR "suave". Fotografías con CERO RUIDO.

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Hola _Gui_:

Ante todo me encantan tus trabajos y tu manera de exponerlos.
No obstante, veo que hay ciertos errores conceptuales sobre la exposición o por lo menos errores en la nomenclatura, que trato con toda humildad intentar puntualizar.
Veo que hablas mucho de diafragmas, EV, rango dinámico, niveles, si la información cabe en el sensor o no y por último una distribución de niveles relacionándolos con EV o con diafragmas y todo esto lo encuentro muy confuso.
Reconozco también que el primer paso a la confusión lo aportó Michael Reichmann con su artículo publicado en Luminous Landscape sobre unas conversaciones que tuvo en Icelandia con Thomas Knoll en julio de 2003, (nunca aclaró si las conversaciones las tuvieron antes o después de haberse bebido unas cuantas copas) y que luego ningún simple mortal se animó a discernir…….
Pero sin alejarnos del tema que me propuse y volviendo a todos los términos que se utilizan en este post hacen que indefectiblemente caiga en los conceptos del Sistema Zonal, tan difundido y ampliamente desarrollado por Ansel Adams.
Supongo que muchos conocen de que se trata el sistema zonal por lo que no voy a explayarme sobre el mismo salvo en el siguiente ejemplo, que sirve para mi propósito:
Me encuentro ante una escena supongamos la misma que propusiste para este post, en la cual empiezo a realizar la medición, elijo primero para simplificar una velocidad (1/60 por decir algo) encuentro una zona de gran luminosidad por ejemplo en el exterior y me da con medición puntual: f:22, luego mido una zona de sombra profunda pero que quiero conservar detalle: f:2.8. esto me da 7 valores de EV de diferencia, 7 pares de diafragma velocidad, vale decir que la escena es de 7 Zonas o sea de alto contraste.
La primer medición que hice f:22 quiero ubicarla en la zona VIII que es una zona de luces que presenta detalles y entonces la zona en la cual medí f:2,4 me caería en la zona II zona de sombras pero con detalles y texturas.
Los sensores tienen una amplitud de 5,5 EV o 6 con viento a favor, que quiere decir esto: que tengo la posibilidad de sacar la foto con un diafragma 2,5 veces mas abierto que el f:22 sin llegar a quemar la foto o sacar con un diafragma 2,5 veces mas cerrado que el f: 2,8 y conservar los detalles en las sombras. Acá es cuando tomo mi decisión si hago la foto más luminosa o más oscura. (Posiblemente por un tema de ruido me convenga más luminosa, pero este es otra discusión)
Pero supongamos para este caso que soy bien conservador y saco la foto con f:8 y 1/60, ese es mi par, ese es mi valor de EV en el cual decidí sacar la foto.
La gran confusión que yo encuentro es a partir de este momento, se pretende dividir el histograma en grados de EV o se tiende a dar una distribución logarítmica o distinta a la que el histograma tiene en su eje x que es lineal o lo que es peor encontrarnos con gráficos como el 5.70 de la pagina 132 del libro de Mellado que simplemente es atroz.
Una vez que tomamos la foto con el par que elegimos UNICO para esta foto ya realizada y verificamos su histograma posiblemente este cubra del nivel 0 a 256 en 8 bit o del 0 a 4096 en 12 bit o lo que es mejor en Photoshop con el cuenta gotas seteado en escalas de grises, recorrer toda la foto con la paleta de info a la vista y verificar que los porcentajes van del 0 (blanco) al 100% (negro) pasando posiblemente por todas las zonas!!!,
¿Esto significa entonces que el sensor cubre las 11 zonas del sistema zonal? NO!!!! Esto simplemente significa que si nosotros tomamos la escena con el par correcto el sensor va a interpretar la escena tratando de cubrir todos los niveles posibles del mismo con la señal que registre, lo cual NO SIGNIFICA que sean los de la escena porque como dijimos el sensor cubre 5,5 valores de EV y por lo tanto en alguna parte tuvo que comprimir la información de la escena que era de 7 EV.
En otras palabras zonas de la escena que por ejemplo medí y correspondían a zona IV pueden ahora encontrarse en la foto en Zonas III o II. Y esta es otra posible confusión que yo encuentro en intentar ver la amplitud del sensor desde una foto e independiente de la comparación con la medición de la escena.
Espero haber sido claro, la docencia no es mi fuerte y al menos aportar algo.
Te repito que admiro la forma en que tratas los temas y aun mejor como los expones.
Un abrazo
Ricardo

Hace tiempo pregunte referente el mismo tema,y apenass hubo respuestas,se agradezen mucho tus pruebas GUI.

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Hola Ricardo! a ver he leido con aténción lo que has escrito, varias puntualizaciones:

1. Por qué dices que el rango dinámico de tu cámara es de 5,5 diafragmas? de dónde has sacado esa cifra? con este hilo lo que yo prentendía era precisamente medir, con una toma y datos reales, cuál es el rango dinámico de mi cámara a 100 ISO. Y, teniendo en cuenta la definición de rango dinámico como: "relación entre la mayor y la menor amplitud de señal registrables con detalle" (ya se exprese de modo lineal, logarítmico o como nos de la gana, el concepto es único), he concluido que la 350D tiene 8 diafragmas completos aprovechables, y son los 8 diafragmas superiores. Los 4 inferiores debido al ruido y a la pobreza de niveles tonales no nos sirven para representar información útil.
Por lo tanto la escena que planteas de 7EV de rango dinámico, nos cabría sin problemas en el sensor.


2. El concepto de zonas de Ansel Adams sigue vigente porque es pura física, lógica y logaritmos. Ahora bien, tomando el ejemplo anterior de:
- Escena de 7f de rango dinámico
- Sensor de 8f de rango dinámico máximo

Cómo hemos de exponer para poder captar todo el rango dinámico de la escena? en digital la respuesta siempre es la misma: ajustando la exposición tal que sitúe los 7f de la escena dentro de los 8f que permite nuestro sensor.

Lo ideal es ajustar el límite superior de la escena (las más altas luces) al límite superior del sensor, es decir, derechear el histograma. Así los 7f de la escena quedarían distribuidos de este modo en los 12f de la cámara con solo 8f útiles:

LIMITACIONES FÍSICAS DE LA CÁMARA
.: diafragma no utilizable por ruido
*: diafragma utilizable

DISTRIBUCIÓN DE LA INFORMACIÓN DE LA ESCENA
Para los parámetros escogidos...
A: la escena contiene información en este diafragma
0: la escena NO contiene información en este diafragma

(A) Derechear el histograma sería exponer así:
....********
00000AAAAAAA

Luego en nuestro revelador corregiremos la exposición hacia abajo los pasos que haga falta hasta obtener la exposición correcta; pero exponiendo de ese modo garantizamos captar todo el detalle de la escena.

(B) Si se nos ocurriera exponer 1EV por debajo de lo que acabo de plantear, por el motivo que sea (no queremos arriesgar a quemar, necesitamos más velocidad de disparo, somos un poco paquetes,...), seguiríamos teniendo toda la información de la escena correctamente captada que es lo importante:

....********
0000AAAAAAA0

Pero eso sí tendríamos el doble de ruido y los niveles peor definidos porque estamos metiendo los diafragmas de la escena en diafragmas del sensor que poseen menor número de niveles.

(C) Por último si expusiéramos en casos como estos:

-2EV respecto derecheo óptimo:
....********
000AAAAAAA00
perderíamos el diafragma más bajo de la escena (sombras profundas) que quedaría enmascarado por ruido

+1EV respecto derecheo óptimo:
....********
000000AAAAAAA
quemaríamos el diafragma más alto de la escena (altas luces) que se acumularia en forma de super pico en el extremo del histograma.


3. El esquema que muestra Mellado en la pagina 132 a que haces referencia, es completamente correcto, solo que él se para en el 6º diafragma, y yo te digo que aún le quedan 2 por abajo aceptablemente utilizables (tendrían 32 y 16 niveles respectivamente). Pero eso da igual, es una cuestión de criterio (y de la calidad del sensor). Él lo muestra de forma didáctica y es correcto lo que pone.

Sabes lo que pasa? que estás acostumbrado a ver los histogramas de PS, y los histogramas de PS no son buenos en absoluto para hacernos composiciones de exposición en términos de diafragmas y zonas. Son histogramas que muestran en el eje X niveles corregidos por una gamma=2.2, que es poco más o menos una raiz cuadrada de la imagen original.
- Ni son histogramas lineales (como los que suelo mostrar yo): donde los diafragmas o zonas se tienen cogiendo tramos de tamaño mitad al del diafragma que tengas a la derecha.
- Ni son histogramas verdaderamente logarítmicos (como el que enseña Mellado en esa página): donde los diafragmas se representan por tramos de ancho constante cada uno (por cierto voy a ampliar Histogrammar para poder dibujar los histogramas con diafragmas en el eje X).

Son una cosa intermedia que solo sirve, y en esto son la mejor opción, para editar imágenes. Así que olvídate de medir valores sobre ellos porque no te van a conducir a nada que no sea erróneo (salvo el 0 que sí coincide con el 0 lineal, y el 255 que sí coindice con el máximo lineal).

Para que lo entiendas la cámara captura en una escala lineal entre 0 y 4095. Toda la segunda mitad de ese rango, es el diafragma más alto. El siguiente cuarto de ese rango, es el segundo diafragma más alto. Y así sucesivamente.
Te confesaré que cuando pongo resultados en el foro en términos de diafragmas, tengo que pararme a pensar un poco para convertir de lineal a "concepto EV". Yo me siento como pez en el agua pensando en términos de los datos lineales, hasta me imagino el sensor recibiendo fotones y los niveles llenándose. No estoy tan cómodo hablando en términos de pasos, concepto más fotográfico.

Si en lineal tengo un nivel 2030:
- Sobreexponerlo +1EV es multiplicarlo por 2: 4060.
- Subexponerlo -1EV es dividirlo entre 2: 1015.
- Convertir de 12 a 16 bits es multiplicar por 2^4=16: 32480
- Aplicar un balance de blancos es multiplicar todos los niveles de cada canal por una constante.

Las operaciones son triviales. Cuando aplicamos la gamma, se jodió el invento y aunque por supuesto todo se puede calcular, es mucho menos obvio.

Por qué es tan complicado hacer un balance de blancos de un JPEG? porque el balance de blancos que es una operación trivial en lineal, sobre una imagen con gamma corregida, curvas aplicadas, etc etc... es casi imposible de aplicar como lo haríamos sobre el original.

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Hola _GUI_:

Que rápido contestaste y con cuantos argumentos!!! Fantástico lo tuyo.

Ahora estoy en el trabajo, “curro” creo que ustedes le dicen y mi cabeza esta que explota con problemas “kilombos” como nosotros le decimos, pero espero este fin de semana tomarme un tiempo para comentarte algunas cosas sobre tu respuesta.

Pero hay algo que intente comentarte antes y que posiblemente con tanta perorata no quedo claro.

No se mide el rango dinámico de una cámara sobre una foto porque es posible que la foto contenga todo el ancho del histograma. El tema es que con fotómetro puntual en mano enfrente de la escena y la foto abierta en Photoshop y la paleta de info a la vista te vas a dar cuenta que la escala de niveles de la foto punto a punto no corresponden con los de la imagen, vale decir tenes zonas desplazadas debido a que en el sensor la información se acomodo de acuerdo a su rango dinámico.

Para darte cuenta si tu cámara tiene los 8 rangos hace la siguiente prueba.
Toma una foto de un cielo nublado, midiendo puntual sobre el cielo, luego hace la misma foto con tres diafragmas más abiertos. La primer foto el cielo te va a salir gris, en la segunda si te salio quemado blanco puro, tu sensor tiene menos que seis zonas, si todavía es gripecita sin llegar a blanco tiro mi Nikon y me paso a Canon.

Mañana trato de continuar……. Si la cabeza no me estalla antes!!!
Un abrazo
Ricardo

El sistema que planteas lo veo correcto. Mas arriba describo otro "experimento" que he realizado, llegando a la conclusion de que mi 400D dispone de 8 diafragmas y algo mas por lo que se puede recuperar cuando disparas en RAW y lo revelas.

Saludos

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Mis fotos en: http://www.flickr.com/photos/antonioluis
http://antonioluismartinez.blogspot.com/

"¿No será el arte consecuencia de una necesidad, hermosa y difícil, que nos conduce a tratar de hacer lo que no sabemos hacer?"
Eduardo Chillida

No me parece un método correcto en digital. Esto se está discutiendo aquí: http://www.macuarium.com/foro/index....owtopic=215152, y los expertos no están nada convencidos de que las cámaras digitales funcionen igual que las analógicas en este sentido.

Si tu mides en puntual, y luego abres 3 diadragmas más y por hacer eso se te quema la foto, lo único que puedes concluir es que la medición puntual de la cámara ha llevado la zona medida a un gris que está a menos de 3 diafragmas de diferencia del máximo que admite el sensor. Muy bien, y qué? es una cuestión de diseño de la cámara y su fotómetro. Cómo sabes cuantos diafragmas tienes desde ese diafragma al que te ha llevado la cámara la zona medida, pero en dirección hacia las sombras? podrías tener un montón de diafragmas hacia la izquierda, y de hecho parece ser que la medición puntual de las cámaras digitales hace precisamente esto, lleva la parte medida a un gris que no está centrado en el rango dinámico sino que está más a la derecha en diafragmas que el punto central del rango dinámico total.

De hecho, cuando Mellado habla de su técnica para ajustar el histograma al extremo derecho, él mide en puntual y luego sobreexpone +2EV. Si las cámaras digitales fueran simétricas a ambos lados del diafragma adonde nos lleva la medición puntual, estaríamos admitiendo que su 5D solo tiene 5 diafragmas, y esto no es así ni de coña.

Aparte hay otro tema del que nunca se habla: la cámara dispone de 3 canales, cada uno con su sensibilidad y cada uno con una presencia mayor o menor en la escena. Esto puede limitar un poco el rango dinámico ya que aunque nuestra cámara tiene un rango dinámico (admitamos este valor como válido de momento) de 8 diafragmas en cada canal, quien te dice que la composicion de una escena no esté tan desequilibrada entre los 3 canales como para por ejemplo dar lugar a una distribución del canal azul desplazada 1 o más diafragmas respecto a la composición del canal verde? en ese caso si quisiéramos registrar la imagen sin quemar nada, y no quemar nada significa no quemar ningun canal, tendriamos que exponer tomando como limitante el canal que alcanza más luminosidad en la escena.
Esto de un modo mejor o peor, podrán hacerlo aquellos que dispongan de un histograma triple y por puro tanteo, ya que la medición de la cámara será sobre la luminosidad, que es un promedio ponderado de los 3 canales.



De lo que estoy convencido es de que con una sola foto puedes medir el rango dinámico de tu cámara. Bastan dos cosas:
1. Asegurarte de que la escena tiene más rango que la cámara (y eso lo comprobé porque tenía desde zonas quemadas hasta zonas en absoluto negro, es decir, histograma lineal y sin balance de blancos, ni gamma ni curvas, ni nada, completamente lleno.
2. Ver en cuántos diafragmas tienes información claramente bien definida.

El segundo apartado por el lado de las sombras es un poco mas complejo de determinar, porque la medida empieza a hacerse subjetiva. Pero a mí me quedó claro que yo en el diafragma 8 aun distingo perfectamente las texturas, mientras el diafragma 9 ya está muy contaminado por el ruido y se confunde por culpa de este hecho con el 10. Por tanto no lo considero que esté bien definido.

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Hola _GUI_:


El fotómetro interpreta todo lo que mide como si fuera un gris medio, Zona V, entonces si desplazo 3 diafragmas la foto no debería estar quemada porque estaría en zona VIII que aún tiene textura, pero como la latitud del sensor es menor simplemente lo vez quemado, no es un problema de la cámara y el sensor, sino es simplemente como funciona.

Otro experimento que podes hacer es poner un cartón negro y otro blanco, tomas medición sobre el primero y sacas una foto, tomas medición sobre el segundo (5,5/6 EV de diferencia) y tomas otra foto, cuando la veas en la pantalla sin ninguna corrección las dos te van a dar un gris medio muy similar y es por la interpretación del fotómetro que esta calibrado para interpretar todo como gris y los 5,5/6 EV es el rango que tiene el sensor para tomar un negro puro de un blanco puro.

Por otro lado es cierto que se disponen de tres canales y que no reaccionan igual y de muchas consideraciones más que si dispusiéramos de la información dada por el fabricante estaríamos hablando sobre seguro pero esto desgraciadamente no se esta dando..

Otro concepto que trate de explicar es que una vez que elegimos nuestro par velocidad/diafragma o sea EV y tomamos la foto cualquier consideración o división del histograma de esa foto en valores de EV o diafragmas no tiene el más mínimo sentido ni lógica porque no existe ninguna RELACIÓN.

Sigo aún en el trabajo, pero este tema realmente apasiona…..

Saludos
Ricardo
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Hola _GUI_


Vuelvo a decir lo que comente antes, en una foto bien expuesta vas a encontrar posiblemente toda la gama tonal para simplificar y como ejemplo en una foto blanco y negro es muy probable que encuentres del blanco puro al negro puro y eso NO QUIERE DECIR QUE EL SENSOR O PELICULA O EL RESPADO QUE QUIERAS USAR TENGA ESA AMPLITUD TONAL, porque seguramente no es una copia fiel de la gama tonal que hay en la escena.

SALU2
Ricardo

Ricardo, de verdad, no necesito hacer ninguna prueba con zonas ni con el fotómetro de mi cámara para saber el rango dinámico que tiene, porque tengo algo mucho mejor y más objetivo que es la información de la propia escena. Es como si en analógico, mirando el negativo se nos pintara una etiqueta con las zonas de marras encima de cada una de ellas: I, II, III,...

Me basta analizar como se distribuyen en los distintos diafragmas los pixeles de mi toma. En este mismo hilo coloreé los 12 diafragmas que codifica un RAW de 12 bits, y en este hilo puede verse como solo los 8 primeros están definidos, y los otros 4 llenos de ruido.

No necesito para nada saber como mide la luz la cámara, me da exactamente lo mismo porque yo tengo algo mucho mejor que es la señal real que ha quedado registrada. Y he visto que va del blanco al negro, con luces quemadas y con un pico en el nivel 0, y esto quiere decir que la escena tiene un rango dinámico superior al que es capaz de captar mi cámara.


No necesito tampoco que el fabricante me de ninguna información sobre los canales. TENGO esos canales, y puedo ver como se distribuye en ellos la información de manera independiente unos de otros y ver como de diferentes son en la cámara. Cuando miras esos canales en una imagen revelada, las conclusiones que saques sobre el funcionamiento del sensor no valen nada porque esa imagen ha pasado por un balance de blancos que te ha escalado todos los canales desplazándolos por tanto de histograma. Y ha pasado por una corrección gamma que hace que el histograma que te muestra PS tampoco valga para nada a la hora de calcular el rango dinámico porque ni es lineal, ni es logarítmico.


Ya dije por ahí en un post que quizá era desafortunado por mi parte poner la etiqueta "EV". La quito venga:
Diafragma 1: 2048 niveles
Diafragma 2: 1024 niveles
Diafragma 3: 512 niveles
Diafragma 4: 256 niveles
Diafragma 5: 128 niveles
Diafragma 6: 64 niveles
Diafragma 7: 32 niveles
Diafragma 8: 16 niveles
Diafragma 9: 8 niveles
Diafragma 10: 4 niveles
Diafragma 11: 2 niveles
Diafragma 12: 1 niveles

Esta distribución de los niveles que el sensor codifica para cada diafragma, la tienes clara? tienes claro, o estás de acuerdo con lo que significa que al primer diafragma le corresponden 2048 niveles, al segundo 1024,...? tienes claro porque hay en total 4096 niveles, y no 20 ni 800 millones?

Un ejercicio didáctico: si tu cámara tuviera archivos RAW de solo 3 bits (los reales son de 12), cuántos diafragmas sería capaz de codificar? no hablo de cuantos niveles seria capaz de captar el sensor, eso es otra historia, sino de cuantos niveles seria capaz de codificar el sistema. Y cuántos niveles tendría cada uno de esos diafragmas?


En una foto bien expuesta encontrarás toda la gama tonal si la escena la tiene. Si la escena no la tiene no encontrarás toda la gama tonal y, o no habrá blancos puros, o no habrá negros puros, o no habrá ninguno de los dos.
Lo que he dicho es que cuando en efecto hay blancos puros y hay negros puros, estamos ante un caso en que la escena tiene un rango dinámico superior al que nuestra cámara es capaz de registrar, y por tanto esa toma me sirve bien como test para averiguar el rango dinámico de mi sensor=número de diafragmas, de los 12 que son su límite físico, ha captado correctamente.

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Hola _GUI_:

Es muy posible que no sepa explicarme, lo dije al comienzo lo mio no es la docencia.
Con toda humildad te recomiendo un libro que es la biblia: El NEGATIVO de Ansel Adams, para entender como exponer y sobre la latitud del respaldo sensible.
Seguramente podras encontrar una mejor explicación sobre las diferencias entre la amplitud tonal de la escena, la que capta el material sensible y la que obtengo en el procesado de la misma.
Por otro lado la tablita de diafragmas/cantidad de niveles no guarda ningun sentido lógico y parte posiblemente del absurdo expuesto en el articulo de Reichman en Luminous Landscape.
Una vez que tenemos el par de exposicion y a traves de ese diafragma obtuvimos toda la información de la foto, intentar dividir esa información expresada en un histograma en EV o pasos de diafragma es un absurdo que no resiste el más minimo analisis.
No obtante vemos si alguien aporta alguna idea más que nos sirva para entender más el tema........
Saludos
Ricardo

Bueno. Ricardo. Yo he probado, fotómetro en mano, lo que propones.
Cogí una escena de alto contraste en la que había 13 pasos de diferencia entre la luz más alta y la sombra más profunda. Elegí el gris medio de la escena y lo situé en la zona V.
De ahí, tiré un horquillado, creo que de 4 pasos arriba y abajo.
Luego expuse mirando el histograma. Cuando el histograma estaba pegado a la derecha sobreexpuse dos pasos más y empecé ahí, bajando 5 o 6 pasos la exposic ión (no recuerdo bien cuantos fueron).
Bien, la imagen con más calidad que obtuve, fué la que está sobreexpuesta 1 paso por encima del derecheo del histograma de la cámara, y ésta coincide con la sobreexpuesta tres pasos de la que situé en la zona V de la medición del fotómetro.
Según ésto, concluí que no solo es que el sensor ajuste la escena para que quepa en el rango dinámico de la escena, sino que cabe.
Las mediciones son reales y a mano, y éstas entraban dentro de la escena.
Creo que eran 9 pasos en mi S3.
Es la mejor prueba que se me ocurrió.
Creo que el problema que se te plantea en el hilo es ese, que tu hablas de una medición real de la escena y Guillermo no mide la escena, solo actúa con lo que el sensor capta. Pero es que lo que el sensor capta es lo que hay, desde la más alta luz hasta la más oscura sombra, entren o no dentro del rango dinámico.
Es cuestión de volver a probar, si tengo un rato lo vuelvo a hacer y lo cuelgo.

Un saludo.

Hay otra prueba posible. Se busca o crea una escena que sólo tenga 3 pasos de diafragma, se hace un horquillado de la escena con 2EV de diferencia y si GUI tiene razón la escena ocupara solamente y nada más que tres espacios en el histograma en cada una de las fotografías, eso si, distintos en cada una. Si la escena ocupa más de tres espacios, significa que la elección de GUI es arbitraria. Saludos

A ver Ricardo, es que no entiendo porqué dices que es absurdo dividir la escena en diafragmas de luz. Si los pixels que captan la luz de una zona de la escena, durante la exposición, han captado (permíteme que hable en términos de fotones que creo que es más intuitivo) 26 fotones cada uno, otra zona de la escena que haya proyectado sobre el sensor la mitad de fotones por pixel, es decir 13, está un diafragma, o una zona, o llámalo como quieras, por debajo de la otra. En eso estás de acuerdo?

¿Cómo se codifica esto en el sensor? pues en niveles, o sea en números enteros; y si la primera zona va a generar en sus pixels un nivel 26, la segunda va a generar en cada uno de sus pixels un nivel 13, porque el sensor es lineal (dejemos por un momento las alinealidades de la parte alta y baja del mismo, que ya medí, aunque hay que refinar la parte alta, en este post).

Si no te cuadra que cuando tenemos una escena correctamente expuesta hablemos de EV, bueno pues olvídate de esa etiqueta "EV", me da lo mismo, llámalo DIAFRAGMA, o llámalo ZONA. El caso es que siempre podremos descomponer al escena en diafragmas o zonas, con la propiedad de que el pixel más brillante de cada una de ellas nunca va a ser más brillante del doble del pixel menos brillante. Y esas zonas DE LA ESCENA las haremos encajar en unos u otros diafragmas DEL SENSOR en función de los parámetros de exposición escogidos.

Te pongo un ejemplo: escena de 3 diafragmas exactos de amplitud: la zona más brillante de la misma, es por lo tanto 2 x 2 x 2 = 8 veces más luminosa que la menos brillante. Estamos de acuerdo?

Si yo tiro (me invento cifras) a 1/100 y f2.8 y la escena queda encuadrada así en el rango dinámico de mi cámara:
(0: diafragma de la cámara que, con los datos de exposición usados, NO ha encontrado en la escena ninguna información que caiga en él)
(A: diafragma de la cámara que, con los datos de exposición usados, SÍ ha encontrado en la escena ninguna información que caiga en él)

00000000AAA0

Cómo quedaría la distribución de diafragmas si ahora tiro a 1/200 y f2.8 (un paso más rápido)? cada pixel de mi sensor va a recibir ahora la mitad de fotones, por lo tanto codificará un nivel mitad que lo que nos había codificado antes y bajará un diafragma en la escala de niveles de la cámara:

0000000AAA00

Seguimos captando toda la escena, pero un diafragma por debajo de donde la teníamos antes así que la veremos más oscura y definida por un número de niveles menor. Caso de sobreexponerla (por software) para llevarla al grado de exposición que obtuvimos con 1/100 amplificaremos al doble el nivel de ruido.

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Respecto a la distribución de niveles, que me parece que no os convence a ninguno y es clave para entender todo esto: Caiser voy a desglosar el planteamiento en apartados, dime con cual no estás de acuerdo:

1. El sensor es lineal, y esto quiere decir que si ante una luminosidad X genera en sus pixels un nivel N, en el caso de que la luminosidad fuera 2*X, generará un nivel 2*N.

2. Si estás de acuerdo con 1 tienes que estar de acuerdo por definición de lo que es desplazarnos 1 diafragma (doble/mitad de luz) en que el nivel en que se codifica el límite inferior de un diafragma cualquiera, tiene que ser siempre igual a la mitad del nivel en que se codifica el límite superior de ese mismo diafragma.

3. Si yo tengo una cámara cuyos RAW son de 12 bits, codificará un rango de 2^12=4096 niveles de 0..4095

4. Para saber qué rango de niveles abarca el diafragma completo más alto registrable por el sensor, hacemos coincidir el punto más luminoso de una escena con el nivel máximo registrable por el sensor, es decir con el nivel 4095. Por lo dicho en 2 el nivel con que se codificarán los píxeles menos luminosos de ese mismo diafragma cuál será? pues solo puede ser 4095/2=2047,5 redondeado 2048 (límite inferior del último diafragma) o 2047 (límite superior del diafragma inmediatamente inferior).

5. Y si hacemos exactamente el mismo cálculo con el diafragma inmediatamente inferior, cuya luminosidad máxima acabamos de ver que se codificará con un nivel 2047, obtenemos la escala completa de la que tanto recelas. Y es que no puede haber otra:

Diafragma 1: 2048 niveles, 2048..4095
Diafragma 2: 1024 niveles, 1024..2047
Diafragma 3: 512 niveles, 512..1023
Diafragma 4: 256 niveles, 256..511
Diafragma 5: 128 niveles, 128..255
Diafragma 6: 64 niveles, 64..127
Diafragma 7: 32 niveles, 32..63
Diafragma 8: 16 niveles, 16..31
Diafragma 9: 8 niveles, 8..15
Diafragma 10: 4 niveles, 4..7
Diafragma 11: 2 niveles, 2..3
Diafragma 12: 1 nivel, 1


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Donde patinan Mellado y Reichmann, o por lo menos no lo explican, es al decir que por el simple hecho de derechear vamos a tener más niveles, solo porque ellos miran esa tabla y ven que los diafragmas altos tienen más niveles posibles. Muy bien, pero eso no basta. Si tu derecheas y fuerzas a meter tu escena en esos diafragmas altos, la obtendrás sobreexpuesta obviamente y por lo tanto la tienes que corregir a la baja. Y si la corriges, la bajas a los diafragmas inferiores que tienen menos niveles, por lo tanto perderías por agregación de niveles esa ventaja tonal que habías tenido.

La clave está en la conversión de 12 a 16 bits, que es previa a la subexposición. Al convertir de 12 a 16 bits, entre cada dos niveles contiguos captados por el sensor metemos 15 niveles huecos, así que luego me puedo permitir subexponer lo que me de la gana (hasta un límite de -4EV, cifrá mágica y no es causalidad) sin perder un ápice de precisión tonal. Esto no lo he conseguido aún leer en ningún sitio y es la clave de la mejora en niveles.

Así un respaldo DMR que codifica sus RAW directamente en DNG de 16 bits, no puede jamás obtener ninguna mejora en precisión tonal por derechear, porque la ganancia de niveles que tiene al sobreexponer la pierde completamente al subexponer luego en el revelado (aquí se veía fenomenal en los histogramas del respaldo contra los de la M8 y la 5D, cómo los del primero carecen de huecos entre los picos de niveles captados. En cambio en los de la 5D y la M8 se ven perfectamente los picos cuyos huecos se han rellenado por interpolación Bayer).

En el caso de máquinas cuyos RAW se codifiquen con el mismo número de bits que el archivo destino (16 bits), la mejora del derecheo es EXCLUSIVAMENTE por el tema del ruido.


Un día voy a escribir todo mejor esto porque de verdad que lo tengo clarísimo, y me parece que no se entiende.

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Pues haz un artículo bien escrito porque dará la vuelta al mundo!!!
Entonces, depende del revelador que utilicemos (que haga antes o después la codificación 12-16 bits) ampliaremos el rango dinámico o simplemente mejoraremos el ruido?
No te esfuerces ni en plantear una respuesta, ya lo entenderé si escribes el artículo jejeje

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Todos los reveladores hacen la conversión de 12 a 16 bits antes que cualquier otro cálculo: interpolación Bayer, ajustes de exposición, balance de blancos,....
Lo contrario sería la torpeza del siglo.

Últimamente he estado viendo las tripas de DCRAW y lo cierto es que da pasos en 16 bits que implican cierto redondeo y por tanto pérdida de calidad (redondeos que con toda seguridad también hace cualquier otro revelador) y que serían evitables si se trabajara internamente con más bits o incluso con coma flotante (números con decimales en lugar de enteros). Por qué no se hace? imagino que es una cuestión de velocidad: una revelador que tarde 15s en revelar una foto no vende. Aparte que con 16 bits la precisión ya es lo bastante buena como para aguantar ciertos redondeos sin afectar a la calidad.
Quizá por esto hay reveladores mucho más lentos que otros, pero tampoco se ha visto que los más lentos den mejor resultado ni mucho menos. Podrían serlo por estar menos optimizados o usar algoritmos peores, pese a usar más precisión numérica.

El respaldo DMR es tan pedazo de bicho que sus RAW ya vienen nativamente en 16 bits.
Por cierto los RAW de la Leica M8 que cuesta 4.000 EUR, son de 8 bits
(pero con una codificación especial que compensa en parte esta carencia eso sí).

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Hola Donrojas76:

Exacto, hay que comparar lo obtenido con la escena, lo obtenido posiblemente vaya del nivel 0 al 256, el tema es que en la escena puedo tener zonas en nivel 80 y en mi foto esa zona este en nivel 0 o en la escena zonas con nivel 170 y en mi foto ese zona con nivel 256, esto quiere decir que el sensor adapto la imagen su rango dinámico.
Otro tema es lo que yo puedo procesar y recuperar información procesandolo en RAW o en PS, es como hacia Ansel Adams con material sensible de rango tonal menor al de la escena después hacia unas copias que cubría toda la gama tonal.


Hola _GUI_:

Por que digo que la tablita en diagragmas EV y menos aun en Zonas con respecto a los niveles NO tiene sentido:

Primero en la toma:
Si leemos con cuidado el artículo original ahí dice que el primer f/stop toma la mitad de luminosidad de la escena, el segundo la mitad de lo que queda y así sucesivamente.
El gancho es fabuloso sabiendo que cada numero de diafragma deja entrar la mitad o el doble de luz del anterior o posterior, pero analicemos: cual es el primer f/stop….. el de la medición: no porque quemamos la foto, el que nos permite “derechar” el histograma sin que se queme, si posiblemente sea este… ahora saco con un f/stop menos porque soy caprichoso, esto sería según lo que dice este señor que me pierdo la mitad de los niveles disponibles de la escena, mi foto iría entonces del gris medio al negro? MENTIRA.
Segundo con la foto hecha:
Dividir el histograma de una foto ya tomada en EV o Diafragmas y asignarles esos valores de niveles a cada uno es algo sin sentido y menos asignarle a cada zona esos valores de niveles, porque cada zona es 1/11 partes del ancho del histograma.
Luego yo tome la foto con un único valor de par para lo cual logre una distribución de niveles sobre el histograma según la escena y mi valor de EV y eso no admite ninguna división según la tablita del famoso artículo.

Saludos
Ricardo

donrojas yo hablo de lo que capta el sensor, pero también de la escena, porque en la zona lineal del sensor (es decir donde la luminosidad captada es directamente proporcional a la luminosidad de la escena) aumentar un diafragma la exposición de la escena implica aumentar un diafragma el nivel captado.
Esto ya lo comprobé cuando medía la curva de respuesta del sensor, y hay como poco 8 diafragmas de rango en que el sensor es lineal. Os repito aquí la curva que medí para el canal azul indicando el número de diafragma de cada medida:

El eje X muestra tiempo de exposición y el eje Y nivel captado en el sensor:

.
La de la derecha es un zoom 8x de la de la izquierda para que se aprecien los diafragmas bajos.

Esa anomalía que tiene justo el último valor medido, que parece que se va para arriba, estoy convencido que es porque aunque la cámara te dice que está usando un tiempo de exposición de T=6s, en realidad no son 6 exactamente y aquí los decimales cuentan. La alinealidad en las luces precisamente lo que provoca es que la curva de respuesta empiece a perder ganancia con lo que en caso de haber entrado en al zona alineal la recta debería empezar a decaer.

Pero bueno, como tengo las tomas que hice en su momento a ver si mañana calculo los histogramas por zonas de cada uno de ellos y vemos como la diferencia en el sensor entre cada par de tomas es exactamente 1 diafragma. Así quedará demostrado que en la zona lineal del sensor 1 diafragma de la escena = 1 diafragma captado por el sensor, y se demostrará también que el rango total efectivo utilizable del sensor son como poco 8 diafragmas.


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Ricardo, me da pánico oirte hablar de niveles 0..255. Esas cifras solo se barajan cuando ya has revelado la imagen: has aplicado un balance de blancos, has interpolado Bayer, has aplicado seguramente un punto negro y una correcccion de exposición, se ha corregido toda la información por una gamma=2.2. Ademas son una simplificacion del rango real de una imagen de 16 bits, que es 0..65535, pero PS nos lo pone de 0..255 para que no nos liemso más.
Te dije y te repito: los histogramas de Photoshop NO sirven para sacar ningún tipo de conclusión sobre los diafragmas ni de la escena, ni los captados.
Mañana os muestro los histogramas como tiene que ser, a ver si se aclara esto ya de una vez.

"pero analicemos: cual es el primer f/stop….. el de la medición: no porque quemamos la foto, el que nos permite “derechar” el histograma sin que se queme, si posiblemente sea este… ahora saco con un f/stop menos porque soy caprichoso, esto sería según lo que dice este señor que me pierdo la mitad de los niveles disponibles de la escena, mi foto iría entonces del gris medio al negro? MENTIRA"

Ricardo, no tienes claro el funcionamiento de un sensor digital. Perder la mitad de niveles no es llevar nada a gris, es bajar un diafragma, UNO SOLO. No sé cuantos diafragmas hay que bajar para tener un gris en el sistemas de zonas de las narices porque no me sé las zonas que son, pero imagina que para llevar el punto más brillante de una foto a gris tuvieras que bajar 3 diafragmas, entonces perderías: 0.5+0.25+0.125=87,5% de los niveles disponibles en tu sensor para codificar la imagen:

0EV: 2048 niveles, 2048..4095
-1EV: 1024 niveles, 1024..2047
-2EV: 512 niveles, 512..1023
-3EV: 256 niveles, 256..511
-4EV: 128 niveles, 128..255
-5EV: 64 niveles, 64..127
-6EV: 32 niveles, 32..63
-7EV: 16 niveles, 16..31
-8EV: 8 niveles, 8..15
-9EV: 4 niveles, 4..7
-10EV: 2 niveles, 2..3
-11EV: 1 nivel, 1

De los 4096 posibles niveles del RAW, te estarías dejando los marcados en rojo vacíos y solo estarías usando: 512 niveles, un desperdicio total de tu sensor.

Mira échale un ojo a este hilo: Derecheo del histograma. Sirve para algo?
En él lo primero que hacía era calcular los histogramas lineales para la exposicion "correcta" medida por la cámara (marcada abajo como "0EV"), y como quedaban si ahorquillábamos desde -2EV a +2EV. Fíjate la cantidad de niveles que quedan vacíos (el eje X son todos los niveles disponibles) por el hecho de exponer de una forma u otra:

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Cuando dige 255 se supone a 8 bit y es para el ejemplo de como el sensor comprime, lo mismo sucede a 12 bit con la equivalencia de datos.


cita
Ricardo, no tienes claro el funcionamiento de un sensor digital. Perder la mitad de niveles no es llevar nada a gris, es bajar un diafragma, UNO SOLO. No sé cuantos diafragmas hay que bajar para tener un gris en el sistemas de zonas de las narices porque no me sé las zonas que son, pero imagina que para llevar el punto más brillante de una foto a gris tuvieras que bajar 3 diafragmas, entonces perderías: 0.5+0.25+0.125=87,5% de los niveles disponibles en tu sensor para codificar la imagen:

0EV: 2048 niveles, 2048..4095
-1EV: 1024 niveles, 1024..2047
-2EV: 512 niveles, 512..1023
-3EV: 256 niveles, 256..511
-4EV: 128 niveles, 128..255
-5EV: 64 niveles, 64..127
-6EV: 32 niveles, 32..63
-7EV: 16 niveles, 16..31
-8EV: 8 niveles, 8..15
-9EV: 4 niveles, 4..7
-10EV: 2 niveles, 2..3
-11EV: 1 nivel, 1


Gui según tu tabla, la que copio arriba es totalmente errónea, el nivel 2048 ES GRIS MEDIO.
Date cuenta que la tabla NO ES VALIDA y es UN ERROR CONCEPTUAL, introducido del articulo que anteriormente site y que NO TIENE BASE TEORICA!!!

Cada diafragma que cerramos los niveles se desplazan hacia la izquierda entre 640 a 730, en 12 bit dependiendo de muchos factores pero ese es el promedio de valores, por lo que la tabla ES ERRONEA.

Entonces lo que trato de decirte es que te estas basando en una premisa que no es REAL y sería bueno que conocieras que niveles corresponden a cada ZONA para entender lo que te estoy tratando de decir.

El articulo de Reichmann no tiene asidero teórico y el único concepto válido que en el se expresa es la obviedad de que la relación señal ruido mejora con las luces.

Saludos
Ricardo

que no Ricardo que no, que 2048 NO es gris medio, que 2048 es solo un diafragma por debajo del nivel máximo que puede captar el sensor.
Dime a cuantos diafragmas está el "gris medio" de una cámara respecto el máximo de luminosidad que puede aceptar, y te digo a qué nivel numérico de esa tabla corresponde.
Es más te hago el siguiente cálculo: como creo que lo que tú llamas gris medio es lo que cae en el punto medio (nivel 128) de tu histograma de Photoshop, el cual VIENE AFECTADO POR LA CORRECCIÓN GAMMA (sobre los niveles lineales captados por el sensor se ha hecho el cálculo de elevarlos a 1/2.2), si deshacemos dicha corrección gamma el gris medio correspondería a un nivel lineal:

0,5=n^(1/2.2) -> n=0,5^2.2=0,21763764082403103478406750436994

que en la escala 0..4095 nativa del sensor corresponde al nivel: 4095*0,2176=891,2

que si miras la escala pertenece al tercer diafragma:

0EV: 2048 niveles, 2048..4095
-1EV: 1024 niveles, 1024..2047
-2EV: 512 niveles, 512..1023
-3EV: 256 niveles, 256..511
-4EV: 128 niveles, 128..255
-5EV: 64 niveles, 64..127
-6EV: 32 niveles, 32..63
-7EV: 16 niveles, 16..31
-8EV: 8 niveles, 8..15
-9EV: 4 niveles, 4..7
-10EV: 2 niveles, 2..3
-11EV: 1 nivel, 1

Como tus 640 a 730, creo que por ahí van tus tiros.
En concreto el 891,2 está 2,2 diafragmas por debajo del límite superior del rango del sensor, cifra que no es casualidad coincide con la corrección gamma.



Cuando cierras un diafragma los niveles lineales captados por el sensor NO SE DESPLAZAN, sino que SE ESCALAN respecto al cero, SE DIVIDEN ENTRE 2. Y ahora por fin tengo clarísimo que no tienes nada claro de lo que estás hablando.
Haz el favor de mirar los histogramas que te he puesto antes: sobreexponer 2 diafragmas NO DESPLAZA los niveles, los ESCALA, los MULTIPLICA POR 4. Por eso cuando en 0EV ocupaban solo 1/8 del rango lineal del sensor, en +2EV ocupan 4 veces más, o sea 1/2 del rango total.
- El pixel que en la toma 0EV tenía un nivel asignado de 110, pasa al sobreexponer +2EV a un nivel asignado de 220.
- El pixel que en la toma 0EV tenía un nivel asignado de 111, pasa al sobreexponer +2EV a un nivel asignado de 222, no de 221; dejan de ser contiguos, no es un desplazamiento es un ESCALADO.
Lo que te estoy enseñando no son conceptos de ningún artículo ni premisas de nadie, son histogramas reales calculados a partir de tomas hechas por mí.

El desplazamiento del que seguramente hablas se ve cuando los representamos en un histograma logarítmico, que es lo que te quiero enseñar mañana. Ahí sí cuando sobreexponemos/subexponemos 1 diafragma, el histograma se desplaza sin deformarse a la derecha/izquierda en 1 diafragma.

Hazme caso: estás absolutamente equivocado

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Hola _GUI_:

2048 es gris medio, leete la teoria y luego seguimos con la charla.
Por el momento renuncio....
Un abrazo
Ricardo

Gui, puede que tenga razón Ricardo, una cosa es como recoge la información el sensor y otra muy distinta como se presenta el histograma. El sensor sabemos que es lineal y que la mitad de información superior es luces altas, sin embargo cuando trabajamos con las curvas eso no es así, el centro de la curva es gris medio. ¿No sería posible que la información después de tomada haya sido adaptada y no veamos la información real captada? Es decir, las luces altas han necesitado 2048 niveles para recogerse en el sensor, sin embargo, estos se comprimen y al revés con las sombras, se necesita 1 nivel y la máquina nos lo presenta expandido. Así pues, cada uno de los pasos de diafragma que vemos en el histograma no serían los recogidos sino los adaptados y todos iguales para los 12 pasos. Por lo menos al trabajar con curvas da esa sensación. Saludos.

Ricardo, confundes continuamente el histograma lineal con el histograma de gamma corregida. Lo siento: 2048 NO ES GRIS MEDIO. No necesito leer nada más sorry. 2048 es un valor del histograma lineal, el cual creo que no tienes ni remota idea de lo que es.

un saludo.


"Gui, puede que tenga razón Ricardo, una cosa es como recoge la información el sensor y otra muy distinta como se presenta el histograma."

Exactamente Caiser, tú mismo estás dando la clave: el centro del histograma de GAMMA CORREGIDA, el nivel 128 que vemos en PS y que editamos con curvas, es gris medio. Pero es que dicho punto NO corresponde al centro del histograma lineal que capta el sensor y que es sobre el que se crea la distribución de niveles que tanto os repele. La cámara capta en lineal.
Ya dije arriba por donde andaba la cifra: en el rango 0..4095 nativo del sensor, el gris medio cae hacia el nivel 891,2, es decir, un 21,76% de la luminosidad máxima. O si lo prefieres en un rango 0..255 (ojo hablo de un rango 0..255 de histograma lineal, no del que te muestra PS) caería en el nivel 55,5.
Y lo que dices es totalmente cierto: la corrección gamma comprime las luces y expande las sombras, por eso lo que en lineal es nivel 2048, al aplicar la gamma se va a:

(2048/4096)^(1/2.2)=0,72974005284072309792068324784925
o en el rango 0..255 al: 0,7297*255=186,08 que como ves poco tiene que ver con el 128 (gris medio).

Y todo el último diafragma 2048..4095 (50% del total de niveles en lineal) en gamma corregida ocupa solo del 186,08..255 (27% de los niveles en PS).

El histograma que te muestra PS no es lineal ni mucho menos (hemos aplicado la gamma que es aprox. una raiz cuadrada), pero tampoco es 100% logarítmico y por tanto no cumple que desplazarnos un diafragma equivalga a desplazarnos una cantidad constante de niveles.
Ese histograma sirve para editar la imagen porque es el que mejor representa la información tal como la ve nuestro ojo y por tanto el más intuitivo para trabajar con curvas, niveles o lo que sea. Pero NO sirve para realizar cálculos de diafragmas, etc... De entrada el nivel 0 de una imagen (luminosidad nula) debería estar en el diafragma -oo (menos infinito).


El problema se reduce a meterse en la cabeza que el histograma muestra PS no es el histograma lineal tal cual lo capta la cámara. Con eso está hecho todo.

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