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  1. #1
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    Medición fotómetros de distintas cámaras: exposición y gris medio

    La idea del hilo es recolectar el dato de cómo de expuesto queda el archivo RAW en cada cámara, es decir, qué nivel lineal genera en el rango del sensor por un lado, y a qué nivel de gris da lugar después una vez se realiza el revelado RAW y se aplica la compensación gamma (gamma=2.2).

    Esto puede dar una idea para cada cámara de dos cosas:
    1. El margen de sobreexposición de "reserva" que se tiene por encima de la medición del fotómetro, es decir cuántos pasos por encima de la medición del fotómetro vamos a preservar información de la escena.
    2. En qué nivel de gris en Photoshop (rango 0..255) va a caer la zona sobre la que se ha hecho la medición de luz.


    Que cada cámara genere valores diferentes no es ni mejor ni peor: las que den lugar a valores menores tendrán más margen de protección, pero generarán imágenes más subexpuestas y con más ruido. Y viceversa. Nada que no se pueda alterar con una compensación de la exposición.

    Decir que como apunta Sergio de la Torre, la fotometría no es una ciencia exacta:
    • De entrada las combinaciones velocidad/apertura están discretizadas con lo que la cámara elegirá aquella redondeada que más se aproxima a las solicitadas por la medición.
    • Además la lente que se use para cada una de las pruebas (diafragma) no va a tener un comportamiento ideal respecto a la apertura que le solicite la cámara.
    • Por otro lado la misma cámara mide tiempo de manera bastante aproximada.


    Aún así los resultados pueden ser bastante orientativos para tener una idea de como mide cada cámara:


    CANON 350D

    - Margen de seguridad en exposición: 4EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 74



    .


    FUJI S3 PRO

    MODO 400% (fotocaptores S y R):

    - Margen de seguridad en exposición: S: 2.3EV, R: 2.3+3.6=5.9EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 112



    .


    NIKON D50

    - Margen de seguridad en exposición: 3EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 74



    .


    NIKON D200

    - Margen de seguridad en exposición: 3EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 86



    .


    OLYMPUS E-510

    - Margen de seguridad en exposición: 2.75EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: ???



    SONY DSC-V3

    - Margen de seguridad en exposición: 2.5EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 95



    .


    PENTAX K10D

    - Margen de seguridad en exposición: 3.4EV
    - Nivel de gris en rango 0..255: 73



    .


    NIKON D80

    - Margen de seguridad en exposición: 3.2EV
    - Nivel de gris en rango 0..255:



    Minolta Dynax 7D

    - Margen de seguridad en exposición: 2.3EV
    - Nivel de gris en rango 0..255:




    Los histogramas más anchos (Fuji y Nikon) se deben a no uniformidad en la iluminación de las muestras. Como se hizo medición puntual en el centro, lugar de máxima luminosidad de los mismos, no hay inconveniente, basta tomar como referencia el lado derecho de cada uno de ellos (el más expuesto).

    _______________________

    Conclusiones:
    • Atendiendo a sus sensores S la Fuji S3 Pro es la que más expone (un paso más que la Nikon y dos más que la Canon), si bien la que menos peligro tiene de quemar las altas luces porque la salvaguardan los captores R que elevan hasta casi 6 pasos por encima de la medición de luz hecha la zona en que no quema las luces.
    • La Canon es la que más tiende a subexponer, teniendo por ello también mayor margen de protección de altas luces, con 4 pasos de margen.
    • La Nikon está en un término medio con 3 pasos de margen de sobreexposición.
    Última edición por Guillermo Luijk; 22/12/2007 a las 02:39
    "En ocasiones veo halos."

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  2. #2
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    Bueno, ya te comenté... hay ciertas "variables" que afectan al resultado y no sólo es el fotómetro:


    Aplicación (desigual) del estandar ISO
    Calibración en ROM sobre los datos del diafragma del objetivo y del propio objetivo en sí (la inclinación de los rayos sobre el fotómetro puede hacer variar la medición si no hay una calibración)
    Tiempos de exposición en base binaria (30" en realidad son 32. El que no se lo crea que coja el crono)
    Diferente respuesta colorimétrica (por fuente de luz o reflejo del motivo)
    Pantalla de enfoque instalada

    Demasiadas variables para obtener algo orientativo (cada fotómetro responderá mejor o pero dependiendo de las condiciones)

    Salu2
    Última edición por Sergio de la Torre; 01/10/2007 a las 00:08

  3. #3
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    Cita Iniciado por Sergio de la Torre Ver mensaje
    Demasiadas variables para obtener algo orientativo (cada fotómetro responderá mejor o pero dependiendo de las condiciones)
    Ya pero hombre, piensa que están saliendo diferencias de exposición de varios pasos completos; esas variables introducen una incertidumbre sí, pero no de diafragmas completos (espero!). A mí que meda bastante claro que la Fuji me va a sacar las fotos bastante más expuestas que mi cámara por ejemplo. Y yo creo que aquí se ve la famosa subexposición de la Canon, que se soluciona simplemente teniendo el dial de compensación un pasito para arriba; así que me da que todas esas Canon que han pasado por el SAT y tienen a sus dueños ahora contentos, simplemente les han ajustado la exposición internamente igual que lo puede hacer el propio usuario con la compensación.
    Lo grave sería si la cámara cada vez que le das al botoncito te mide una cosa distinta, porque ahí sí que ya no hay a qué atenerse.

    Lo que está claro es que ninguna cumple el estandar ISO que si nos pusiéramos exigentes sería :
    - Medición sobre carta gris
    - Subir la exposición en 1/2 porque los fotómetros de nuestras cámaras no miden para un gris 18% sino para un gris 12%: http://www.bythom.com/graycards.htm
    - Revelar conviertiendo a un espacio de color de gamma 2.2

    El nivel estandar que sería esperable es 114. Pero ni me molesto en hacer esas pruebas porque como se ha visto cada cámara da un valor distinto. Me quedo con el dato de cuantos diafragmas hay hasta empezar a quemar luces, y con que si llamamos zona V a aquella en la que cada cámara sitúa la medición realizada:
    - La Canon preservaría las zonas VI, VII, VIII y IX
    - La Nikon quemaría la zona IX
    - La Fuji quemaría en su sensor S las zonas VIII y IX, y con el R las captaría todas.

    Que no se vea esto como una ventaja/desventaja de ninguna de ellas, repito que con compensar la exposición en la Canon podemos quemar las zonas altas, y en la Nikon dejar de hacerlo.
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 00:29
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  4. #4
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    Bueno, ahora aparezco por aqui. Mis datos de la cámara D200 no acaban de coincidir con los tuyos. Histograma de la carta gris según Histogrammar (Por cierto me ha gustado tu página y tus programas, realmente bien pensados )





    Valores en Photoshop. He aplicado el filtro promedio a la zona central. Pantallazo.



    Medición 112,112,113
    No se bien el porque de esta la diferencia con tus datos.
    Saludos.
    ¡Se feliz!

  5. #5
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    mmmm el histograma no vale porque lo has calculado sobre una imagen que no es lineal y mi programa, si se quiere que los histogramas logarítmicos tengan sentido, necesita que la imagen de partida sea lineal (estoy por ponerle una opción de gamma para evitar esto, pero como yo siempre uso DCRAW para estas historias no me supone problema).

    Yo he representado los histogramas del RAW revelado lineal (DCRAW) y ANTES del balance de blancos, porque una vez hecho éste los canales R y G van a bajar en exposición para compensarse con el B que subirá (bajarán poco pero lo harán). Revelando así es como de verdad ves el caso más pesimista de margen disponible; los canales R y B serían los primeros en empezar a quemarse si sobreexpusiéramos.

    Respecto al valor 112, en qué espacio de color has revelado? tiene que ser uno de gamma 2.2 (sRGB he usado yo) y poniendo a 0 todos los ajustes de ACR (exposicion sobre todo, pero tambien brillo, contraste, curvas, punto negro,...). A mí me sale esto:




    por cierto ahora que me fijo: ya te vale hacer la foto a 35mm cuanto más tele mejor.
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 01:09
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  6. #6
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    ¿Estas seguro de que el brillo en ACR debe estar a 0 y no a +50 y lo mismo con el contraste a +25? Cuidado con este programa que engaña. Pon los valores por defecto y veras.
    Saludos.
    ¡Se feliz!

  7. #7
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    pues es una buena pregunta, que por cierto daría al traste con todas las cifras (ya me extrañaba a mí que usar ACR pudiera traerme nada bueno... ). el contraste estoy convencido de que nutro es a cero, pero el brillo no sabría decir. cagoento...

    tienes algun otro revelador para comparar la salida?


    creo que está bien: brillo=0, contraste=0. el brillo si lo subes a 50 hace que el nivel se vaya de madre, y mayor de 128, no es posible.
    y el contraste estoy convencido de que es a 0 también.
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 01:34
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  8. #8
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    Pues segun el Capture NX esto es lo que cuenta.



    Ya te digo que el ACR engaña. Creo que empieza en 50 para que puedas bajar el brillo.
    Saludos.
    ¡Se feliz!

  9. #9
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    pfffffff pues con 50 de brillo se me va tu RAW mas tirando a 120 que a 112.
    tu el 112 lo has sacado con ACR o con el NX?

    en fin mañana más.
    _________________________________
    pero ahora que pienso hice este cálculo para mi cámara: tiene unos 4 pasos por encima del gris medido, por lo tanto si convertimos un nivel que esté 4 pasos por debajo del límite y lo corregimos por gamma=2.2 tendríamos el nivel de gris:

    -4=log(x)/log(2) -> x=0.0625

    Now we apply gamma:

    0.0625^(1/2.2)=0,2836

    And convert to 0..255 range:

    0,2836*255=72,3 makes sense.

    72,3 está muy próximo al 74 que he medido (la gamma que se usa en los modelos de color es algo más compleja que solo hacer ^(1/2.2))

    En cambio si le meto brillo 50 se me sube a un nivel de ~103
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 02:20 Razón: Fusión automática de mensajes para prevenir autosubir post
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  10. #10
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    El valor base del brillo en ACR es 50. No obstante midiendo antes de balance de blancos laas componentes variarán según la colorimetría de la luz

    Salu2

  11. #11
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    Cita Iniciado por Sergio de la Torre Ver mensaje
    El valor base del brillo en ACR es 50. No obstante midiendo antes de balance de blancos laas componentes variarán según la colorimetría de la luz

    Salu2
    y lo dices ahora mamón! la medida es sobre la imagen ya balanceada, se mide gris. esta noche corrijo las cifras de gris medio; pero ya digo que con brillo 50 ACR no me daba la misma que le da a VALGAR el Capture NX.
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  12. #12
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    Hola Guillermo.

    Vamos a ver si yo me aclaro con lo que estás haciendo aquí.

    Se supone que el fotómetro de la cámara calcula la distribución de tonos de la imagen y lleva el punto medio al nivel del gris 18% (vale, 12% ).
    Más o menos, explicado a lo bruto, vamos .

    Lo que tu estás calculando aquí es donde está, dentro del rango dinámico del sensor de cada cámara, ese nivel del gis 18% y cuanto trozo te queda hacia arriba (y subsidiariamente hacia abajo)

    ¿Voy muy despistado? ¿empiezo otra vez por la lección 1?
    ____________________________________________

  13. #13
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    Cita Iniciado por CarlosM Ver mensaje
    Vamos a ver si yo me aclaro con lo que estás haciendo aquí.

    Se supone que el fotómetro de la cámara calcula la distribución de tonos de la imagen y lleva el punto medio al nivel del gris 18% (vale, 12% ).
    Más o menos, explicado a lo bruto, vamos .

    Lo que tu estás calculando aquí es donde está, dentro del rango dinámico del sensor de cada cámara, ese nivel del gis 18% y cuanto trozo te queda hacia arriba (y subsidiariamente hacia abajo)

    ¿Voy muy despistado? ¿empiezo otra vez por la lección 1?
    Es como tú dices.

    Solo un pequeño tema de concepto: por arriba sí hay límite, es claro y lo pone la saturación del sensor, y es el que calculo en pasos para cada cámara (por cierto en otro foro un propietario de la D200 ha dicho claramente que su cámara dispone de 3 pasos de margen antes de quemar, lo que encaja con esto).
    Pero por abajo realmente no lo hay, o sí lo hay, pero no es un límite físico como el superior sino que por abajo lo va a imponer el ruido. Descubrir en cada cámara hasta qué diafragma de los inferiores hay información útil es algo que tengo pensado hacer (ni de coña va a ser hasta el diafragma -15EV que se representa en la escala de esos histogramas, mucho más arriba ya el ruido nos habrá inundado).

    Lo del gris 18% aquí ya le veo poco sentido. Esa es la reflectancia (o como se llame) del papel que como estándar se considera un gris medio perfecto entre blanco y negro. Pero aquí nos da igual porque cada cámara está calibrada de una manera y ya vemos que hace caer la medida de su fotómetro en lugares diferentes de la escala lineal del sensor, y consecuentemente produce niveles diferentes una vez revelado el RAW (niveles que dependerán totalmente de los parámetros de revelado: exposición, brillo, espacio de color,...), por lo que el valor exacto en que coloca cada cámara su gris medido es más una curiosidad que un interés real.

    El margen de exposición libre por encima de la medida del fotómetro es el dato creo veo importante pues es el que te dice: cuánto puedes sobreexponer tu medición puntual antes de empezar a quemarla, o lo que es lo mismo cuánta información por encima de tu medición puntual vas a captar si expones como la cámara te dice.
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 17:32
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  14. #14
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    Cita Iniciado por _GUI_ Ver mensaje

    Solo un pequeño tema de concepto: por arriba sí hay límite
    .../...
    Pero por abajo realmente no lo hay, o sí lo hay, pero no es un límite físico como el superior sino que por abajo lo va a imponer el ruido.
    .../...
    ... por debajo, en las proximidades del abismo negro, está el ruido...
    ____________________________________________

  15. #15
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    Con las últimas dos incorporaciones (Nikon D50 y Oly E-510) se hace patente lo importante que puede ser la composición cromática de la escena (colores de la misma + color de la iluminación usada), a la hora de determinar la exposición que adquirirá cada canal del sensor.

    La cámara en su fotómetro mide luminosidades, pero no olvidemos que las cámaras tienen 3 canales. Si para una luminosidad dada alguno de estos canales destaca mucho respecto a los demás, se impondrá como el principal limitante ya que quedará más desplazado a la derecha en el histograma lineal.

    Así el grado de sobreexposición que nos podemos permitir cuando usamos la cámara depende no solo de la luminosidad de la escena sino de cómo se combinan las 3 componentes cromáticas en la misma.

    Así escenas con fuertes dominantes en alguno de los canales (un atardecer en el canal R, un campo verde en el canal G,...) deberán cuidarse más que si se tratase de una escena más neutra, o correremos el riesgo de quemar canales parciales. Esto lo sabrán mejor los que dispongan de histogramas parciales en sus cámaras.

    Lo ideal sería hacer este estudio en todas las cámaras con la misma carta neutra y con una iluminación blanca normalizada; así podríamos además conocer verdaderamente qué sensibilidades relativas tiene cada cámara entre sus 3 canales. Pero claro es mucho pedir.


    Me sorprende un poco el valor de gris medio tan bajo que da la D50, sobre todo comparando su histograma lineal con el de la 350D ya que solo en el canal rojo tiene menos exposición que aquella, pero es el que da ACR
    Última edición por Guillermo Luijk; 01/10/2007 a las 21:53
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  16. #16
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    Vamos a ver, le he dado unas cuantas vueltas al artículo de Tom Hogan (y me he quedado, entre otras cosas, con que no ha reproducido exactamente las normas ANSI y con la diferenciación entre luminancia y reflectancia...), lo he cruzado con este antiguo post de Macuarium, en el que se habla de las normas ANSI e ISO: http://www.macuarium.com/foro/index.php?showtopic=71013 , y con esta página de Kodak sobre la carta gris: http://www.kodak.com/US/en/motion/pr...ographer.shtml
    Destacaría, tal y como hace el propio folleto de la carta gris y el mismo Sr. Hogan, la importancia de la angulación de la tarjeta según sea la fuente de luz. Y ello porque se está midiendo luz reflejada, que no incidente. Poner la tarjeta en la pared y la cámara/objetivo perpendicular a su plano, sin especificar la fuente de luz, es meterse en terreno "pantanoso" y, de hecho, abrir la puerta a determinadas inexactitudes. ¿Estamos hablando de una calibración diferente de los fotómetros -en analógico, en digital...-, de unas "compensaciones" específicas de cada marca según de qué pié cojeen sus sensores, de errores de medición...? La teoría "conspirativa" de Hogan me parece un poco "sensacionalista", creo que agarra "por los pelos" algunos datos y los estira barriendo para casa. Considero más razonable al respecto este estudio sobre el último modelo de fotómetro Sekonic para fotografía digital: http://www.sekonic.com/news/reviews2.asp
    Lo fundamental no es una puesta en cuestión del standard "gris medio (tarjeta Kodak) = 18% de luz reflejada", sino el establecimiento del correcto perfil de cada sensor.
    Un saludo!

  17. #17
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    Traducido al "rightsystem" o derecheo.
    Si tengo una d200, configuro la compensación de la exposición a +3 y mido sobre las luces mas altas que quiero guardar (+2 era para las luces con detalle) y no se me escapa casi nada.

    ¿verdad, verdad, verdad?.

    Una pregunta buena sería ¿Cuanta información de las sombras puedo sacar con una 5d (dado sus bajos niveles de ruido)?
    Ya sé que lo vas a hacer (no sé con que cámara), pero es que me mola de siempre esta cámara.

  18. #18
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    Si seguimos fiándonos de dpreview, la cosa no es tan fácil como "derechear +3" y "tira p'alante":

    ISO Sensitivity and Dynamic Range

    From ISO 100 to 400 the D200 returns a very respectable 8.2 EV (pretty much the same as other digital SLR's in JPEG mode). At ISO 1600 and 3200 however it suffers in our test due to high levels of noise which significantly cut the signal-to-noise ratio, at ISO 3200 (HI) we call the shadow range as just -3.0 EV (from middle gray), two stops less than at ISO 100.
    <TABLE class=table-headcc width=500 align=center><TBODY><TR><TH scope=col>Sensitivity</TH><TH scope=col width=110>Shadow range </TH><TH scope=col width=110>Highlight range </TH><TH scope=col width=110>Usable range </TH></TR><TR><TH scope=row>ISO 100</TH><TD align=middle width=110>-5.0 EV</TD><TD align=middle width=110>3.2 EV </TD><TD align=middle width=110>8.2 EV</TD></TR><TR><TH scope=row>ISO 200</TH><TD align=middle>-5.0 EV</TD><TD align=middle>3.2 EV </TD><TD align=middle>8.2 EV</TD></TR><TR><TH scope=row>ISO 400</TH><TD align=middle>-4.9 EV</TD><TD align=middle>3.2 EV </TD><TD align=middle>8.1 EV</TD></TR><TR><TH scope=row>ISO 800</TH><TD align=middle>-4.0 EV</TD><TD align=middle>3.2 EV </TD><TD align=middle>7.2 EV</TD></TR><TR><TH scope=row>ISO 1600</TH><TD align=middle>-3.7 EV</TD><TD align=middle>3.2 EV </TD><TD align=middle>6.9 EV </TD></TR><TR><TH scope=row>ISO 3200 (HI) </TH><TD align=middle width=110>-3.0 EV</TD><TD align=middle width=110>3.2 EV </TD><TD align=middle width=110>6.2 EV</TD></TR></TBODY></TABLE>
    Obviously an ISO 1600 image would contain areas of shadow with a level below our 'shadow range' point however it would difficult to make out any detail because of noise, this can be seen more clearly in the 100% wedge crops below. Step 29 represents -3.7 EV on our graph above, each step represents +/- 0.3 EV. As you can see on the ISO 1600 crop it's difficult to make out the difference between the steps below step 29, the amount of noise now overtakes any useful 'signal'. (Note that the crops below have had their brightness boosted to make it easier to see the patches, for unmodified crops click on these links: ISO 100 crop, ISO 1600 crop).


    <TABLE class=table-std width=500 align=center><TBODY><TR><TH scope=col>Camera (ISO 100) </TH><TH scope=col width=110>
    Shadow range








    </TH><TH scope=col width=110>Highlight range




    </TH><TH scope=col width=110>Usable range




    </TH></TR><TR><TH scope=row>Nikon D200 </TH><TD align=middle>-5.0 EV</TD><TD align=middle>3.2 EV </TD><TD align=middle>8.2 EV</TD></TR><TR><TH scope=row>Canon EOS 5D </TH><TD align=middle width=110>-4.7 EV </TD><TD align=middle width=110>3.5 EV </TD><TD align=middle width=110>8.2 EV </TD></TR><TR><TH scope=row>Nikon D2X </TH><TD align=middle>-5.5 EV </TD><TD align=middle>2.7 EV </TD><TD align=middle>8.2 EV </TD></TR><TR><TH scope=row>Canon EOS 20D </TH><TD align=middle width=110>-5.1 EV </TD><TD align=middle width=110>3.4 EV </TD><TD align=middle width=110>8.4 EV </TD></TR></TBODY></TABLE>
    The wedges below are created by our measurement system from the values read from the step wedge, the red lines indicate approximate shadow and highlight range to the nearest third of a stop (the exact range is calculated to sub-stop fractions and using calibration data).
    <TABLE class=table-std6px width=494 align=center><TBODY><TR><TD>








    </TD></TR></TBODY></TABLE>


    Y para colmo, una prueba de revelados del NEF (RAW):

    Next we will test the additional headroom available in RAW files. Experience has told us that there is typically around 1 EV (one stop) of extra information available at the highlight end in RAW files and that a negative digital exposure compensation when converting such files can recover detail lost to over-exposure. As with previous reviews we settled on Adobe Camera RAW for conversion to retrieve the maximum dynamic range from our test shots.
    As you can see from the graph and wedges below Adobe Camera RAW in default mode actually returns a little less dynamic range because of its contrasty tone curve, this turns dark shadows to black much earlier than the camera would. The best we could achieve (with some pretty extreme ACR settings) was just over 11 stops total dynamic range, and more importantly about a stop more highlight range (although with no guarantee of color accuracy).
    • ACR Default: Exp. 0.0 EV, Shadows 5, Bright. 50, Contrast 25, Curve Medium (Default)
    • ACR Best: Exp. -1.3 EV, Shadows 0, Bright. 70, Contrast -50, Curve Linear
    One thing to bear in mind is that although ACR was able to retrieve the 'luminance' (brightness) of wedge steps which were previously clipped there's no guarantee of color accuracy as individual channels may clip before others. (Note that the wedge below labeled as 'ISO 100' is of course a JPEG straight from the camera).
    <TABLE class=table-std6px width=494 align=center><TBODY><TR><TD>






    </TD></TR></TBODY></TABLE>

    Compara el revelado "por defecto" y el "optimizado", el cual "para variar" parte de un subrevelado ( -1,3 EV). "Sobreexposición y Subrevelado"... ¿Suena a algo?
    Cada vez estoy más convencido de que no existen recetas generales. Hay que exponer en función del perfil de cada cámara/sensor... pero revelar también en función de ese perfil, del rango dinámico correspondiente y de lo que hayamos previsualizado en la fotografía en función de la escala tonal pertinente.

    Un saludo!
    Y ya siento complicarte la vida...

  19. #19
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    Consigue la máxima información dejando el contraste a 0. Eso no es ninguna novedad, es lo que hago yo en la cámara para ver hasta cuanto puedo exponer.

    Hoy he estado pruebas y me he puesto a medir como hacía con el carrete.
    Follaje verde oscuro, corrección de la exposición a -2. Blancos con detalle, +2,...
    Exponía sobre medidas conocidas. Me he dado cuenta de que la cámara así clava las exposiciones y de esa manera me aprovecho de la ciencia digital, que consiste en,..., mirar en la pantalla de atrás a ver si todo ha salido bien.

    También he llegado así a una conclusión un poco bruta, no agobiarme por el querer contener todas las luces y sombras de mi histograma.
    Como dice mi abuelo: "el que se quiera ir que se vaya, yo me quedo a comer"
    Las luces que sobrepasen los 3 pasos desde el gris medio, seguramente no otorguen ninguna información importante a la fotografía.


 

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