OJODIGITAL

Hola Gui y Manolowarr: he seguido este hilo desde el principio y me he quedado y aunque me he perdido en algunos datos (ya que no domino la programación como vos) aplaudo vuestro trabajo, es excepcional y extraordinario, y veo con cierta satisfacción que yo pensaba correctamente, es decir, fotográficamente tenía razón, y me explico:
"El decir que derecheando el histograma mejoraba la foto" y yo tenía mis dudas, pero no me atreví a intervenir viendo el nivel técnico computacional que hay aqui, pero veo al final que el resultado es el que esperaba.
Tenía mis expectativas al respecto, ya que en lo digital estoy en pañales, pero se que lo digital está basado en lo analógico, y se que sobrexponiendo una imágen no se gana mucho, si no es decir que nada, mas que como aqui demuestra Gui, solamente reduce ruido.
Amigos, la fotografía digital está basado en la fotografía tradicional, es decir, exponer es exponer, subexponer es eso como sobrexponer es eso, asi que no le vean tres pies al gato.
Ahora de que se trata de como trabaja matemáticamnete y digitalmente la fotografía digital, estuvieron enormes, extraordinarios me quito el sombrero ante ustedes señores.
Y reitero, exponer por el sistema de zonas es lo mejor, se obtendrán mejores fotografías, y se manejará la luz de manera limpia y mejor.
La fotografía es cuestión de percepción y sensibilidad, y les apuesto, que ningún programa de ordenadores podrá suplir nunca eso.
Creo que se está disvirtuando lo que es la fotografía digital, ahora se trata de hacer fotografías en el ordenador y perdónemen señores, la fotografía se sigue haciendo en la cámara, los ordenadores nos ayudan a "mejorar" esas fotografías, pero lo ideal es hacer la foto desde la cámara.
Pero repito, admiro el trabajo realizado por ustedes, se aprende mucho, yo sobre todo, pero las bases estan en la fotografía tradicional.
Espero no haber ofendido, los admiro y aprendo mucho de ustedes.
Saludos

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Recíprocamente, comentas mi foto, y yo comento la tuya

Halcon, no es tan sencillo. Si nuestros sensores en lugar de una matriz de Bayer tuvieran un sensor Foveon donde cada canal se registrara de manera independiente y no hubiera que interpolar nada, una cámara que generase RAWs de 12 bits como las nuestras daría lugar a un histograma lineal (antes de corrección gamma para entendernos) con 4.096 posibles tonos, cuando si ese mismo sensor fuera de 16 bits dispondríamos de 65.536 tonos, es decir tendría 16 veces más riqueza tonal es así de simple.

En esta situación, el sensor de 12 bits sí que ganaría riqueza tonal sobreexponiendo: de hecho por cada diafragma de sobreexposición los picos de su histograma lineal reducirían a la mitad la distancia que los separa y por tanto los huecos, así que sobreexponiendo 4 diafragmas igualaría a su hermano de RAWs de 16 bits.

En nuestras cámaras a día de hoy se dan procesados como la interpolación de Bayer comentada que dan al traste con estos refinamientos (de qué sirve tener ladrillos fabricados con precisión milimétrica si el albañil que los va a colocar va a poner una cantidad de cemento calculada a ojo?).

Estaba calculando histogramas de los RAW de la Leica M8 que son de solo 8 bits pero tienen una compresión especial que mejora la definición en sombras a costa de perder un poco en las luces, y viendo la situación de los picos de los histogramas lineal y corregido se ve muy bien como juegan a comprimir las sombras en la toma para con solo 8 bits tener una buena definición final. Luego subiré algo al hilo de Leica. Así consiguen tener una definición en las sombras muy similar a los Canon de 12 bits.

Lo que quiero decirte es que el motivo de que no suponga una mejoría sobreexponer es puramente tecnológico, no es "porque sí", o porque "la exposición es la exposición" y la fotrografía digital se base en la tradicional. Mientras los sensores no funcionen de manera no-lineal como lo hace el ojo humano o la película química, habrá una diferencia entre la forma en que ve una cámara digital y como vemos nosotros. Lo que ocurre es que se solventa a base de muchos bits o de técnicas especiales (Leica) para que el fotógrafo se olvide de ordenadores y bytes y se concentre en lo suyo que es hacer fotos.

Para que te hagas una idea, así es como ve la cámara en cuanto a exposición la foto del salón correctamente expuesta. Lo que para ella es la mitad del histograma, es decir la mitad de toda la información registrada, para ti y para el Sistema de zonas es solo el diafragma más alto.




Bueno no sé porqué coño no me deja el servidor crear una nueva respuesta así que lo pego aquí:

Para constatar con imágenes reales lo que se ha deducido de los histogramas he hecho unas pruebas para comprobar que el derecheo respecto a una exposición correcta (0EV) no nos inmuniza frente a la posterización, lo que ocurriría si de verdad aportara riqueza tonal.

He comparado la toma resultante derechear (+2EV) y subexponer en el revelado con la resultante de exponer correctamente en tres zonas de bajo contraste (ojo, bajo contraste las zonas, no las escenas de las que han sido extraidas), para luego en cada una de ellas aumentar agresivamente el contraste (con las mismas curvas claro está) para analizar la posterización (creación de bandas o saltos abruptos en los degradados).



ZONA DE SOMBRAS Y BAJO CONTRASTE: MARCO DE PUERTA



Nos centramos en el recoveco de sombras:

Correctamente expuesto:


Derecheado +2EV y subexpuesto en revelado:




ZONA DE ILUMINACIÓN MEDIA Y BAJO CONTRASTE: PARED PLADUR



Nos centramos en la parte izquierda:

Correctamente expuesto:


Derecheado +2EV y subexpuesto en revelado:



ZONA DE GRAN LUMINOSIDAD Y BAJO CONTRASTE: CIELO



Tomamos la parte izquierda donde el contraste es menor y hay un degradado suave:

Correctamente expuesto:


Derecheado +2EV y subexpuesto en revelado:




El comentario para todas ellas es el mismo: el derecheo no nos da más tonos para representar los degradados que tienen en todas el mismo número de bandas o zonas tonales, y por tanto el derecheo no reduce la posterización respecto a una correcta exposición.
Es más, debido a que reduce el ruido hace que el efecto de la posterización sea más evidente. javierOO ya me enseñó un truco que funciona muy bien para suavizar cielos empastados, y es añadirles ruido. Es lo que estamos viendo aquí. No quiero decir con esto en absoluto que sea mejor la toma no derecheada.


Le he pasado a Ave un artículo de Michael Reinmann sobre el derecheo en Luminous Landscape. Este tío en general es muy riguroso en lo que dice y aquí explica la problemática que plantea la linealidad de los sensores hablando del derecheo como método para mejorar la relación S/N y la riqueza de tonos: "Compare the two. Look at deep shadow areas for noise and posterization. See if you can see a difference. If not, no loss. Just continue as before. But if you do, you'll have learned a new technique that may be of use down the road.".
Sin embargo titula el artículo "Expose (to the) Right. Maximizing S/N Ratio in Digital Photography" sin mencionar para nada la segunda supuesta mejora. Quizá él tampoco las tiene todas consigo...
http://www.luminous-landscape.com/tu...se-right.shtml


CONCLUSIÓN: considero que el ruido es motivo suficiente para considerar el derecheo una técnica útil; pero ya no hacerlo por norma en todos los casos.


Salu2 a todos.

PD: por cierto veo que tengo el sensor un poco guarrete.

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[quote=_GUI_;1517053]Halcon, no es tan sencillo. Si nuestros sensores en lugar de una matriz de Bayer tuvieran un sensor Foveon donde cada canal se registrara de manera independiente y no hubiera que interpolar nada, una cámara que generase RAWs de 12 bits como las nuestras daría lugar a un histograma lineal (antes de corrección gamma para entendernos) con 4.096 posibles tonos, cuando si ese mismo sensor fuera de 16 bits dispondríamos de 65.536 tonos, es decir tendría 16 veces más riqueza tonal es así de simple.

Hola Gui: pues no tengo mas remedio que darte la razón, o por lo menos no encuentro argumentos para rebatirte.
Pero sigue con el tema, me gusta y aprendo
Saludos

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En primer lugar, enhorabuena por el curro y el estudio que habéis hecho.

En este link corroboran vuestros resultados, básicamente "derechear" mejora la relación señal/ruido, aunque también evitar una ligera posterización en zona de sombras (que yo entiendo, además que podría quedar seguramente enmascarado con el ruido).

Tengo una duda acerca de los histogramas que mostráis (esta tarde experimentaré y mismo con vuestros softwares sobre mis fotos).
No alcanzo a entender el porqué de los picos periódicos que se ven.
_GUI_ habla de niveles "reales" e interpolados. No lo veo.
¿Te refieres a los procedentes de píxeles reales del sensor (distintos para cada color, segúnla matriz Bayer) o interpolados en la imagenfinal?
¿Por qué van a surgir niveles tan distintos de unos píxeles a otros?
Los valores para los píxeles interpolados precísamente deberían ser muy cercanos a los de sus píxeles vecinos de los que se deduce el valor.

Y si lo que interpolamos son directamente los niveles en un histograma posterizado, igualmente debería obtenerse una (re)distribución suave que rebajara los picos promediando con los huecos vecinos y produjera una (irreal y) suave curva ¿?¿?

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Saludos
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De ese artículo hablaba arriba, fíjate como en el título M. Reichmann solo habla de la S/N. Yo no veo mejora en cuanto a posterización en las pruebas, pero es que si los histogramas lineales, derechees o no, tienen todos los niveles llenos, ya no hace falta preguntarse cuál tiene más resistencia al posterizado.


los picos equiespaciados los provoca que pasemos de 12 a 16 bits. imagina que haces una foto de un degradado suave, y para dos pixels contiguos el primero se digitaliza con nivel=20 y el otro con nivel=21 en un rango de 0..4095 (12 bits).
Si ahora convierto a 16 bits, en qué niveles vamos a tener codificados esos pixels: pasar de 12 a 16 bits equivale a multiplicar por 2^(16-12)=16, por tanto tus niveles se van a codificar como nivel=320 y nivel=336, aparecen 15 huecos entre ellos.
La interpolación de Bayer rellenará luego esos huecos al calcular los niveles de otros pixels de los que no se disponían. Si por ejemplo tengo que calcular el nivel de un pixel intermedio entre los dos anteriores y lo hago como una media tendré: (320+336)/2=328, valor que no podía existir en el rango original de 12 bits (328/16=20.5, intermedio entre 20 y 21). Por eso digo que la interpolación Bayer incrementa ficticiamente la riqueza tonal, pero lo cierto es que la incrementa (es como cuando en una imagen posterizada hacemos un desenfoque gaussiano, el histograma deja de tener peine).

Así en el histograma final lineal (antes de gamma) los niveles calculados directamente del RAW irán a posiciones concretas (picos) equiespaciados: 320, 336, 352, 368,... mientras que los niveles interpolados se repartirán por todo el rango 0..65535 disponible (incluyendo también los propios picos).


es que los niveles son muy cercanos, no te confundas. el eje X del histograma representa niveles, no pixels, y son cercanísimos, tanto que están todos los niveles llenos!. los picos están en el eje Y, y su existencia te da a entender que en la imagen, aunque vas a tener pixels con todos los niveles posibles del rango 0..65535, van a predominar los niveles indicados por estos picos, que son los provenientes del RAW.
por eso quería que alguien me pasara un RAW de un respaldo de 16 bits, porque según mi teoría como no hay conversión de un número menor a otro mayor de bits, su histograma debería ser totalmente suave, sin picos.


y es que eso es exactamente lo que ocurre!!! lo que pasa es que llamar posterizado a un rango 0..4095 es un poco exagerado. pero el concepto es ése.

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Sí, tienes razón, estaba malinterpretando subconscientemente un poco los picos del histograma.

Ya veo de dónde salen.

Y lo que me llama la atención ahora es:

1) La poca exclusividad en la dedicación a nuestro trabajo durante la jornada laboral (estamos virtualmente online casi siempre, je, je...)

2) Que los huecos entre picos, se rellenen "tan poco", cuando en realidad los píxeles se calculan como "promedios" y hay tantos (para verdes), o más (el doble para rojos y azules) pixeles interpolados que reales.
Supongo que esto sólo se puede deber (y tiene sentido) a que en el fondo en una imagen (y en concreto la de tu salón con la que pruebas) hay muchas zonas localmente de color plano, y el promedio entre pixeles cercanos pertenecientes a un mismo pico, sigue estando en el mismo pico.

Así que, entonces, la "mejora" de riqueza tonal por la interpolación, sólo se produce en las fronteras entre zonas uniformes, es decir, se convierten en "zonas de transición", los que antes eran bordes entre zonas "posterizadas" (vaya, que se generan "escalones redondeados", pero no "rampas"), lo cual es una mejora sólo parcial, dado que la posterización por zonas sigue existiendo frente a lo que daría una imagen original de 16bits con degradados continuos en el espacio.
En las zonas de luces, cuando se aplique la gamma no lineal, los picos (que son los más importantes, cuantitativamente hablando = histograma), se comprimirán y asemejarán a un continuo, mientras los escalones tonales redondeados de las sombras, se estirarán. Quizá el "redondeado" sea suficiente como para enmascarar visualmente el "defecto" en condiciones normales, pero siempre estará ahí.

Nada que ver (a este nivel) con la imagen de 16 bits original que Vergara ha colgado en el otro hilo.

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De tus comentarios deduzco que ya lo has captado perfectamente

Yo no creo que los huecos se rellenen tan poco. Toma una matriz RGGB, cálculos sobre el papel:
Histograma de 15 bits (como los que he mostrado): los niveles no interpolados que en un rango 0..4095 ocupan todos los niveles generan huecos de 7 niveles a rellenar entre pico y pico (no 15 por el bit que pierde PS), por tanto la separación entre picos será de 8 niveles.

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********
01234567

Canales R,B:
- El 25% de niveles (RAW) caen en los picos
- El 75% de niveles (interpolados) caen en cualquiera de los 8 niveles
así, asumiendo una distribució uniforme de los niveles interpolados (lo que dices de que tenderán a caer en los picos no es correcto):
- Pixels esperables en los picos: 0.25+0.75*(1/8)=0.34375
- Pixels esperables en los huecos: 0.75*(7/8)=0.65625
- Pixels esperables en cada hueco: 0.65625/7=0.09375

Lo que da una amplitud teórica de los picos de los histogramas R,B 0.343754/0.09375=3,67 veces mayor que en los huecos


Con el canal G la cosa es aún más llamativa porque partimos del doble de pixels no interpolados:
- El 50% de niveles (RAW) caen en los picos
- El 50% de niveles (interpolados) caen en cualquiera de los 8 niveles
así:
- Pixels esperables en los picos: 0.5+0.5*(1/8)=0.5625
- Pixels esperables en los 7 huecos: 0.5*(7/8)=0.4375
- Pixels esperables en cada hueco: 0.4375/7=0.0625

Lo que da una amplitud teórica de los picos del histograma G 0.5625/0.0625=9 veces mayor que en los huecos


Esto es teórico, en el histograma lineal (antes de gamma) y sin corrección por balance de blancos o perfil de color, etc... pero si miras los histogramas lineales que hay en este mismo hilo verás que no está lejos de la realidad:

Canal azul:
- Amplitud teórica de los picos 3,67 veces mayor que los huecos
- Separación entre picos teórica: 8 niveles (en la imagen un nivel es un pixel y si promediamos un tramo largo salen a ~8.5 niveles entre huecos de media, pequeña desviación probablemente por balance de blancos):


(histograma lineal real)


Y si miras el canal G en el histograma no derecheado calculado más arriba, se intuye que el 9 calculado no es descabellado.

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PUes una vez más, tienes razón y me has convencido :-)

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Saludos
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Y ya para rematar el hilo, una comparativa de RAW Canon vs Leica M8:

He calculado histogramas en 16 bits (15 bits) de un RAW de la Leica M8 para compararlos con los de un RAW de Canon.
Los RAW de la Leica son de 8 bits, contra 12 de Canon. Esto les proporciona una variedad tonal de 256 niveles por canal, lo que puede parecer poco.

Leica compensa un poco este reducido número de bits con una forma de almacenamiento no lineal de los datos RAW; el caso es que la señal sufre antes de ser codificada en esos 8 bits una compresión en las sombras/expansión en las luces para que al aplicar la corrección gamma tras el revelado RAW tanto las sombras como las luces estén muestreadas a un nivel de detalle similar (no como ocurre en las Canon/Nikon donde las luces están excesivamente detalladas respecto a las sombras).

Lo ideal habría sido disponer del histograma en ambas cámaras de la misma escena, pero como no tengo una M8 no ha sido posible. En cualquier caso para estudiar la naturaleza del histograma basta atender a las separaciones entre picos del mismo.

Antes de mostrar los histogramas resumen de nociones:
- En todo RAW el número máximo de posibles niveles codificados es de 2^n con n el número de bits. Así en la Canon se almacenan 4096 posibles tonos base por canal contra solo 256 de la Leica.
- Los tonos codificados en el RAW al convertir éste a un espacio de mayor número de bits se separan dejando huecos entre tono y tono. Esos huecos son niveles que en principio ningún pixel de la imagen tiene asignado.
- Para estimar el tono de los canales/pixels que no ha captado el sensor (2 de cada 3 canales de la imagen en una matriz Bayer típica) se utilizan técnicas de interpolación para calcularlos a partir de los tonos conocidos del RAW. Esta interpolación llena completamente de tonos esos huecos que había entre los picos del histograma RAW. Así, el histograma lineal de un RAW revelado y al que se ha aplicado la interpolación de Bayer aparece completamente lleno y tiene por tanto una aparente gran riqueza tonal no importa si el RAW original era de 12 u 8 bits ya que se llenan practicamente todos los huecos. Por supuesto el de 12 dispone de una mayor precisión tonal en los niveles no interpolados.

He revelado dos fotos con DCRAW para obtener el histograma lineal (antes de gamma). Para no distraernos esta vez no he aplicado ningún balance de blancos ni tampoco he convertido a un espacio de color concreto. Es RAW lineal puro y duro, tras la interpolación Bayer.

Las fotos las muestro con corrección gamma para que se vea algo, pero los histogramas son pre-gamma. Los colores tan raros son fruto de la ausencia de balance de blancos (que nos desplazaría los histogramas).

Los histogramas calculados se extienden en el rango 0..32767, por lo que no se pueden ver de una vez. Para hacernos idea de como evolucionan voy a mostrar 3 zonas del mismo de 768 niveles de ancho, y solo del canal azul ya que mostrar más de uno simultánamente no aporta nada y confunde. La única diferencia, aparte de la diferente distribución de cada uno de acuerdo a la imagen en cuestión, es que en el verde los picos son mucho más prominentes en relación a sus zonas de huecos interpoladas producto de ser un canal que ha requerido menos interpolación que los otros dos.


FOTO DE LA CANON 350D:


Histogramas lineales:

- Sombras: niveles 0..767


- Grises: niveles 2048..2815


- Altas luces: 4096..4863




FOTO DE LA LEICA M8:


Histogramas lineales:

- Sombras: niveles 0..767


- Grises: niveles 2048..2815


- Altas luces: 4096..4863



Como puede verse el histograma lineal de la Canon tiene sus picos equiespaciados en todo él, mientras en el de Leica puede verse muy bien como los niveles no interpolados se van separando más a medida que nos vamos a las luces.

En ambos casos los huecos están completamente rellenos por lo que la riqueza tonal es óptima, pero los 8 bits de la Leica pesan y no consigue tener pese a su compresión de sombras la misma precisión en éstas a la hora de representar los niveles interpolados que la Canon (ver separaciones entre picos). Ya hemos visto que esto no significa necesariamente que vayamos a percibir una peor calidad de la imagen de la Leica por este motivo pues estamos hablando de hilar muy fino. En cualquier caso teniendo en cuenta que el RAW Leica viene de 4 bits menos, no lo están haciendo nada mal como puede verse.

Sombras de ambos histogramas enfrentadas:



Un saludo.

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que filtro lleva la leica ????

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¿estoy abstracto?

la leche, pedazo de post, increible chicos, no puedo entrar al debate porque veo que me queda mucho que aprender
saludos

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FOTOMAF - FOTOBLOG

Gui y Manolowarr:

Iba a poner algo parecido pero fusilo el mensaje de Mauro y hago mías sus palabras:

Tengo una pregunta porque no acabo de entender una cosa:

En las fotos de la pared de pladur y en la del cielo, da la impresión de que las transiciones son más suaves en las fotos con el histograma derecheado.

Seguramente no capto bien el concepto porque mi impresión sería que eso refleja una mayor riqueza tonal en las fotos derecheadas pero, por lo que decís no es así.

¿Porqué entonces son más suaves las transiciones con el histograma derecheado?

Seguramente lo habrás explicado y lo he leído pero no lo he entendido.

Gracias!

Daniel

que no haya una mayor riqueza tonal te lo da el hecho de que no aparecen más zonas tonales por derechear. Piensa en términos de degradado: cuál de las dos fotos tiene un degradado más rico? con más bandas de color diferentes? ninguna. Los dos tienen las mismas, así a simple vista se distinguen 4 tonos de azul en ambas fotos, dime si no son las mismas.




Y luego eso sí está el ruido superpuesto. En la foto no derecheada hay mucho más ruido, lo que hace que aparezca un grano más gordo. Ese grano más fino de la derecheada que tú interpretas como que "la transición es más fina" menos bestia para entendernos, y que yo intepreto como que por ser más fino "me disimula peor la transición".

Pero ninguno de los dos estamos en lo cierto. Lo importante es que las dos fotos tienen las mismas bandas, es decir que el degradado en ambas se está representando con el mismo número de niveles. Para que lo entiendas, en ambas fotos he contrastado hasta exagerar a tope el ruido y éste ha disimulado las transiciones. Esa misma foto en un caso idílico de cero ruido sería algo así (exagerando un poco, seguramente haya algún nivel más; lo que digo es que no hay más por derechear):




Y tendríamos que decir que sigue sin tener ni más, ni menos riqueza tonal que las otras dos.

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Gracias, _GUI_, con esta versión para dummies, ahora lo he entendido perfectamente!

Daniel

Yo tb he trasteado bastante con esto desde q tengo la reflex digital, y llego ala misma situación.
Cuando se tienen distintas mediciones( sombras, penumbras, ventanas, lámparas), si bajas EV, o lo súbes segun tengas el resto de parámetros (al fín y al cabo se trata de llegar por arriba o por abajo), para evitar destellos acabas perdiendo luminosidad, y para ganar realismo, acabas quemando los puntos más luminosos.
Yo prefiero subexponer (al mínimo posible), y luego tratar de vér si en el postproceso se llega a un resultado óptimo, pero no són fotos sencillas...
Pasa igual en un Bosque, con mucha vegetación, y un cielo muy brillante (nuboso y blanco), has de bajar EV, pero luego puedes perder mucho realismo en la vegetación.
Y claro...en casita o con tiempo, no hay problema para al menos llegar a algun punto de compensación óptimo, pero no siempre es el caso.
Yo creo q es algo muy complejo, y luego las técnicas de postproceso como te empiezes a liar acabas estropeando la foto...salvo el tema de subir o bajar exposición del RAW...pero q a mi me lo aplíca al conjunto de la foto..lo demas no me convence mucho, pero cierto es que no tengo ni idea...

Yo esto lo aplíco a trabajar SIN flash...que eso es otra historia parecida, pero diferente ;-)

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No existe luz mas poderosa, que la luz de la imaginación...viviendo en ella serás líbre, si realmente quieres sérlo.