Rango dinámico, cielos quemados, sombras empastadas y soluciones

Introducción

   Una de las cosas más importantes de una fotografía es que las altas luces no estén quemadas y las zonas más oscuras tengan detalle, un verdadero quebradero de cabeza en sitios con mucho contraste. Donde expongo? A las luces? A las sombras? Al cielo? Al suelo? La eterna duda… pero como siempre digo… “la fotografía es muy fácil, no la compliques…” todos estos problemas se solucionan sabiendo cómo funciona la cámara y su rango dinámico.

   Voy a tratar de explicar todo esto de manera sencilla y con ejemplos, sin entrar en cálculos matemáticos y en detalles que no nos aportarían nada prácticamente. Intentare dar una respuesta a todas las preguntas.

Que es el rango dinámico

   Rango dinámico en general –> se denomina rango dinámico a la diferencia entre un valor máximo y otro mínimo (rango)  de algo variable (dinámico). Esto es aplicable a una señal sonora, una imagen, etc…

   Rango dinámico de una escena a captar –> Aplicando la anterior definición, el rango dinámico de una escena seria la diferencia entre las altas luces, esto es, el punto que mas iluminación tenga, y las sombras más bajas, esto es, lo que menos iluminación tenga, también se suele decir que tiene mucho o poco contraste la escena. Se mide generalmente en pasos.

   Rango dinámico que capta la cámara –> Si aplicamos la definición es la cantidad de pasos que es capaz de captar la cámara desde el punto más alto de luces hasta el punto más bajo de sombras. Como es normal, la cámara está limitada y no puede captar todo el rango de una escena con mucho contraste, solo captara una parte, esa parte es el rango dinámico de la cámara y será mayor o menor dependiendo de la cámara.

Un dibujo

   En este dibujo represento el rango dinámico en una escena ejemplo, cuando haces una fotografía el fotómetro de la cámara debe estar en el medio, esto es porque la cámara mide la luz en toda la escena (modo matricial) y hace una media para tratar de captar toda la información posible, ese punto medio representa la línea roja marcada en el dibujo.

   Por que he puesto después +8 y -8 pasos? Pues porque es un ejemplo y podía haber puesto cualquier número, después lo veremos en una foto real. Desde ese centro hasta las altas luces he puesto que hay 8 pasos, y los mismos hasta las sombras.

   Que es lo que ve el ojo? El ojo vera todo el rango de luces de la escena ejemplo, no de una tacada ya que es demasiado pero eso ya lo pondré en otro artículo.

   Que es lo que capta la cámara? Pues una parte del rango ya que está limitada, cuanto? Pues depende de las cámaras, 11 pasos, 12 pasos, 13 pasos… y siempre en formato RAW.

Rango dinámico

   Como vemos en nuestra escena ejemplo estamos perdiendo información ya que la cámara no la puede captar, como saldrá en la foto? Pues a partir del punto mínimo de sombras de la cámara saldrá todo negro, y por la parte de las luces saldrá quemado, esa parte que perdemos y que existe en la realidad saldrá sin detalle, bien quemada o negra.

Una foto

   La siguiente imagen representa una escena que nuestro ojo ve y queremos captar. En ella vemos la zona de altas luces y de bajas marcadas con unos valores aproximados. Imaginar que estáis en la plaza viéndola con vuestros ojos.

   Como se detecta esto en la escena? pues con la experiencia y al hacer la foto lo veras enseguida.

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   En esta otra foto vemos lo que la cámara ha captado con una captura normal, como podéis ver, las altas luces no han sido captadas y las bajas tampoco, no tienen ningún detalle, esto es por que la cámara esta limitada y no es posible que capte tanto rango.

20160116133552camaraweb

   Que ha hecho la cámara? Hemos seleccionado un encuadre, el que nosotros hemos querido, con la medición matricial, que es la que se suele utilizar casi siempre, la cámara ha dividido la escena en cuadritos y hecho un promedio de las luces, eso le ha dado unos valores para exponer y centrar el fotómetro en un punto medio. Como la escena tiene un contraste alto la cámara no es capaz de captar toda la información de la escena y lo que se sale tanto por arriba, luces, como por abajo, sombras, lo deja sin detalle.

Resumiendo y en castellano

Si vas al campo a sacar un paisaje con sol, nubes de algodón y con árboles que tienen su sombra… el contraste es muy alto ya que la luz en el cielo es alta y la sombra de los arboles es muy oscura… la cámara no puede captar todo ese contraste y lo que pasara es que el cielo se te queme en algunas zonas y la sombra de los arboles saldrán más negras que el sobaco de un grillo. Solución… en breves momentos…

RAW y JPG

   Sin entrar en mucho detalle ya que dedicare una entrada en el blog a este tema, referenciado al rango dinámico, no es lo mismo capturar las imágenes en RAW que en JPG, por que? Pues sencillamente porque el formato RAW nos guarda una información muy superior al formato JPG.

   Vamos a hacer unos números ya que es importante, el formato JPG guarda la información en 8bits por cada color, es decir 256 tonos por cada color, seria 256 tonos de rojo, 256 tonos de verde y 256 tonos de azul, esto nos permite tener una profundidad de color de 16.777.216 por cada pixel. El formato RAW tiene 12 o 14 bits dependiendo de las cámaras, por cada color, o lo que es lo mismo 4.398.046.511.104 tonos por pixel….

   Que nos permite eso? Pues guardar muchísima más información, y eso nos repercute en todo, incluido el rango dinámico que sería mayor.

Aviso de altas luces

   La cámara tiene un parámetro para que te avise en la pantalla de las zonas quemadas, bien, ese parámetro en realidad no es real, esta referenciado al JPG que como hemos visto tiene un rango dinámico menor al poder guardar menos información que el RAW, por lo menos por el momento, ya que se estaba trabajando en JPG de 16 bits. El RAW podría tener un margen superior de 1,5 pasos o mas para poder guardar detalle.

   Pero que pasa si solo disparamos en RAW? Pues no pasa nada, lo que hace la cámara es interpretar ese RAW y pasarlo a JPG para hacer los cálculos.

Histograma

   Con el histograma que nos da la cámara nos pasa lo mismo, está también referenciado al JPG con lo que no es real en el RAW. El histograma es una representación de los tonos, nos dice que cantidad hay de cada tono, de manera que a la derecha están los tonos altos, las luces, y a la izquierda los bajos, las sombras. El rango seria desde el negro puro al blanco puro.

Rango dinámico e ISO

   Debido al funcionamiento del sensor de la cámara, en las zonas menos iluminadas, la relación señal ruido es mas deficiente, si subimos el ISO empeoraríamos esa relación con lo que captaríamos peor las zonas bajas afectando al rango dinámico, generaríamos mas ruido y perderíamos información.

Para saber mas

El genio Guillermo Luijk explica todo esto mucho mas técnicamente aquí..

SOLUCIONES

Exponer para las luces, quitar mejor que poner. 

   Esta solución se trata de exponer para que la zona de altas luces se capte correctamente, lo que se suele llamar derechear el histograma, las luces entrarían en el rango dinámico de la cámara, pero… perderíamos mas sombras ya que lo que hacemos es captar otra zona. La mayor información siempre esta en las luces por como funcionan los sensores, vosotros debéis decidir que parte captar. Después en el procesado recuperaríamos esta parte alta ya que disponemos de la información, es mejor bajar las luces que subir las sombras en los procesados.

Exponer para las luces

Exponer para las sombras, mejor que levantarlas

   Esta solución es lo contrario que la anterior, captaríamos toda la parte mas oscura pero sacrificaríamos mas luces, quemaríamos mucho mas por que la cámara no llega a tanto. En relacción a las sombras es mucho mejor, ya que tendríamos información, y es mejor esto que intentar recuperarla en el procesado, no seria posible por como funcionan los sensores.

Exponer para sombras

Filtro degradado neutro, bajar las luces en la escena

   Un filtro nos ayudaría a bajar la luz en cierta parte de la escena para que le llegue a la cámara dentro del rango y pueda captarla, por ejemplo, una escena típica de cielo y suelo podemos exponer para el suelo y con el filtro bajaríamos los pasos que fuera necesario para no quemar el cielo. Por eso la parte de abajo del filtro es transparente, para el suelo, y el degradado empieza mas hacia el medio, para el cielo.

filtro degradado

Filtro degradado neutro inverso

   Este filtro lleva el degradado al revés, empieza desde arriba hasta la zona central, esto es así porque se suele usar en los atardeceres por ejemplo, en ellos tenemos el suelo, después el sol que tiene muchísima luz, y después el cielo que la va perdiendo, donde debe bajar mas es en la zona central, en la zona baja nada, y el la zona alta va perdiendo luz cuanto mas lejos del sol.

degradado inverso

Iluminar las sombras, flash

   Otra solución es iluminar las sombras con un flash, en paisaje es mas complicado, pero imagina un retrato con el cielo de fondo, igual es necesario iluminar la modelo. Se expone mas para las luces, para que salgan correctamente, y la zona oscura se ilumina con el flash.

iluminar flash

HDR, una solución mas laboriosa

   Esta solución seria la mejor pero mas laboriosa, se trataría de hacer tres o mas fotos, las necesarias para cubrir todo el rango de la escena, después con un programa se mezclarían y automáticamente nos daría una fotografía con detalle tanto en luces como en sombras.

   Se puede hacer un HDR de una foto? NO, NO se puede, una vez hecha la foto y captada la información, la que no se haya captado se ha perdido, con una foto no la recuperaríamos, es una tontería hacer esto. Por que se hace? para aplicar el tone mapping y que de ese efecto sobresaturado que le gusta a la gente, pero no es un HDR ya que no hemos ampliado el rango, también hablare de esto en otro articulo.

HDR 

Conclusiones

  • En escenas de mucho contraste la cámara no puede captar toda la información por las limitaciones que tiene.
  • Los fotógrafos debemos decidir que parte captar o como hacer la foto para captar toda la información posible de la escena.
  • El RAW capta muchísima mas información que el JPG
  • El aviso de altas luces de la cámara esta referenciado al JPG, no al RAW que contiene mas información.
  • El histograma de la cámara esta también referenciado al JPG, no al RAW.
  • El ISO afecta al rango dinámico.
  • Si exponemos para las luces perjudicamos mas las sombras, la cámara no da para mas.
  • Si exponemos para las sombras quemamos mas las luces, la cámara no da para mas.
  • Podemos usar filtros para disminuir la luz en ciertas zonas antes que llegue a la cámara.
  • Podemos iluminar artificialmente para dar luz a las sombras.
  • Podemos captar en las fotos necesarias todo el rango dinámico de la escena y hacer un HDR, con ello nos garantizamos toda la información.
  • Con una foto no se puede hacer un HDR, de donde no hay datos no se pueden sacar.

   Cada uno debe decidir que hacer en cada situación, evalúa la escena y decide. Puedes apuntarte al grupo de Facebook FotoActividades y venirte a alguna quedada conmigo, te ayudare encantado.

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