Tema: Vuelta al histograma derecheado

Tengo una duda que no logro aclarar.
Por lo que he leído, y acepto, con cada EV que bajamos, eliminamos la mitad de estados de luz que ha capturado el sensor.


Pongamos por ejemplo la 40D que codifica los datos con 14 bits.
Con 14 bits podemos codificar hasta 16384 estados de luz:
– Por lo tanto, el EV más alto podrá codificar la mitad del total (8192 estados).
– Con un bit menos dividimos por dos y volvemos a tener la mitad.
– Por lo tanto, el EV anterior (hacia las sombras) podrá codificar la mitad del resto (4096 estados).
– Y así hasta llegar a un nivel de codificación de pocos bits útiles.
– Si despreciamos los valores por debajo de 4 bits, obtenemos un rango dinámico teórico de 11 EVs o 10 EVs si descartamos 5 bits.

A partir de aquí, pensamos en derechear el histograma para conseguir mayor rango tonal.
Al hacerlo encontramos más bits disponibles para codificar los datos, pero a la hora de procesar la imagen, hemos de bajar la exposición hasta colocar el histograma en el lugar que debería estar.

La duda que no logro ver claro es:
– Los programas de procesado deben entender cada EV como un rango numérico.
– Por ejemplo, los datos del EV más luminoso deben estar entre el número 8193 al 16384
– El anterior hacia las sombras entre el número 4097 al 8192
– Etc.
– Si derecheamos, aunque sea en la cámara, hacemos lo números más grandes y saltan de EV hacia las luces.
– Si corregimos la exposición, en el programa de procesado, hemos de volver a disminuir el valor numérico y han de volver a ‘caber’ dentro del rango numérico de su EV, por lo tanto, tendrán las mismas ‘casillas’ donde meterse. No puede haber mayor rango tonal.
– Ni siquiera cambiando el tipo de fichero de RAW de 14 bits a TIFF de 16 bits conseguimos incrementos, pues los números que tengamos se codifican con los mismos bits. Únicamente tendremos más ceros en los bits altos.

Por favor, en todos los sitios que he buscado dice que se aumenta el rango tonal derecheando, pero creo que no es demostrable matemáticamente.
¿Alguien podría orientarme porqué se piensa que se consigue mayor rango tonal derecheando o cómo se demuestra?
Hasta ahora solamente he podido demostrar(me) que se logra bajar el ruido, pero nada más.

Muchas gracias de antemano (ya me está reconcomiendo el tema ...)

En primer lugar, el histograma que ves en la camara es el histograma del jpg (8 bits por canal), incluso si tiras en RAW.
En segundo lugar, "derechear" el histograma no solo pretende aumentar el rango dinamico, sino, principalmente, obtener el minimo ruido posible, al conseguir una mayor relacion señal/ruido.

Saludos.

Gracias Carso por responder.

No me refiero a un histograma concreto, también puedes obtener un histograma de los datos de los RAW.
Igualmente, existe una relación entre el histograma del JPG y los datos RAW de origen.

La pregunta es exclusivamente sobre si es demostrable que conseguimos mayor rango tonal derecheando en la cámara y corrigiendo a posteriori.

Ya no digo mayor rango dinámico para no pillarme los dedos.

Se consigue más rango dinámico, precisamente porque se reduce el ruido en las sombras. De este modo, los diafragmas más bajos son más "usables". Este es el quid de todo el embrollo del "derecheo". No hay otros misterios ocultos.

No "olvidarse" que esto solo vale si se dispara en raw, y se vuelve a la "exposición correcta" en el momento de revelar, y no cuando ya hemos generado un tiff o un jpg.

Gracias por contestar calico.

De todos modos, esa parte es la que he sacado como conclusión, pero aún así, hay muchos comentarios que dicen que, aparte de bajar el ruido, se consigue más información en las sombras.

Algo así como que hay más tonos por el hecho de haber captado más datos.

Eso es lo que no veo por ningún lado.

Si solamente fuese que reducimos el ruido y por lo tanto conseguimos 'limpiar' la información, por mí perfecto. Es lo que veo.

Espero que si alguien ve algo más lo aporte.

Muchas gracias.

Iniciado por Picasocas

Gracias por contestar calico.

De todos modos, esa parte es la que he sacado como conclusión, pero aún así, hay muchos comentarios que dicen que, aparte de bajar el ruido, se consigue más información en las sombras.

Algo así como que hay más tonos por el hecho de haber captado más datos.

Eso es lo que no veo por ningún lado.

Si solamente fuese que reducimos el ruido y por lo tanto conseguimos 'limpiar' la información, por mí perfecto. Es lo que veo.

Es exactamente como has concluido en tus pruebas Picasocas: derechear reduce el ruido, pero NO AUMENTA EL DETALLE CAPTADO EN LAS SOMBRAS.

Esto está más que de sobra demostrado y se debe a que, aunque por derechear se captan más niveles para definir las sombras (esto es cierto), el ruido en dichas sombras es siempre mucho más grande que los saltos de niveles, se derechee o no, por lo que los niveles extras captados no se traducen en una mejora de la calidad tonal visible de la imagen.

Esto lo concluí hace bastante tiempo aquí: Derecheo del histograma, sirve para algo?, y hace pocos días ha salido un artículo excelente sobre ruido y rango dinámico que concluye exactamente lo mismo (ver apartado 'S/N and Exposing to the Right'): Noise, Dynamic Range and Bit Depth in Digital SLRs.

Conclusión: la única utilidad del derecheo es la reducción de ruido (que no es poco).

Saludos

Entiendo la duda que comentas.
Pero creo que el problema de tu hipótesis está en que al aumentar la exposición (para 'derechar' el histograma) no se mueve el histograma hacia la derecha, sino que lo que ocurre es que este se 'estira'. Es decir, si con una determinada exposición los pixels tienen luminosidades con valores entre 10 y 1000 (por decir dos números cualesquiera), al subir un paso los pixels tendrán una luminosidad entre 20 y 2000; entonces, el rango dinámico ha pasado de 1000-10 = 990 a 2000 - 20 = 1980.

Me parece que hay algo de confusión general con lo que queda grabado en el raw y lo que pasa en el momento de revelarlo: la virtual linealidad del raw no otorga más niveles a lo que se registre en las luces o en las sombras, es igual para todo el rango. Si ocurre que cuanto menos luz llegue al fotocaptor, peor es la relación señal/ruido, por eso, cuanto más se desplace el histograma hacia las luces, mejor será dicha relación.

Cuando se revela el raw, es cuando se asigna, de manera no lienal, niveles distintos a las luces y a las sombras.

Gracias por contestar _GUI_.

De tus comentarios deduzco que no erré tanto el tiro.

Te pedí consejo porque me desorientaba el comentario que pusiste en otro hilo. 'Derechear además mejora la riqueza tonal, es decir, proporciona más niveles en el histograma.' y no acababa de saber si me había despistado del todo.

Ahora veo que los comentarios se refieren a la limpieza de los mismos datos, o sea, mejora de calidad en ruido.

Muchas gracias.

Creo, por fín, que puedo zanjar el tema.

Gracias por contestar eduperez.

Pienso que la hipótesis viene a ser como la explicas, pero considerando que no es ampliar el rango dinámico en cuanto a ganar EVs, sino en cuanto a ganar estados de luz.

Lo que pasa después, es que al devolverlos hacia la oscuridad, vuelven a comprimirse y se acaban teniendo los mismos valores que con una exposición ajustada a la imagen.

La ganancia: bajar el ruido.

Gracias por contestar calico.

Pero creo que, aunque el sensor es lineal a la hora de captar los datos de luces o sombras, deja de serlo al convertirlo en pasos de fotografía (EVs), puesto que se vuelven logaritmicos.

Pasamos a contar de lineal a mitades o dobles del anterior/posterior.

Es aquí donde se deja la linealidad y se obtienen peores resultados en sombras por perder muchos más datos (que se conservan en las luces).

Si además, contamos que el ruido debe afectar más a los valores numéricos más bajos (sombras), peor que peor.

Si no fuese así, tampoco serviría el derecheo para ganar calidad frente al ruido.

Muchas gracias.

En mi opinión , y sólo viendo las tomas, lo que se me antoja fantástico del derecheo en cámara, es que puedes editar mejor la foto.
Por supuesto eliminamos ruido en las sombras, pero, y también, estas se pueden editar mejor. Recordemos el dogma analógico de iluminar en las sombras para revelar en las luces (en negativo) y al revés en diapositiva, que es lo que nos atañe a nosotros.

Con una prueba real nos damos cuenta de que sacar los detalles de las sombras de una escena con mucho rango, es casi imposible, mientras que, volcando el histograma hacia las luces, nos es más fácil corregir el exceso de luz general en el procesado, sin que los detalles de sombras se resientan demasiado.

Sólo con ir modificando brillos y contrastes, se puede expandir el histograma y llenar de información todos los niveles, es como comer mantequilla en una tostada.
Pero sólo si se procesa la imagen. Sino, los límites los pone el fabricante y es preferible iluminar en su justa medida.

El derecheo no tiene sentido sin pensar en el postproceso de edición.
Para sacar una foto directa de la cámara no es aconsejable, por cuestiones obvias .

Esto es lo que hace inútil el falso Hdr, de una sola toma, que toda la información la tienes en el fotograma original y no necesitas varias copias del mismo fotograma para hacer una buena toma, si está derecheada, claro.

Un saludo