Histograma, Derecheado Y Exponer Correctamente

[alemonic]

Escribo este mini tutorial sobre el derecheo del histograma con ánimo de intentar plasmar lo que sé para poder enseñarlo a aquellos que no lo tienen demasiado claro y, a su vez, esperar respuesta de aquellos que de verdad si lo comprenden en su totalidad y puedan hacerme ver si estoy tomando el camino correcto.

En primer lugar, ¿qué es el histograma?, Pues es muy sencillo. El histograma en sí es un gráfico de barras en el que el eje horizontal se disponen las diferentes
luminosidades divididas en 256 columnas, desde el negro (izquierda) hasta el blanco (derecha). La altura de cada una de las columnas determina el número de píxeles que hay por cada uno de los valores de luminosidad. Así pues se trata de un simple gráfico estadístico.
http://www.sergiodelatorre.com/blog/interpretarelhistograma/ para más señas.

¿Y por qué hay que derechear el histograma? Pues porque la exposición que nos permite tener la mayor gama tonal es aquella en la que el histograma se encuentra en las altas luces (ver libro de Mellado para comprender el motivo), es decir, aquella en la que el hisograma se encuentra lo mas pegado posible a la derecha pero sin llegar a tocarlo (ya que si lo hiciéramos, comenzaríamos a reventar las altas luces y perderíamos información).

P. Ejemplo:
Imagen Subexpuesta:


Imagen con el histograma derecheado:


¿Cuál es el método más sencillo de realizarlo? Mellado, en su libro, comenta su sistema, pero no deja de ser un modo de llegar a un fin para el cual existen múltiples caminos. Voy a explicar el más sencillo, aunque también en el que se pierde más tiempo y mas espacio en la tarjeta de memoria, ya que se basa en el ensayo error.

Primero vamos a hablar del rango dinámico del sensor. El rango dinámico no es mas que la capacidad que tiene un sensor para captar información desde las sombras a las luces, es decir, el máximo contraste que la cámara puede recoger en una escena sin perder información en luces y sombras.

Por ejemplo. Tenemos una escena de una pared iluminada pero con sombras. Si medimos en la parte iluminada y obtenemos una lectura de F16, y medimos en la sombra y objetemos una lectura de F4, existen 4 pasos de luz entre la parte iluminada y la sombra. Este será el contraste de la escena. Si nuestro sensor tiene un rango dinámico de 5 pasos, podremos obtener una imagen donde tengamos información tanto en luces como en sombras. Si el contraste hubiese sido de 7 pasos, nuestra cámara no podría recoger información en ambas, habría que sacrificar las luces (reventándolas) o bien las sombras (transformándolas en un negro profundo sin información).

¿Y cuál es el rango dinámico de mi cámara? Mirad el histograma de cualquier foto en la cámara, veréis que está dividido en franjas verticales. Cada franja corresponde a un paso de luz y, por lo tanto, si nuestra cámara tiene 5 franjas (Canon 350D, por ejemplo), el rango dinámico de nuestro sensor será de 5 pasos.

¿Y qué hacemos para derechear el histograma? Pues el método del ensayo error consiste en lo siguiente:

1.- Hacemos la foto con la medición que nosotros creamos correcta.
2.- Observamos el histograma, y podremos obtener un resultado como este:

3.- Vemos que la imagen esta subexpuesta claramente, y no he obtenido información suficiente en las altas luces. Me quedan aun dos franjas y media a la derecha que no tienen información ninguna (y es en esta zona precisamente donde el sensor guarda la mayor cantidad de información).
4.- Sobreexpongo la imagen entonces 2 pasos. Si mi lectura era de 1/200 F/8 puedo bajar la velocidad a 50, Abrir el diafragma a F4 o bien una media 1/100 y F5.6. En el caso de usar los modos automáticos de prioridad de avertura o de tiempo, pues sobreexponemos tantos pasos como necesitemos (pulsando el botón de compensación y girando la ruletita, ya sabeis).
5.- Hago de nuevo la foto y vemos que, al haber dejado dos pasos más de luz, el histograma queda tal cual este:

Con lo que habremos obtenido mucha mas información tonal en la foto, tendré mas información en las altas luces y habré recuperado mucha información en las sombras.

Mellado, en su libro, comenta este sistema y, posteriormente, explica un sistema por el cual, con experiencia y conocimiento de nuestra cámara, podremos obtener el histograma a la derecha en casi todas nuestras tomas, por lo que nos ahorraremos un disparo inicial que no siempre es posible.
Un saludo a todos y espero que les sirva de algo, al menos tanto como me sirvió a mí.

[Guillermo Luijk]

Está muy claro, solo decir que el histograma que muestran las cámaras no está 100% dividido en pasos de diafragma, para comprobarlo basta hacer varias tomas con la cámara en un trípode para que la escena no varíe, y comprobar que aumentar la exposición en un paso no equivale 100% a una de esas divisiones.
Ni tampoco es cierto por tanto que el número de divisiones nos indique el rango dinámico de la cámara. Pero eso es otra historia.

Lo importante es lo que has dicho, el histograma debe quedar pegado a la derecha:



- Si queda así, está bien, hemos hecho la mejor captura de las posibles.
- Si queda subexpuesto (hay hueco entre el histograma y el lado derecho), no es que esté mal pero no es óptimo: aparecerá más ruido en las sombras y la imagen no tendrá toda la calidad a la que podemos aspirar.
- Si queda sobreexpuesto (pico acumulado a la derecha): es el caso más grave pues hemos quemado zonas de la imagen y eso es información que ya no podremos recuperar.

[alemonic]

Una pregunta GUI, he comprobado que las divisiones verticales del histograma se acercan muy mucho a los pasos de luz, aunque bien es cierto que no es exacto. ¿Podrías explicarme para que sirven realmente?
¿Cómo puedo saber el rángo dinámico de mi cámara entonces?

Necesito encajar las cosas que se en su verdadero sitio.

[Guillermo Luijk]

Una pregunta GUI, he comprobado que las divisiones verticales del histograma se acercan muy mucho a los pasos de luz, aunque bien es cierto que no es exacto. ¿Podrías explicarme para que sirven realmente?
¿Cómo puedo saber el rángo dinámico de mi cámara entonces?

Necesito encajar las cosas que se en su verdadero sitio.

bueno es que he hablado muy rápido: en mi cámara (350D) no corresponden, quizá en otras sí o por lo menos se parecen más a diafragmas. Lo cierto es que correspondan o no son una referencia aunque solo sea espacial, para saber más o menos por donde van los tiros (como la cuadrícula de un histograma).
A qué corresponden en realidad? el histograma que muestran las cámaras es bastante misterioso porque ni es 100% logarítmico por lo que te digo y porque en un histograma logarítmico los pixels quemados no tendrían cabida, así como los pixels a negro puro (ya que estarían en el diafragma menos infinito), pero tampoco tiene mucha importancia porque una cosa está clara: sí representa claramente cuando empezamos a quemar pixels que es al fin y al cabo lo que interesa. Si la primera raya es un paso de diafragma, o es medio o es 1.5, es lo de menos.

El rango dinámico de una cámara está limitado en la parte baja (sombras) por el ruido. La medida objetiva del rango dinámico (una cifra) vendria dada por aquel diafragma en que la relación señal a ruido no alcanza un mínimo exigible para considerarlo correctamente representado.

Sin entrar en estas honduras se puede hacer una apreciación un poco más subjetiva pero igual o más válida echándole un ojo al ruido de las sombras de una imagen de alto contraste. Yo así he comprobado que mi 350D tiene cerca de 8 diafragmas de rango dinámico útil. Lo estoy explicando en este artícuo: FUNDAMENTOS DE FOTOGRAFÍA DIGITAL 2: RANGO DINÁMICO

Si tomamos una escena que llegue a las luces más altas del sensor:



y la dividimos en diafragmas de luminosidad:



podemos analizar visualmente cuáles de ellas representan textura y a partir de cuál el ruido nos lo tira todo por tierra:



He llamado 0EV al diafragma más alto del rango dinámico, y puede verse que el último diafragma con textura visible (vetas de la madera) es el -7EV, así que estimo el rango dinámico de mi cámara (350D) en 8 diafragmas.

Si me quieres pasar un RAW de una escena similar de tu cámara, hacemos el mismo experimento encantado a ver lo que sale (es una Nikon? pique! pique! )

[alemonic]

Jejejej, no, no es Nikon, es la 350 tambien... tachan¡

Descubro tu pagina ahora y estoy ansioso por bebermela.

Un saludo y me ha quedado muy claro.

[Guillermo Luijk]

Jejejej, no, no es Nikon, es la 350 tambien... tachan¡

Descubro tu pagina ahora y estoy ansioso por bebermela.

Un saludo y me ha quedado muy claro.

Pues si esto del rango dinámico te interesa, hay dos artículos en esa página con los que vas a disfrutar como un enano porque están directamente relacionados, creo que se puede aprender mucho con ellos (yo lo hice!):

FOTOGRAFÍA CON CERO RUIDO

y

FUJI SUPER CCD. HDR EN LA CÁMARA

Salu2

[antonioalgo]

Y yo también me pasaré

Hala, a leer!!!!!!

[jta]

Aprovechando el hilo, plantéo una duda que tengo hace tiempo:
Lo de derechear está claro, y después de disparar siempre procuro mirar como ha quedado el histograma, y aquí viene mi duda. ¿El histograma que muestra la cámara es el que corresponde a la foto que muestra en pantalla, es decir el de la foto en jpg que extrae del raw para visualizarla?. El caso es que en ocasiones veo en la cámara un histograma que llega al límite y luego cuando abro la misma foto en ps resulta que le falta todavía un buen trozo para llegar a la derecha y que podía haber ajustado aún más (cuando en la cámara empezaba a mostras zonas que empezaban a quemarse), como no ocurre siempre, sino que depende de la escena, nunca termino de conseguir el 'ajuste perfecto' en todas las tomas.
¿Hay alguna manera de conseguir ver el histograma 'real' que le corresponde a la toma?

[reig15]

Aprovechando el hilo, plantéo una duda que tengo hace tiempo:
Lo de derechear está claro, y después de disparar siempre procuro mirar como ha quedado el histograma, y aquí viene mi duda. ¿El histograma que muestra la cámara es el que corresponde a la foto que muestra en pantalla, es decir el de la foto en jpg que extrae del raw para visualizarla?. El caso es que en ocasiones veo en la cámara un histograma que llega al límite y luego cuando abro la misma foto en ps resulta que le falta todavía un buen trozo para llegar a la derecha y que podía haber ajustado aún más (cuando en la cámara empezaba a mostras zonas que empezaban a quemarse), como no ocurre siempre, sino que depende de la escena, nunca termino de conseguir el 'ajuste perfecto' en todas las tomas.
¿Hay alguna manera de conseguir ver el histograma 'real' que le corresponde a la toma?

dicho por GUI:
(por cierto como puedes ver los JPEG que da mi cámara son anodinos a tope, los tengo así a propósito, tengo anulado el contraste y la saturación para que el histograma que me muestra la cámara, que no es en realidad el del RAW, sí le sea al menos lo más fiel posible)

[Guillermo Luijk]

Aprovechando el hilo, plantéo una duda que tengo hace tiempo:
Lo de derechear está claro, y después de disparar siempre procuro mirar como ha quedado el histograma, y aquí viene mi duda. ¿El histograma que muestra la cámara es el que corresponde a la foto que muestra en pantalla, es decir el de la foto en jpg que extrae del raw para visualizarla?. El caso es que en ocasiones veo en la cámara un histograma que llega al límite y luego cuando abro la misma foto en ps resulta que le falta todavía un buen trozo para llegar a la derecha y que podía haber ajustado aún más (cuando en la cámara empezaba a mostras zonas que empezaban a quemarse), como no ocurre siempre, sino que depende de la escena, nunca termino de conseguir el 'ajuste perfecto' en todas las tomas.
¿Hay alguna manera de conseguir ver el histograma 'real' que le corresponde a la toma?

Exacto, el histograma que muestra la cámara es el del JPEG que va incrustado en el archivo RAW, y ese JPEG va afectado por todas las opciones que escojamos en la cámara (espacio de color, balance de blancos, contraste, saturación, nitidez,...).
Es un histograma conservador respecto al del RAW en el sentido de que cuando en él aparecen áreas quemadas, luego no lo están tanto en el RAW. Esto se debe a que los procesos de revelado (sobre todo el balance de blancos) pueden fácilmente quemar áreas de la imagen que no lo están en el RAW. Yo para minimizar esta diferencia (lo cierto es que no sé si se nota mucho o poco, pero así me siento más feliz), como dice reig15 siempre tengo a neutros los controles de contraste y saturación, ya que de no hacerlo estos podrían quemar todavía más ese JPEG y por lo tanto invalidar aún más el histograma de la cámara.

Una curiosidad que he observado en mi 350D (ignoro si las demás cámaras lo hacen también): si selecciono modo RAW el JPEG incrustado es de pequeño tamaño (1500 píxels de ancho) y ocupa entre 200KB y 400KB. En cambio si pongo la cámara en modo RAW+JPEG, el JPEG incrustado en el RAW es el mismo que el JPEG que generado, por lo que ocupa mucho más (~3MB) y hace que el archivo RAW engorde en la misma medida. Una duplicidad un tanto estúpida.

Respecto a si no sería posible ver el verdadero histograma del RAW... eso quisiera yo algún día, que Canon te oiga. De momento ese histograma del JPEG es la referencia con que contamos y si te haces a la idea de la diferencia de exposición que presenta sobre los datos del RAW puedes intuir bastante bien como es en realidad tu RAW, sobre todo en cámaras que dispongan de los 3 histogramas separados.

Este JPEG:



con considerables áreas quemadas en el canal rojo:



apenas tenía información quemada en el RAW, a partir del cual puede obtenerse sin problemas esta imagen:




NOTA: nada de esto (muy poquito en realidad) es recuperación de altas luces ni mandangas, es simplemente que el RAW no estaba ni de lejos tan quemado como el JPEG. Esto lo explico en este artículo: CORRECCIÓN EXPOSICIÓN RAW (hoy no hago más que pegar links a mi web xDDD)

[jta]

Gracias por la aclaración, y nada, como bien dices habrá que esperar que algún día los orientales nos pongan un histograma del raw (no creo que sea tan costoso) y probaré como dices a poner todos los ajustes a cero.

pd. como sigas poniendo links te vas a quedar solo en este hilo, vamos a estar todos en tu web (ale otro que se va a darle un vistazo)

Saludos

[arvarela]

- Si queda así, está bien, hemos hecho la mejor captura de las posibles.
- Si queda subexpuesto (hay hueco entre el histograma y el lado derecho), no es que esté mal pero no es óptimo: aparecerá más ruido en las sombras y la imagen no tendrá toda la calidad a la que podemos aspirar.
- Si queda sobreexpuesto (pico acumulado a la derecha): es el caso más grave pues hemos quemado zonas de la imagen y eso es información que ya no podremos recuperar.

Hola, _GUI_
Ante todo, gracias por compartir toda la información e incluso las herramientas que pones a disposición de todo el mundo.

Por lo que te pongo en el citado, veo que das en principio más importancia a exponer correctamente, sin quemar, y arriesgar a subexponer, que a pasarse quemando información.

Si no me equivoco, es casi lo contrario a lo que Mellado apunta en su libro, ¿no es así?

NOTA: nada de esto (muy poquito en realidad) es recuperación de altas luces ni mandangas, es simplemente que el RAW no estaba ni de lejos tan quemado como el JPEG. Esto lo explico en este artículo: CORRECCIÓN EXPOSICIÓN RAW (hoy no hago más que pegar links a mi web xDDD)

Aquí haces un poco referencia a eso mismo.
O sea, quieres decir que lo de recuperar las altas luces es un poco "leyenda urbana"?

Mejor entonces no pegar demasiado hacia arriba?