ajuste de la exposicion,histograma

 

La mejor exposición de una fotografía es la que aporta mayor cantidad de información en el mayor rango tonal posible, de acuerdo con las condiciones lumínicas de la escena y el criterio del fotógrafo.

Y la herramienta que más puede ayudarnos, es...

 

¡ el Histograma !

 

Hasta ahora hemos visto los principales ajustes que podemos manipular (Diafragma, Obturador e ISO), y las distintas maneras (o Modos) que tenemos para disparar nuestra cámara con dichos ajustes, así que ahora toca valorar el resultado para saber si los ajustes han sido los adecuados, con más profundidad que sólo atender al dato que nos proporciona el exposímetro. Para ello hay que "cuantificar" nuestra fotografía con algún parámetro objetivo cuya interpretación nos diga, aunque sea aproximadamente, cómo ha salido nuestra fotografía y ahí, es donde entra en juego el "Histograma".

 

Antes que nada, debo decir que es inevitable adelantar algunos conceptos referentes a la luz, el color y la electrónica de nuestra cámara, que trataré de conceptualizar sin entrar en detalles. Como aficionados y para empezar a manejarnos con el histograma, no hace falta bajar a mucho detalle, así que (...espero...) será suave.

 

Sabemos que la fotografía actual, es la consecuencia de que cierta cantidad de luz llegue a las células fotosensibles del sensor de nuestra cámara, y que éste, la convierte en una señal eléctrica. Dicho de otra forma, cada "célula fotosensible" de las que componen nuestro sensor, responde a la información lumínica que recibe a través del objetivo generando una señal eléctrica proporcional. Parece lógico pensar que esa señal eléctrica valdrá cero cuando no recibe luz o un máximo (por ejemplo, 1voltio) cuando recibe la máxima cantidad de luz que la célula es capaz de procesar.

 

A pesar de su sencillez, presenta un problema. La conversión es lineal y podemos tener tantos valores como nos proporcionen los decimales que queramos valorar y eso, nos puede llevar a infinitos valores. Para que toda esta información sea más manejable, se somete la señal eléctrica a un proceso de codificación que la convierte en información digital más manejable...y computable. Veamos el siguiente gráfico.

 

 

luz,conversion digital,digitalizacion

 

 

En la codificación más básica, la de un bit, sólo hay dos estados posibles, encendido o apagado, blanco o negro… 1 o 0, y sólo serviría para asignar a todos los valores comprendidos entre 0 a 0’5 voltios el valor 0, y al resto 1. Lo que se traduce blanco y negro absolutos y la verdad; no sirve para mucho.

 

Siguiendo con este concepto, podemos deducir que cuantos más bits se utilicen para la codificación, más posibles tonos tendremos definidos entre el negro y el blanco. Si trabajamos con 8 bits, podemos representar 256 combinaciones (28) que representarán, cada una de ellas, una tonalidad de la escena, desde el 0 para el negro al 255 para el blanco. Claro que si el sensor de nuestra cámara puede utilizar 16 bit, hablamos de 66.536 (216) tonos y ya con 24 ni te cuento... (224) 16.777.216 tonos. Con una codificación u otra, pueden ser muchos valores "objetivos" que identifican el contenido lumínico de la escena.

 

A poco que nos fijemos, tenemos a mano otro parámetro fundamental para nuestros intereses.

 

 

Nuestro sensor no tiene una célula fotosensible sino muchas.

 

 

De hecho, si miramos las características del fichero que sacamos de nuestra cámara, vemos que da unas dimensiones...en píxeles. Por poner un ejemplo, mi cámara actual genera unos ficheros de 5.472 x 3.648 píxeles, de lo que se desprende que la imagen está formada por 19.961.856 píxeles "totales". Ya tenemos otro parámetro objetivo y cuantificable con el que dibujar el histograma, así que podemos definirlo como

 

 

Imagen1 195 DC

una representación gráfica del contenido lumínico de nuestra fotografía, en la que el eje horizontal muestra todos los tonos posibles desde el negro (a la izquierda) hasta el blanco (a la derecha), y el eje vertical indica cuántos píxeles hay en la imagen con ese tono.

 

 

 

Histograma

 

 

Sencillo ¿no?

 

A la vista de lo explicado, para valorar la calidad de nuestra fotografía parece más fiable el histograma que el mero hecho de ver la fotografía en la pantalla LCD de la cámara. Esa visualización es subjetiva porque depende...

 

      • ...de nuestra capacidad y agudeza visual,
      • de las condiciones de entorno en la que veamos la pantalla (luz ambiente, reflejos, ángulos)
      • y el hecho, esta vez objetivo, de que lo que vemos en el LCD no es el fichero generado (conocido como RAW) sino una “interpretación” comprimida en JPG, y con una codificación de 8 bits que como ya vimos, distingue muchos menos tonos.

 

Por consiguiente, para valorar el resultado de nuestra fotografía

 

Imagen1 195 DC

 

antes que la visualización subjetiva de la imagen, la interpretación objetiva del histograma.

 

 

 Veamos un ejemplo.

 

 ID 0035 Histograma 03

 

 

Duda ...ese histograma tiene muchos colorines, resulta algo raro ¿no?

 

 

Sí que es distinto, sí. Hagamos un pequeño paréntesis para aclararlo.

 

Al principio he planteado sólo conceptualmente el origen del histograma, que es lo que creo más importante cuando empezamos a conocerlo. Otra cosa es que queramos dominarlo a fondo y sacarle el máximo partido tanto cuando sacamos la fotografía como cuando la editamos, pero ahora no es el momento. Sólo necesitaremos algunos conceptos básicos para hacer un uso correcto y sencillo del histograma, así que toca explicar una cosa más...que al principio dejé pasar intencionadamente.

 

Cada "célula fotosensible" de las que ya conocemos, tienen información de luminosidad pero no de color y esa información, evidentemente es primordial para poder poner color a la escena. Por consiguiente, si somos capaces de obtener la luminosidad de los tres colores primarios (rojo, verde y azul), podremos reconstruir la información de color que antes no teníamos. Es decir, poniendo un artilugio en cada pixel, que sea capaz de filtrar separadamente los colores primarios (y bloquear los demás), logramos tres señales independientes en cada píxel, y por tanto un histograma para cada color primario.

 

¿Y cuantos colores podemos ver?

 

Este sistema que divide la luz incidente en la célula fotosensible (o píxel) en tres canales, genera tres señales eléctricas a digitalizar. Si para cada una utilizo 8 bits (bits por canal), quiere decir que obtengo 256 (28) tonos en cada canal, quiere decir que cada célula fotosensible nos entregara (bits por píxel - bpp) 8x3 bits, esto es, 16.777.216 (224) tonos en cada píxel. Lo que también se conoce como "color verdadero". Cantidad más que suficiente si pensamos que el ojo humano es capaz de percibir (por termino medio) unos 10 millones de colores.

 

Bueno, si hablamos de cámaras más serias y usos más profesionales, el fichero que sale del sensor (RAW) se digitaliza con 12 o 14 bits por canal (los 8 bits se utilizan en JPG), por tanto hablaríamos de 36 o 42 bits por píxel...68.719.476.736 tonos para el primero y 4.398.046.511.104 tonos para el segundo. Palabras mayores ¿no? Eso es otra calidad de imagen más propia del uso profesional donde la edición juega un papel importantísimo.

 

Aclarado esto, seguimos con nuestros tres histogramas.

 

Histograma RGBY

 

¿Y el histograma de luminosidad?

 

Realmente es un histograma calculado.

 

Se obtiene como el promedio ponderado del histograma de los tres canales (...de la luminosidad individual de cada canal), pero atendiendo a la sensibilidad que el ojo humano tiene a cada uno de ellos. Es decir, representa la luminosidad "percibida" por las personas (...en general) considerando un 59% de la luminosidad del verde, un 30% de la del rojo y un 11% del azul, de cada uno de los píxeles de la imagen.

 

Podemos encontrarnos con distintos histogramas tanto en la cámara como en los programas de edición.

 

 

Histograma

 

 

Sabemos que directos, tenemos tres histogramas; el R, el G y el B. Y que a partir de ellos lo que tenemos son "formas de representación". Dependiendo del software de edición que utilicemos, tendremos unos u otros, incluso logarítmicos o en lugar de numero de píxeles, una valoración porcentual. Por ejemplo, el llamado RGB que simplemente "suma" el número de pixeles para cada tono de cada canal, o el llamado de "colores" como el que vemos en la primera fotografía de ejemplo, y que es el que suelo utilizar por defecto en edición.

 

Esta representación de "colores", es fácil de entender. Veamos un nuevo histograma a título de ejemplo.

 

 

ID 0035 Histograma 26B

 

 

Este histograma de "colores" se construye atendiendo al contenido que cada canal tiene en un tono determinado. Si por ejemplo para el tono marcado con una línea naranja tenemos en el histograma 350 píxeles de rojo, 1200 de verde y 6000 de azul, la visualización sería...

 

      • ...Blanco o Gris (según el programa) hasta los 350 píxeles, que es el tramo vertical en el que coexisten los tres canales (R, G y B),
      • de los 350 y hasta los 1200 píxeles coexisten el verde y el azul, y por convenio, se le asocia el cian,
      • y desde los 1200 hasta los 6000 píxeles, de azul porque sólo se encuentra la componente azul.

 

Este criterio, se aplica para cada tono. Es decir, cuando coinciden rojo y verde se visualiza como amarillo que casualmente es R=255 G=255 B=0. El Cian (R=0 G=255 B=255) vimos que se utiliza cuando coinciden verde y azul, y el Magenta (que es R=255 G=0 B=255) cuando lo hacen el rojo y el azul. No hay más misterio.

 

Volvamos a nuestra primera fotografía de ejemplo y su histograma ahora que ya sabemos de qué va "lo de los colorines".

 

 

ID 0035 Histograma 03

 

 

Si nos fijamos un poco, podemos observar que hay una gran zona de sombras en el histograma que no sólo se centra en las sombras de la derecha de la imagen, sino que incluye las pequeñas sombras del resto de la imagen y por supuesto los negros de los cristales de la ventana derecha (...o casi negro R=16 G=18 B=22 Y=17). La zona central del histograma que incluye algunos puntos con dominantes verdes representan los tonos medios y ya a la derecha, nos vamos a las altas luces hasta llegar a los "casi" blancos (R=256 G=246 B=241 Y=246) que aparecen en los marcos desgastados de las ventanas.

 

Parece un buen histograma que presenta un gran rango tonal (diferencia entre las luces y sombras), con el que además podemos constatar una cosa. Que...

 

Imagen1 195 DC

...el histograma, nos informa de los tonos presentes en la imagen y la cantidad de píxeles que hay de cada uno de ellos, PERO NO de dónde se encuentran.

 

 

 

¿De acuerdo?

 

Ahora veamos otros histogramas a ver como "representan" a sus correspondientes escenas. Empecemos con este Zapatito de venus, o la del Muro de Berlín.

 

 

(puedes pinchar en ellas para verlas a mayor tamaño)

 

 

Distintas formas y amplio rango tonal. Muchas sombras, o iluminaciones uniformes, y bien contrastadas.

 

¿¿¿Y en el caso del Fumarel cariblanco en vuelo, o el Eurofighter Typhoon EF2000...???

 

 

 

 

 Son igualmente correctos, sólo que tiene un aspecto tonal mucho más reducido, pero totalmente real.

 

 

 

 

Y la del Ánsar común que en un día nublado presenta una tonalidad muy uniforme (fijémonos que los tres primarios se superponen), en la gama que le corresponde también presenta un histograma coherente. ¿no?

 

Veamos algún otro caso muy particular como las fotografías de la luna, o incluso la de un eclipse de luna. Son buenos ejemplos, ...

 

 

 

 

 

...y nuevamente un fiel reflejo de la escena con una visualización muy distinta.

 

 

 

 

Y un último ejemplo, el de esta Garza real en la que tenemos dos gamas tonales bien definidas y alejadas; el fondo nuboso de altas luces y la propia Garza.

 

Tras esta batería de ejemplos, podemos concluir que...

 

 

Imagen1 195 DC...no hay un único histograma bueno. Cada escena tiene el suyo.

...debe haber concordancia entre la escena (riqueza tonal y luminosidad) y el histograma.

 

 

 

Es más. Podría darse el caso de tener dos histogramas parecidos e incluso idénticos, en dos escenas totalmente distintas.

 

¿Hasta aquí entendido? ¿Sí?

 

Pues ahora veamos qué podemos hacer con el histograma. Observa la siguiente imagen.

 

 

ajuste de la exposicion,histograma

 

 

Recordando artículos anteriores, nos debería venir a la cabeza que si bien una escena concreta tiene un nivel determinado de luminosidad, nosotros al ajustar la cámara podemos equivocarnos y cerrar o abrir en exceso en el diafragma (u otro parámetro) y provocar que nuestra fotografía salga muy oscura, o muy clara. Cada opción con sus consecuencias que pueden ser leves, o severas.

 

Si nuestro caso es que generamos un bajo nivel de señal, como apreciamos en el gráfico, en los negros y sombras podemos estar jugueteando entorno al ruido que todas las células fotosensibles y electrónica asociada generan, y puede afectar en mayor o menor grado a nuestra imagen, pudiendo llegar a hacerse visible ese ruido de manera inaceptable. Si encima cuando procesamos la imagen tratamos de aclarar esas sombras, lo haremos más visible aún.

 

Por el contrario, si lo que hacemos es generar un gran nivel de señal, tenemos mejor relación señal ruido y por tanto será más limpia la imagen en lo que a ruido se refiere. Podremos rebajar el brillo y recuperar la realidad de la escena sin grandes problemas...en términos generales. Ahora veremos porqué lo digo.

 

La cuestión es que el histograma, nos permite observar con más detalle si los ajustes utilizados para realizar la fotografía se alejan de la realidad avisándonos de una posible...

 

      • ...subexposición cuando presenta una concentración de pixeles en la zona izquierda del histograma, donde dominan los negros y las sombras, cuando no guardan relación con la imagen real, que no la percibimos tan oscura.

 

      • ...o una sobrexposición si hay una alta concentración de píxeles en la zona derecha de la gráfica, en las altas luces y blancos que por supuesto, resulta irreal con relación a la luminosidad real de la escena.

 

 

 

histograma, sobrexposicion,subexposicion

 

 

Dicho esto, podemos concluir que una fotografía estará correctamente expuesta, cuando el histograma presenta una distribución acorde con las condiciones lumínicas reales de la escena. Es decir, ...

 

 

Imagen1 195 DC

 

... que para valorar correctamente un histograma, hay que tener presente la "realidad" de la escena.

 

 

 

Un problema más grave surge cuando la subexposición o la sobrexposición, son extremas.

 

¡Todos los extremos son malos!

 


 

histograma,sobrexposicion,subexposicion,desbordamiento 

 

Si nos fijamos en la parte de los negros, y como ya adelanté un poco hace un momento, si subexponemos por encima de cierto nivel, la señal -vista como cantidad de luz- se mezclará con el ruido por lo que los tonos implicados se convierten en un negro puro, es decir, R=0 G=0 y B=0.

 

¿La consecuencia? ¿Cómo se percibe?

 

 

Imagen1 195 DC

Nos lo indica el hecho de que la curva en su frente izquierdo, termine en sentido ascendente. A partir del punto de corte, todos los tonos que pudieran existir en la escena serán traducidos como un negro profundo y sin textura, que cuando se intentan recuperar se aprecian con mucho ruido.

 

 

Nuevamente insisto. Tampoco un histograma de estas características es necesariamente malo o incorrecto. Podemos crear fotografías en clave baja (que veremos próximamente) o simplemente, querer un negro absoluto en alguna parte de nuestra escena sin necesidad de texturas.

 

 

ID 0035 Histograma 23

 

 

Si ahora miramos la parte de los blancos y sobrexponemos por encima de cierto nivel, la señal -vista como cantidad de luz- sobrepasará la capacidad de la propia célula fotosensible, lo que se podría traducir como un desbordamiento en el que todo lo que sobra, simplemente se convierte en blanco puro, es decir, R=255 G=255 y B=255.

 

¿La consecuencia? ¿Cómo se percibe?

 

Imagen1 195 DC

También nos lo indica el hecho de que la curva en su frente derecho, termine en sentido ascendente. A partir del punto de corte, todos los tonos que pudieran existir en la escena serán traducidos como un blanco profundo sin textura. Se dice que se ha "quemado". No hay nada que recuperar; ni ruido.

 

 

Como en el caso anterior, también tenemos excepciones. Cuando nuestra fotografía sea en clave alta (que también veremos próximamente) o cuando queramos un blanco absoluto como tono principal de nuestra escena sin importar las posibles texturas.

 

 

ID 0035 Histograma 24


 

Hasta aquí... ¿lo tenemos entendido?

 

Personalmente creo que lo único que quedaría por comentar, es su uso en la cámara, que es cuando nos ayuda al hacer las fotografías. Pero ojo, la experiencia nos enseñará que no hay que usarlo siempre y para todas las fotografías, sino en las escenas más complejas.

 

Primero que nada, léete el manual de tu cámara y pon atención a las explicaciones y notas que te dé respecto al histograma y como visualizarlo. En mi caso, el manual de la Sony RX10-IV, me advierte de que...

 

..."La información en la visualización del histograma no indica la fotografía final. Esta es una información sobre la imagen visualizada en la pantalla. El resultado final depende del valor de la abertura, etc."

 

En cualquier caso, me ofrece dos histogramas. El de luminancia cuando voy a disparar, y el RGB cuando visualizo la imagen. En él, muestra cuatro histogramas; luminancia, rojo, verde y azul.

 

 

histograma,sobrexposicion,subexposicion

 

 

y... bueno, he disparado en JPG y tanto al disparar como al visualizar la fotografía en la cámara, no sólo veo una posible sobrexposición, por estar desplazado a la derecha todo el contenido, sino que la "alarma de sobrexposición" (te recomiendo que mires en el manual cómo se puede activar) me identifica algunas zonas que posiblemente salgan "quemadas" o cuando menos, sobrexpuestas.

 

Cuando visualizo la fotografía en mi programa de edición, resulta que aún tenía algo de margen antes de quemar las luces, a pesar de tener el histograma hacia la derecha. Resulta que no he llegado a "quemar" ninguna zona de la fotografía.

 

¿Algo funciona mal? ... No.

 

 

Imagen1 195 DC

El histograma de la cámara corresponde a un fichero JPG de 8 bits por canal, que se genera específicamente para poder visualizar la imagen. Por eso no coincide totalmente con el resultado final.

 

 

 

Ahora vamos a ver otro ejemplo, pero esta vez disparando sólo en RAW y extrayendo el pequeño fichero JPG que se encuentra incrustado en el propio RAW y viendo ambos ficheros en el editor.

 

 

histograma del jpg,histograma de un raw

 

Salta a la vista que no ocurre como cuando disparamos en JPG que es muy similar a lo que visualizamos en la cámara. Al disparar en RAW disponemos de mucha más información, y aparece mucho más denso, aunque con una silueta muy parecida. En el JPG extraído encontramos el mismo histograma que vemos en la cámara, porque es el fichero que genera la cámara para poder visualizar la imagen en la pantalla LCD y obtener el histograma.

 

También apreciamos en el JPG sendas alarmas de subexposición (en azul) y sobrexposición (en rojo), mientras que en el RAW sólo aparece la sobrexposición del sol.

 

Conclusión:

 

 

Imagen1 195 DC

Debemos descubrir el margen que nos da nuestra cámara a la hora de sobrexponer o subexponer con respecto a la situación real.

 

 

Sólo lo aprenderemos practicando, así que a disparar.... Imagen2 120C

 

Busca algunas escenas donde puedas tener sobrexposiciones o subexposiciones, ...

 

...observa las escenas y el histograma en la cámara.

¿Qué conclusiones puedes sacar?

¿A partir de nivel de sobrexposición (o subexposición) es real y la vemos en nuestro programa de edición?

 

La cuestión es que conozcamos nuestra cámara y poco a poco ir ganándole el pulso. Nos iremos familiarizando y veremos por ejemplo, que si en una escena tenemos un tono dominante -por ejemplo el rojo-, cuando veamos el histograma RGB podemos encontrar que la fotografía sale bien expuesta en su conjunto, pero sólo el histograma de ese color aparece sobrexpuesto.

 

Tiene su lógica ¿no?

 

Bueno, este tema lo doy por terminado y te emplazo a seguir con el próximo artículo en el que cierro el circulo de la exposición, viendo las distintas formas de medir la luz que podemos tener disponibles en nuestras cámaras.

 

Gracias por la visita y haber tenido la paciencia de llegar hasta el final.  ¡Este ha sido largo!

 Imagen21 115C

 

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