Hace ya tiempo que llevo leyendo sobre la técnica de fotografía digital de amplio rango dinámico HDR (High Dynamic Range), HDRR (High Dynamic Range Rendering) y HDRI (High Dynamic Range Image) todos ellos sinónimos. Además, creo que hay algo de confusión a la hora de entender estos términos.
INTRODUCCIÓN
El Rango o Gama Dinámico(a), es un parámetro muy frecuente utilizado para describir las características técnicas de ciertos aparatos electrónicos y su unidad suele ser el decibelio dB. Por ejemplo, es muy usado en los equipos de sonido para los micrófonos, amplificadores, altavoces; en radioafición se usa para los receptores y transmisores de radio, y así un largo etcétera. Básicamente, se emplea para determinar el intervalo de valores de lo que sea, utilizables por el aparato descrito, debido a sus características técnicas. Un ejemplo que creo todos comprenderéis: El micrófono de un viejo teléfono tiene un rango dinámico pequeño (estrecho) porque se queda con una estrecha banda del total de tonos (frecuencia) de la voz; sin embargo un micrófono de los que se usan para cantar tienen un gran rango dinámico, justo por lo contrario, porque es capaz de captar un amplio rango de diferentes tonos (frecuencias) de voz, por eso la voz se deforma mucho más por teléfono y la de los equipos de sonido profesional se les llama de alta fidelidad (HI-FI), muy próxima a la realidad.
En el caso de la fotografía digital, el rango dinámico se usa para definir las características técnicas del sensor de la cámara, o sea, la cantidad de valores de luminosidad que es capaz de captar del total de valores disponibles en una escena determinada; en la fotografía clásica se correspondía con la latitud de exposición de la película. Como los fotógrafos(as) medimos la intensidad de luz en valores de exposición (stops, punto de exposición o zonas), expresamos los valores del rango dinámico en esta medida tan nuestra.
¿Y que tiene que ver todo este rollo con esta técnica fotográfica de HDR?.
Pues existen muchísimas situaciones en las que una escena tiene valores de luminosidad que sobrepasan la capacidad de captación del sensor de nuestra cámara, o sea, superan el rango dinámico del sensor. Los valores que excedan por arriba quedarán todos como blancos y los que queden por debajo del umbral de nuestro sensor serán negros. Nos ha pasado como con el micrófono del teléfono, nuestra escena se ha plasmado parcialmente sobre el sensor, hemos perdido valores de luminosidad por arriba y por debajo. Con la técnica de amplio rango dinámico variamos la exposición de muestra cámara, precisamente para captar estos valores perdidos y después utilizamos la edición digital para superponer estas imágenes y obtener como resultado final la escena con todos los valores de iluminación que tenía.
Hasta aquí todo muy bonito, seguro que se nos ocurre salir al campo y hacer 10 fotos de una misma escena con diferentes exposiciones para que no se nos escape ni un sólo valor de luminosidad: ¡los quiero todos!. Pero que mala es la avaricia, y lo digo con conocimiento de causa. Lo primero que necesitamos para realizar una fotografía de amplia gama dinámica, es precisamente una escena que supere los valores de luminancia que nuestra cámara pueda captar, que supere el rango dinámico de nuestra cámara. No tiene sentido hacer varias fotos si tenemos recogidos todos los valores dentro del rango dinámico de la cámara, estamos repitiendo la información.
¿Y qué rango dinámico tiene mi cámara?
Pues así entre tu y yo: 6 ó 7 valores de exposición o IL las réflex y 4 ó 5 las compactas; este dato es muy variable y cambia inversamente proporcional con el ajuste del ISO, balance de blancos, pretratamientos de la cámara (nitidez, saturación, contraste, etc.) Este es un valor que los fabricantes se guardan, en realidad es un valor más importante que el número de píxeles de nuestra cámara, pero es más difícil de explicar al gran público; vende mucho más hablar del fotón (de tamaño) que puedes obtener de 10Mpx que el tratamiento digital que le permite hacer un sensor de rango dinámico de 8IL (Índice de Luminancia o zona). Lo normal es 6 o 7 para las reflex de aficionado, por ejemplo mi Olympus E1 tiene 7,1 IL (43dB) a 100ISO, esto quiere decir que si calculo la exposición de una escena con la tarjeta gris (18%), se me escaparán (aproximadamente) las luces y las sombras que estén 3,5 valores de exposición por arriba y por debajo (para que nos entendamos +-3,5 valores de diafragma, o +-3,5 valores de velocidad). Si la escena no supera estos valores no vale la pena emplear la técnica de HDR con varias fotografías. Podemos saber si estamos ante una situación de estas haciendo un barrido rápido sobre las zonas de mayor y menor luminosidad y comprobando la diferencia en el medidor de la cámara, o también haciendo una primera fotografía y comprobando el histograma de la imagen: si el histograma cabe dentro de la escala de representación, o sea, no se amontonan los valores en ambos lados de la gráfica la escena nos cabe dentro de la foto, luminosamente hablando.
En el caso de que estemos ante una escena muy contrastada que supere por mucho el rango dinámico de nuestra cámara, podemos emplear una serie de exposiciones consecutivas, separadas por dos valores de exposición y de forma incremental. Esto es:
1.- Seleccionamos modo de prioridad de apertura y seleccionamos el valor que deseemos para la profundidad de campo deseada.
2.- Medimos la zona de mayor luminosidad en la que queremos tener detalle
3.- Hacemos la primera foto (saldrá toda oscura menos el motivo luminoso)
4.- Incrementamos dos pasos de exposición con el selector de velocidad de disparo y hacemos la segunda (la zona luminosa aparece reventada y aparece detalle en las sombras).
5.- Volvemos a incrementar dos pasos de exposición con el selector de velocidad de disparo y hacemos la tercera (aparecen mas zonas luminosas reventadas y más información en las sombras)
6.- Repetimos....
¿cuantas fotos tengo que hacer para llevarme todos estos valores de luminoisidad a casa?. Pues en mi modesta opinión con dos o tres fotos es suficiciente, si nuestra cámara es una compacta mejor tres, si es una réflex de aficionado dos, y si es un equipo profesional necesitarás dos fotos pero distanciadas tres valores de exposición en vez de dos.
Pero esto todavía se puede complicar un poquillo más... El hecho de que la escena que queremos captar tenga un rango de luminosidades que no excede al rango dinámico de nuestra cámara, no quiere decir que vayamos a obtener una imagen donde queden representados todos estos valores. Es que además del rango dinámico,
la respuesta del sensor a la luz no es lineal, lo que quiere decir que capta mejor las altas luces que las sombras. Este efecto hace que al representar una imagen captada por un sensor digital, las sombras se pierden con facilidad. Empleando la técnica HDR, podemos incrementar la información en las sombras de manera que no aparezcan empastadas y faltas de información; igualmente sucede con las luces cuando se revientan; y esta recuperación de información se puede hacer a partir de un único archivo RAW,en lo que se puede llamar la técnica de amplia gama dinámica a partir de un archivo RAW. En algunos libros lo llaman recuperación de la HDR oculta.
Con esta técnica ha surgido un fenómeno de "Moda" que todos persiguen, "El efecto HDR" que no es más que obtener imágenes alejadas de la realidad en las cuales se puede observar contrastes más fuertes de los que el ojo humano es capaz de manejar: imágenes en las que aparece el sol a contraluz y se observa detalles en las sombras; sombras en las que parece que exista una fuente luminosa independiente de la principal de la escena; retratos en con ojos que tienen luz propia; cielos y nubes "negros" llueva o no llueva; etc... El exceso de información, para crear este tipo de imágenes hace que todas ellas tengan una estética característica, que en ocasiones puede ser interesante y complementar el significado final de la imagen. Pero que también puede cansar como todas las modas y llegar a producir rechazo.
En esta primera entrega de Fotografía Digital de Amplia Gama Dinámica (HDR), describiré como incremento la gama dinámica de una escena a partir de un sólo archivo RAW, con Gimp y UFRaw. Tratando de forma selectiva (por zonas) las diferentes partes de una imagen al estilo del artículo anterior:
(10/07/2006) Cuarto Oscuro Digital II. Tratamiento por Zonas a 16 Bits con Gimp y Ufraw.