Artículo fotográfico
Fecha de publicación : 12 de Octubre de 2010

Cinco preguntas más, o el enojoso caso del histograma mentiroso


Este artículo es continuación del artículo anterior titulado “Diez preguntas básicas para tomar una fotografía digital con la exposición correcta” y ha sido escrito para contestar a la pregunta:

“Lo que mas me llamó la atención es la parte donde explicas lo de configurar el histograma para la 5d Mark II, yo tengo la 7d y el histograma de la cámara miente como un cosaco jajajajaja, se podría ajustar mas? cambiándole el contraste mejorará? es que es mucho lo k miente jajajaja”

En lugar de contestar directamente, para intentar dejar la cosa clara, he preferido seguir el mismo esquema que en el artículo anterior y hacerme a mi mismo cinco preguntas más:


Pregunta nº 1:

¿Es posible conseguir que el histograma visualizado en la cámara sea exactamente el que corresponde a la imagen RAW?

No. En la actualidad ninguna cámara fotográfica interpreta en tiempo real el formato RAW, simplemente se limitan a almacenar en un fichero la información RAW captada por el sensor junto con los metadatos (van incrustados en el propio fichero RAW).

Entre los metadatos, además de otras muchas informaciones, se encuentran los parámetros utilizados por el fotógrafo como ajustes preestablecidos en la cámara para capturar la imagen: diafragma utilizado, velocidad de obturación, objetivo utilizado, sensibilidad ISO, balance de blancos, etc.

Pero esto es todo lo que hace la cámara para producir el fichero RAW (incorporar los ajustes como metadatos). Pero, afortunadamente, sin aplicar dichos ajustes a la imagen que captó el sensor, que se guardan tal como fue captada.

Sin embargo la cámara sí utiliza esos ajustes para procesar la imagen de acuerdo a nuestras preferencias en cuanto a, por ejemplo, balance de blancos. Eso quiere decir que si hemos ajustado nuestra cámara para que, además del fichero en formato RAW, almacene también otro fichero de la imagen capturada por el sensor en formato JPG, en esta versión de la escena en formato JPG sí se aplicará nuestra preferencia en cuanto a balance de blancos (no sólo esa, en la versión JPG se aplicarán todos nuestros ajustes).

Por lo tanto, dado que a efectos internos, la cámara siempre trabaja con la imagen capturada en formato JPG, el histograma que visualizaremos en el visor corresponde a esta versión JPG, pero no a la versión RAW.

Figura nº 1

En esta figura se representa un esquema del sensor de una cámara digital en el que la información bruta registrada por dicho sensor se utiliza para dos cosas: (1) para añadir los metadatos y producir un fichero en formato RAW; y (2) para procesarla, según los ajustes preestablecidos en la cámara, y producir el fichero en formato JPG.

Como se puede apreciar en la figura, el histograma mostrado en tiempo real, en las cámaras que ofrecen esta posibilidad, corresponde a la versión JPG y no a la versión RAW.

Al fabricante le costaría relativamente poco producir también un histograma correspondiente a la versión RAW y ofrecer al fotógrafo la posibilidad de visualizar una versión u otra pero, hasta el momento, nadie lo hace.


Pregunta nº 2:

Pero, al menos, ¿es posible conseguir que el histograma visualizado de la versión JPG, mediante el ajuste de parámetros de la cámara, sea igual que el correspondiente a la imagen RAW?

¡Que no! Ya hemos visto en la pregunta anterior que eso no es posible. Por mucho que nos cuenten por ahí que existen procedimientos para conseguir lo que se plantea en esta segunda pregunta, la realidad es tozuda: se visualiza el histograma de la imagen JPG, que nunca será “exactamente igual” al que corresponde a la imagen RAW.

Además, cada fabricante de cámaras utiliza sus propios algoritmos de conversión, que son diferentes entre cada uno de sus modelos de cámara, ¡incluso son diferentes entre distintas versiones del firmware de un mismo modelo de cámara!

Estos algoritmos, que son desconocidos para los usuarios de las cámaras, utilizan como entrada la imagen en formato RAW (tal como se almacenará en el fichero RAW) así como los parámetros de ajuste y producen, como salida, el fichero en formato JPG que se almacenará en la tarjeta de memoria y que servirá para visualizar el histograma en tiempo real.

Esto, que desde el punto de vista del histograma es malo (no se puede ver en tiempo real el histograma del fichero RAW), desde el punto de vista del posterior procesado es bueno (podremos procesar el fichero “RAW virgen” con el software Camera Raw de Photoshop - u otro editor RAW - sin que los algoritmos de la cámara hayan hecho ya una interpretación de la realidad que pudiera ser muy diferente de la que yo deseo).

Nota: Decir “RAW virgen” es una redundancia, porque “RAW”, sin más, ya quiere decir “bruto”, que, en este caso, es un sinónimo de “virgen”. A pesar de todo creo que RAW se ha convertido casi en un nombre propio, por eso he escrito “RAW virgen”.

Figura nº 2

En esta segunda figura se muestra un esquema en el que se aprecia como, para ver el histograma del fichero en formato RAW es necesario descargar la fotografía en un ordenador de sobremesa y abrir el fichero RAW mediante un programa editor de ese tipo de formato (en este caso Camera Raw de Photoshop).

Como se puede apreciar en la ventana situada a la derecha de la figura, en este caso estamos visualizando un histograma de un formato RAW “sin tocar”, es decir tal como lo capturamos en la cámara (se sabe porque al estar deshabilitada la opción “Por defecto”, eso quiere decir que precisamente estamos visualizando la imagen en su versión por defecto, o lo que es lo mismo, tal como se capturó en la cámara).

En este caso la exposición ha sido perfecta:
- En el histograma no hay ni recortes en las sombras ni en las luces (dicho vulgarmente: el histograma comienza suavemente por la izquierda y termina suavemente por la derecha, justo partiendo de cero y justo finalizando en cero);

- También hemos aprovechado toda la riqueza tonal que el sensor de la cámara permite captar (dicho vulgarmente: el histograma ocupa todo el espacio posible, sin desaprovechar ninguna de las zonas);

- Finalmente también se puede observar en el histograma que la mayoría de la información está en los tonos medios (dicho vulgarmente: la curva tiene una única joroba, que está situada en centro del histograma).

Como se puede ver por los metadatos que muestra el Editor RAW, la exposición utilizada en el momento de tomar la imagen fue de f/5.6 1/500, y esa exposición produjo el “histograma perfecto”.

El problema es que este histograma sólo lo podemos ver a posteri. Si lo hubiéramos podido ver a priori nos habríamos quedado muy tranquilos, porque hubiéramos estado seguros de que estábamos tomando una fotografía con la exposición correcta, que producirá un “histograma perfecto”.

Pero desgraciadamente, en el momento de tomar la fotografía, no pudimos ver este histograma, sino el histograma correspondiente a la versión JPG de esa imagen según el algoritmo de conversión de la cámara.


Pregunta nº 3:

¡Pero de alguna manera se podrá conseguir que el histograma visualizado de la versión JPG, mediante el ajuste de parámetros de la cámara, sea parecido al que corresponde a la imagen RAW!

Matemáticamente hablando: de nuevo tengo que responder con un rotundo ¡NO! Esto sería muy sencillo para los fabricantes de cámaras, ellos sí podrían incluir un control que permita que el fotógrafo decida que histograma quiere ver en tiempo real: el de la versión JPG o el de la versión RAW. Pero supongo que no lo harán hasta que haya una mayoría de usuarios que trabajemos directamente en formato RAW. ¡Esperemos que pronto!

Pero bueno . . . tampoco voy a ponerme en plan tiquismiquis . . . digamos que siempre podremos utilizar algún truco para conseguir que, aunque sin garantías, ese histograma de la versión JPG sea relativamente parecido al histograma de la versión RAW. ¡Pero, insisto, sin garantías!

Para “deshacer” todos los cambios realizados por el algoritmo incorporado en la cámara para producir la versión JPG tendríamos que conocer ese algoritmo y, en el mejor de los casos, sería muy complejo, técnicamente hablando, conseguir que el histograma de la versión JPG coincida con el de la versión RAW, así que me voy a limitar a describir un procedimiento nada científico para intentar que, por lo menos, en la mayoría de los casos, el histograma de la versión JPG se parezca bastante al de la versión RAW. Pero, antes de nada, aviso que lo que vamos a hacer, un madrileño castizo lo calificaría como “la cuenta de la vieja”.

El método que vamos a emplear se basa en tres pasos: elegir unos ajustes preliminares en la cámara; realizar una serie de fotos de prueba, para intentar comprender el algoritmo de conversión a formato JPG de nuestra cámara; y, finalmente, trabajar con Camera Raw de Photoshop (o con el editor RAW que cada uno utilice) para determinar los ajustes que debemos realizar en la cámara para conseguir que el histograma de la versión JPG sea, más o menos, similar al de la versión RAW.

Veamos esos tres pasos más detalladamente:

PASO 1: Antes de tomar las fotos de prueba

Como ya hemos dicho antes, a la hora de procesar la información por parte de la cámara para generar el fichero en formato JPG, y por tanto también su histograma, intervienen numerosos factores (en realidad todos los ajustes realizados por el fotógrafo, que aunque no afectan a la versión RAW sí afectan la versión JPG). Probablemente los dos factores más influyentes en ese sentido sean el equilibrio de blancos realizado y el parámetro en el que se indica el contraste que el fotógrafo desea utilizar.

Para simplificar el proceso vamos a suponer que el equilibrio de blancos automático que realiza nuestra cámara es neutro y, por lo tanto, vamos a poner este ajuste en modo “Automático”. De esta forma sólo tenemos que fijarnos en el contraste.

Antes de empezar, también será necesario confirmar que tenemos seleccionada la opción que produce dos ficheros con cada toma: uno en versión JPG y otro en versión RAW.

PASO 2: Tomar las fotos de prueba

Según el modelo de cámara que tengamos, en el menú existirán diferentes valores en la escala de contrastes. Por ejemplo, tanto en el caso de la Canon 5D Mark II, como en su predecesora la Canon 5D, los ajustes de contraste posibles son nueve: -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 y 4 (al final de este artículo se reproducen las páginas de los manuales de usuario de ambas cámaras, donde se describe como puede ajustarse el parámetro contraste).

Para ver con cual de ellos se obtiene el histograma en versión JPG más parecido al histograma de la versión RAW, lo que haremos será tomar nueve fotografías iguales, pero variando en cada una de ellas el valor del contraste.

No es necesario ni siquiera que comprobemos en la cámara como es cada uno de los histogramas que nos muestra en tiempo real, simplemente tomamos las fotografías (en este caso nueve, una para cada posible nivel de contraste) para hacer luego las comprobaciones en el ordenador.

PASO 3: Después de tomar las fotos de prueba

Después de haber tomado todas esas fotos de prueba, simplemente las descargamos en el ordenador y abrimos uno de los ficheros en formato RAW (da igual cualquiera de las fotos, porque todos los archivos RAW serán idénticos, ya que en la imagen RAW no afecta en absoluto el parámetro de contraste que hayamos elegido en el momento de la toma). Al abrirlo podremos ver su histograma. ¡Este es el histograma que nos gustaría que nos enseñara la cámara en tiempo real, incluso antes de apretar el disparador!

A continuación abrimos, uno a uno, todos los ficheros tomados en formato JPG. En este caso los histogramas serán diferentes, dado que aquí sí habrá afectado el hecho de que cada foto haya sido tomada con un contraste diferente. Por lo tanto lo que podemos hacer es comparar todos esos histogramas de las diferentes versiones JPG con el histograma de la versión RAW, fijándonos en cual de los histogramas JPG es más parecido al histograma RAW. Justo el contrate utilizado en la fotografía cuyo histograma JPG sea el más parecido al histograma RAW será el contraste que fijaremos en la cámara para utilizar en el futuro, ya que el uso de ese contrate producirá dos efectos:

- El histograma que veremos en la cámara en tiempo real (el de la versión JPG) es el más parecido a nuestra versión RAW. ¡Justo lo que queríamos!

- Aunque puede que la versión JPG de las fotos que tomemos quede contrastada en exceso o en defecto, eso no afectará en absoluto a la versión RAW y, si hemos expuesto tal como se describía en el artículo anterior, obtendremos un fichero con mucha riqueza tonal.

Figura nº 3

En esta figura se resume el proceso de tres pasos que hemos descrito anteriormente. Todo lo hacemos para encontrar un ajuste de contraste (que fijaremos luego en la cámara) que asegure que el histograma que vemos en tiempo real se parezca lo máximo posible al histograma de la imagen capturada en el fichero en formato RAW.

Todos los histogramas reproducidos en esta figura son ficticios y se han elegido para que quede muy clara la esencia del método propuesto, pero no corresponden ni a una cámara real, ni a fotografías reales de prueba.

Como se puede apreciar en la figura, el histograma del fichero RAW no varia, independientemente de que vayamos cambiando el ajuste de contraste en la cámara. En cambio sí varía el histograma de las versiones JPG.

En definitiva, cuando aumentamos el contraste es como si agarráramos el histograma tanto por su lado izquierdo como por su lado derecho y estiráramos hacia fuera, mientras que cuando disminuimos el contraste es como si hiciéramos lo mismo, pero en lugar de estirar hacia fuera lo comprimiéramos hacia dentro. Cabe destacar que en este ejemplo se ha exagerado el efecto producido por el cambio de contrastes para que se pueda comprender bien el comportamiento del histograma.

En este hipotético caso, obviamente el contraste -1 es el que produce una versión de histograma en formato JPG más parecida a la versión RAW (de hecho es idéntico), por lo tanto se puede suponer que si ajustamos nuestra cámara con el contraste -1, en el futuro, en todas las fotos que tomemos podremos ver un histograma en tiempo real que coincidirá con el histograma del fichero RAW.


Pregunta nº 4:

Para terminar de dejar claro ese procedimiento por la “cuenta de la vieja”, ¿podemos ver algún ejemplo que sí sea real?

Ahora mismo yo utilizo tres cámaras digitales. Voy a aplicar este método, paso a paso, en los tres casos. Cada uno podrá hacerlo con su propia cámara sin más que seguir los mismos pasos.

Antes de comentar los resultados quisiera insistir una vez más en que el método que estamos utilizando no es exacto, ya que estamos despreciando otros ajustes que, al igual que el contraste, producen diferencias entre el histograma visualizado en tiempo real y el correspondiente al fichero RAW.

Veamos los resultados producidos al tomar nueve fotografías idénticas (a una misma escena real) variando en cada una de ellas únicamente el contraste:

Canon 5D Mark II
En esta comparativa se aprecia como, tal como esperábamos, los histogramas correspondientes a las versiones JPG se han ido “ensanchando” a medida que aumentamos el contraste (aunque de forma mucho más sutil que la que habíamos visto en el ejemplo teórico anterior).

En cuanto a los histogramas RAW, no son exactamente iguales porque no se utilizó trípode en las tomas, por lo que los encuadres de las fotos eran ligeramente diferentes, pero si lo hubiéramos hecho con más precisión el histograma sería idéntico en todos los casos.

Desgraciadamente la realidad es mucho más compleja que la teoría y, en este caso, no parece que podamos distinguir tan claramente como en el ejemplo anterior un contraste que realmente haga que la versión JPG sea idéntica a la versión RAW.

Pero si parece claro que si optamos por un contraste entre -1 y -2 sí se obtendrá un histograma muy similar.

Canon 5D
De nuevo en este caso parece apreciarse como un contraste situado entre -1 y -2 maximiza el parecido entre uno histograma y otro.

Canon Powershot G9
En este caso no es posible ajustar el contraste en la cámara, por lo que simplemente se han tomado tres fotografías de prueba correspondientes a tres exposiciones distintas.

Como se puede apreciar el histograma visualizable en la cámara en tiempo real no es demasiado diferente al histograma de la versión RAW (¡no “miente como un cosaco”! Además, que yo sepa, los cosacos tienen fama de bebedores, pero no mentirosos)

En definitiva, tal como era de suponer para un procedimiento de trabajo tan parcial como este, los resultados no son absolutamente concluyentes, aunque sí parece que en la mayoría de los casos utilizar un “contraste medianamente bajo”, dentro de la escala de contrastes de cada cámara, permite aumentar el parecido entre ambos histogramas pero, no lo olvidemos, estamos utilizando un método de trabajo que se puede calificar como de “la cuenta de la vieja”.


Pregunta nº 5:

Todo eso está muy bien. Lo único que no me deja tranquilo es eso de que este procedimiento sea por la “cuenta de la vieja” y que los resultados de las pruebas reales no sean absolutamente concluyentes.

En mi opinión no conviene obsesionarse demasiado con este tema. Con este método empírico (empírico quiere decir “basado en pruebas” y, sin ninguna duda, suena mucho mejor “método empírico” que “por la cuenta de la vieja”, aunque en el fondo es lo mismo). Digo que este método empírico es más que suficiente para tener una aproximación que, en la mayoría de los casos, nos va a permitir obtener imágenes perfectamente expuestas.

Seguro que los histogramas que obtengamos en tiempo real en nuestras cámaras van a ser relativamente parecidos a los que veremos luego con Camera Raw en el monitor de nuestro ordenador. Y si no lo son demasiado, debemos ser conscientes de que no es necesaria una precisión matemática en cuanto al histograma que vemos en tiempo real para asegurar lo que de verdad nos importa: ¡Que el histograma esté ajustado por la derecha!


Figura nº 4

Página 61 del manual de usuario de la Canon 5D Mark II, donde se describe como puede ajustarse el parámetro contraste en esta cámara.


Figura nº 5

Página 55 del manual de usuario de la Canon 5D, donde se describe como puede ajustarse el parámetro contraste en esta cámara.


 
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