Wikipedia dice que el rango dinámico es la "relación entre los valores más grandes y más pequeños posibles de una cantidad variable". Ok, entiendo eso. Supongo que es por eso que las fotos HDR tienen un "alto rango dinámico" con respecto a la luz.
¿Pero qué más hay para eso? ¿Cuál es el rango dinámico de una cámara? Solo dime todo lo que es importante al respecto :-).
De acuerdo, esto puede estar muy fuera de escala, pero es mi mejor suposición como una simple demostración de las intensidades de luz. Además, las capacidades de los sensores pueden ser menores o mayores. Pero entenderás la idea.
La razón por la que el rango dinámico es tan importante es porque define con precisión cuánto de una escena se puede representar realmente dentro de los límites del "negro" y "blanco" de la imagen. La imagen de arriba representa una escala muy aproximada de cuán brillantes son los elementos típicos de una escena, mientras que los 'corchetes' a la derecha dan una indicación aproximada de la cantidad de esas intensidades que se pueden ver en detalle en una exposición dada. Cuanto más corta sea la exposición, mayor será su soporte (pequeña exposición para nubes brillantes), mayor será la exposición, menor será (más larga para las sombras / escenas nocturnas).
Por supuesto, en la vida real realmente no hay un blanco y negro. El negro sería la ausencia total de luz y el blanco sería una cantidad infinitamente grande de luz blanca en todas las frecuencias. Pero cuando se trata de fotografía y visión, no estás trabajando con un rango dinámico tan alto.
¿La diferencia? Si expone un punto y dispara para tener el mismo punto de recorte blanco dentro de la intensidad de la luz de la escena, el punto donde se produce el negro puede ser más brillante que los negros en una imagen digital SLR. Esto se debe a que el sensor mucho más grande puede capturar una mayor variación en la intensidad de la luz. Su punto blanco es más brillante y su punto negro es más oscuro que apuntar y disparar. Parece que entiendes esta parte.
¿Por qué es importante? ¿Qué sucede cuando deseas ver tanto las nubes brillantes en una escena como también las áreas oscuras de sombra dentro de la casa a través de la puerta trasera? En la mayoría de los casos, las nubes se volverán de color blanco brillante y no podrá ver ningún detalle, o el interior de la casa será simplemente negro (o muy cerca). Para la cámara , cae fuera del rango actual de intensidades a las que está exponiendo.
Esta es una de las deficiencias de la fotografía en relación con el rendimiento del ojo. El ojo humano normalmente puede ver un rango de intensidades mucho mayor que una cámara, típicamente alrededor de 18 a 20 paradas de variación de intensidad. Podemos ver en la casa y las nubes brillantes, pero la cámara solo puede exponer para uno u otro. La mayoría de los sensores DSLR pueden capturar alrededor de 10-13 paradas de rango dinámico.
Además , el formato en el que se captura la imagen (para fotografía digital) puede permitir que se retenga una cantidad significativa del rango dinámico al convertir la imagen en un JPEG utilizable, ya que es el formato "final" más común en el que termina una foto. en.
Con un JPEG, el formato que normalmente generará un apuntar y disparar para usted, cada componente de rojo, verde y azul solo puede almacenar 8 bits de precisión. El negro es 0, el blanco es 255. Esto significa que hay 256 "pasos" entre el blanco y el negro. Por el contrario, con una captura en bruto de alta precisión, generalmente capturan de 12 a 14 bits de información. Para raw de 12 bits, el negro sigue siendo 0, pero el blanco es 4.096. En la captura de 14 bits, el punto blanco es 16,384. Lo que esto significa es que las variaciones en intensidad son órdenes de magnitud capturados con mayor precisión . Ahora hay hasta 16,384 "pasos" entre los puntos en blanco y negro de la imagen.
Aunque normalmente termina exportando a este formato JPEG de 8 bits, esto le permite al fotógrafo de antemano ajustar la exposición, llenar la luz y recuperar los reflejos quemados con mucha más precisión que si se intentara con la imagen JPEG final. Esto no solo le permite "guardar" fotos del contenedor, sino que también puede mejorar enormemente el resultado que obtiene de las fotos bien capturadas. Una técnica que explota esto es Exponer a la derecha .
Además # 2 : Creo que lo más importante a tener en cuenta en relación con el rango dinámico digital es que para una configuración ISO determinada, la SNR en un sensor de fotograma completo será mucho mayor que un punto y disparar. En la misma exposición, los sitios de fotos del "gran cubo" en un sensor de fotograma completo permiten que aún más luz entre en el rango del sensor. Por lo tanto, +13 EV todavía se registrará, mientras que en un punto y disparar sería simplemente blanco puro, por ejemplo.
Es como tener una lata de 1 litro para capturar agua en lugar de una lata de 500 ml en un punto y disparar.
Además # 3 (con fotos agregadas) : Aquí hay un ejemplo de cuán limitados pueden ser algunos sensores.
Esto es lo que produjo mi iPhone. La primera que expuse para el área oscura en la calle. El segundo está expuesto para los edificios brillantes y el tercero es una imagen "HDR" producida por el iPhone. Con algunos ajustes, el área de sombra se puede hacer para aproximar el rango dinámico de lo que realmente vi, aunque todavía es limitado.
Claramente, el rango dinámico es demasiado limitado en el iPhone para capturar toda la información que necesita a la vez. En un extremo, los blancos se apagan completamente y en el otro, las sombras son casi completamente negras.
Hay dos rangos dinámicos importantes de los que preocuparse en fotografía. El primero es el rango dinámico de la escena que está viendo. El rango dinámico de la escena y el de su cámara. Déjame explicarte en ese orden.
El rango dinámico de una escena es el rango desde el objeto más brillante hasta el objeto más tenue de esa escena. Típicamente, esto se mediría como una relación de intensidades. Si usted es un trozo de papel blanco con iluminación uniforme, entonces este rango es bajo. Si está fotografiando una puesta de sol, este rango es bastante alto.
El segundo es el de tu cámara. Voy a explicar esto en términos de una cámara digital, porque es un poco más fácil de entender, pero los mismos conceptos se aplican en las cámaras de cine.
Para explicar, permítanme explicar primero algo sobre las cámaras digitales. Las cámaras digitales registran la información como un número. La mayoría de las cámaras capturan esa información en un número del 0 al 255, de modo que el número puede almacenarse en un byte (8 bits). Las cámaras de gama alta tendrán 10, 12, 14 o incluso 16 bits, y hay rumores de algunas cámaras magníficas con 24 bits por canal de color. El rango dinámico es el rango desde el valor más bajo que no es cero hasta el valor más alto no saturado, o para una cámara de 8 bits, 1-254. (Debo agregar que técnicamente el rango dinámico es el valor de la intensidad máxima no saturada sobre la intensidad detectable más baja. Esto entra en juego más si el sensor no es lineal, lo que puede suceder)
¿Por qué es todo esto importante? Una buena fotografía coincidirá con el rango dinámico de la escena y de la cámara. Hay espacio para la creatividad, pero aún existe esta regla general. Algunos puntos adicionales a tener en cuenta.
Para ayudar a ilustrar esto, voy a incluir algunas fotos.
Esta imagen tiene un rango dinámico bajo. La mayoría de los objetos tienen aproximadamente el mismo brillo, y tiende a tener un aspecto opaco.
Esta foto tiene un mejor rango dinámico. Todavía hay algunos detalles visibles en la sombra, pero no se recortan los resaltados.
Esta imagen tiene un rango dinámico tan grande que es difícil capturar toda la escena con mi cámara de 8 bits. Tenga en cuenta que el suelo no es del todo ligero, y es realmente difícil ver algún detalle en el cactus. Es difícil saberlo, pero el canal rojo está realmente saturado aquí, y hay poco o ningún detalle en las regiones de sombra. Aún así, utilicé mi elección artística para mantener el cielo dentro del alcance de la cámara y dejar que el cactus fuera más una silueta.
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Wow, bastante abierto ...
El rango dinámico, como afirma Wiki, es el rango de valores que se pueden capturar y este no es un valor fijo en todas las cámaras. DxOMark es una organización que, entre otras cosas, mide el rango dinámico de varios sensores de cámara y lo definen como: "Un valor numérico que describe la relación entre los valores de luminancia más altos y más bajos que se pueden medir con precisión en un sensor". Como puede ver en el sitio, el rango de las cámaras es bastante amplio, desde el extremo inferior hasta el alto.
Lo que esto significa, desde la perspectiva de la fotografía, es que cuanto mayor es el rango dinámico de la cámara, más información puede capturar, especialmente a medida que el color y los rangos tonales cambian a través de la imagen. Por ejemplo, el efecto de esto es que una cámara puede perder sutiles tonos de rojo mientras que otra captura eso, proporcionando información que de otro modo se perdería. Eso le brinda mucha flexibilidad en la conversión de postproducción a JPEG o, mejor aún, impresiones potencialmente mejoradas si trabaja con un software y una impresora que puede manejar el rango.
También tiene un efecto práctico en el tratamiento de la exposición. Ya publiqué mi artículo sobre el rango de exposición de Pentax K-5 antes, pero lo vincularé nuevamente porque es relevante para la pregunta y el K-5 actualmente tiene la corona de rango dinámico. Esto le da una idea de los detalles que realmente pueden estar en la imagen.
De todos modos, esto podría ser un tratado, es un tema amplio, pero las cáscaras de nuez están cubiertas. :)
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Ya hay algunas buenas respuestas técnicas aquí. Sin embargo, en términos de impacto en la fotografía, la respuesta simple es que el rango dinámico es la razón por la que existe la exposición.
Es decir, la exposición es la forma en que el fotógrafo muestra una porción de rango dinámico y, por lo tanto, elige qué rango de valores de brillo es importante para su fotografía, al igual que la composición le permite elegir qué incluir y excluir en una imagen.
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En fotografía, el rango dinámico es la diferencia relativa de brillo entre el detalle más claro y el más oscuro que se puede capturar en una sola foto.
Si tiene un rango dinámico pequeño, entonces las partes oscuras retendrán menos detalles, y es más probable que las partes muy brillantes se corten (se pongan tan blancas como puedan). De todos modos, si querías una curva de imagen contrastante.
Un rango dinámico mayor significa que puede lograr satisfactoriamente una imagen menos contrastada, o le brinda una mayor capacidad para aclarar / oscurecer selectivamente ciertas áreas en el procesamiento posterior.
A diferencia de las pantallas LCD, donde el rango dinámico se expresa como una relación (cada vez menos significativa) como 500: 1, en fotografía se expresa en paradas, donde cada parada representa una duplicación de la intensidad de la luz original (pre-corregida con gamma).
La mayoría de los sensores digitales tienen al menos 8 EV (8 paradas) de rango dinámico, que es suficiente y aproximadamente igual a la película deslizante. En su mayor parte, no vale la pena obsesionarse con el rango dinámico al comparar cámaras en estos días. El rango dinámico es una medida técnica, pero dado que mide los valores pre-corregidos gamma, puede ser engañoso en cuanto al efecto visible que puede tener en su imagen. Más allá de cierto punto, simplemente no verá ninguna diferencia, ya que se pierde cualquier rango adicional en los valores más oscuros (o con compresión de resaltado, más claro) que su monitor / impresora puede reproducir. Sin embargo, ese rango adicional prácticamente invisible puede ser útil cuando desea aumentar o reducir selectivamente (quemar / esquivar) el brillo en áreas o recuperarse de una sobreexposición o subexposición intensa.
Tenga en cuenta que los diferentes lugares de revisión de la cámara miden el rango dinámico de manera diferente, y no confío en absoluto en las mediciones de DxOMark, creo que usaron métodos defectuosos (curiosamente, encuentro que las mediciones de DPreview reflejan más la realidad). Técnicamente, el rango dinámico debe medirse desde los valores más altos que pueden representarse hasta los valores más bajos que no están oscurecidos por el ruido. El ruido es importante:
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