Offset de negros en el revelado RAW
Publicado: Mar Ago 15, 2017 12:54 pmEste hilo es de poca utilidad práctica a menos que uno use reveladores RAW técnicos como DCRAW, pero viene bien para entender un poco mejor las tripas del revelado RAW, y también para aprender a diagnosticar ciertas dominantes de color que pueden aparecer en las sombras cuando el revelador RAW no está aún afinado para soportar un determinado modelo de cámara (por ejemplo con cámaras recién salidas al mercado).
En el proceso de revelado RAW existe un parámetro que debe conocer muy bien el revelador RAW, y es el offset de negros. Es un valor numérico alrededor del cual se codifican los valores del RAW cuando se hace una foto en ausencia de luz. Es decir, cuando al sensor no llega nada de luz no necesariamente vamos a encontrar un valor 0 en el archivo RAW sino que podremos encontrar valores bastante mayores, y cada cámara tiene el suyo. Una posible explicación para este hecho es el nivel de continua bajo el que se polarizan los transistores de la circuitería del sensor, y que el conversor A/D codifica como lo que es: un nivel de señal no nulo pese a que se corresponda con ausencia absoluta de luz en la escena que está siendo digitalizada.
Podemos conocer ese valor por ejemplo haciendo una foto con el objetivo tapado (darkframe), o bien inspeccionando los fotocaptores que se encuentran ocultos a la luz (son bandas de unos pocos fotoocaptores que hay en los 4 bordes que rodean al superficie efectiva del sensor expuesta a la luz), aunque los reveladores RAW comerciales lógicamente no los muestran.
Varias marcas (típ. Nikon) realizan la sustracción de ese valor de negros a los datos RAW antes de codificar los valores numéricos finales en el archivo RAW, por lo que sus RAW ya parten del 0 absoluto. Otras en cambio (típ. Canon) no lo sustraen, tarea que deberá hacer el revelador RAW. Este segundo caso me parece mejor porque permite afinar más el revelado si se usan las herramientas adecuadas. En astrofotografía por ejemplo tiene mucho interés para modelar y sustraer mejor el ruido; en aplicaciones normales será en general irrelevante que el RAW venga con el offset de negros sustraído de fábrica o no.
Así el histograma RAW de un darkframe (captura en ausencia de luz) de la Canon 350D es así:
Puede verse que los valores RAW se codifican entorno al valor 255, que correspondería a la ausencia de luz. La campana de Gauss no es más que fruto del ruido de lectura del sensor, de tipo gaussiano como su nombre indica.
Ese valor offset debe ser conocido en el revelado RAW para sustraerlo previamente al procesado con el fin de no perder la linealidad del archivo. Si se usa un valor diferente al correcto surgen dominantes en las sombras:
He revelado uno de los RAWs de la Canon 6D II de Photolari con 3 valores de ese parámetro, uno inferior al correcto (483), un valor superior al correcto (540), y finalmente el valor correcto (513):
Cuando se usa el valor adecuado la imagen se muestra sin dominantes ni alteración del contraste:
En el histograma RAW puro puede verse porqué el valor 513 es el correcto para esa cámara a ese ISO (el valor podría cambiar con el ISO):
Cuando veáis este tipo de dominantes verdes o magenta en zonas de sombras (y esto incluye el uso de ISOs muy elevados pues son equivalentes a hablar de muy baja exposición), puede pensarse en un revelado incorrecto más que en un problema o limitación del sensor. En cámaras donde la sustracción del nivel de negro se haga en el revelado RAW bastará esperar a una corrección de dicho software. En cámaras donde el offset venga ya sustraído por el fabricante será muy raro encontrar este problema, y la corrección deberá hacerse vía firmware de la máquina.
El hermano gemelo del offset de negro es el nivel de saturación del RAW, parámetro que también debe conocer con precisión el revelador RAW para respetar la linealidad del archivo RAW y hacer una correcta interpretación del mismo, en este caso en las altas luces.
Salu2!
En el proceso de revelado RAW existe un parámetro que debe conocer muy bien el revelador RAW, y es el offset de negros. Es un valor numérico alrededor del cual se codifican los valores del RAW cuando se hace una foto en ausencia de luz. Es decir, cuando al sensor no llega nada de luz no necesariamente vamos a encontrar un valor 0 en el archivo RAW sino que podremos encontrar valores bastante mayores, y cada cámara tiene el suyo. Una posible explicación para este hecho es el nivel de continua bajo el que se polarizan los transistores de la circuitería del sensor, y que el conversor A/D codifica como lo que es: un nivel de señal no nulo pese a que se corresponda con ausencia absoluta de luz en la escena que está siendo digitalizada.
Podemos conocer ese valor por ejemplo haciendo una foto con el objetivo tapado (darkframe), o bien inspeccionando los fotocaptores que se encuentran ocultos a la luz (son bandas de unos pocos fotoocaptores que hay en los 4 bordes que rodean al superficie efectiva del sensor expuesta a la luz), aunque los reveladores RAW comerciales lógicamente no los muestran.
Varias marcas (típ. Nikon) realizan la sustracción de ese valor de negros a los datos RAW antes de codificar los valores numéricos finales en el archivo RAW, por lo que sus RAW ya parten del 0 absoluto. Otras en cambio (típ. Canon) no lo sustraen, tarea que deberá hacer el revelador RAW. Este segundo caso me parece mejor porque permite afinar más el revelado si se usan las herramientas adecuadas. En astrofotografía por ejemplo tiene mucho interés para modelar y sustraer mejor el ruido; en aplicaciones normales será en general irrelevante que el RAW venga con el offset de negros sustraído de fábrica o no.
Así el histograma RAW de un darkframe (captura en ausencia de luz) de la Canon 350D es así:
Puede verse que los valores RAW se codifican entorno al valor 255, que correspondería a la ausencia de luz. La campana de Gauss no es más que fruto del ruido de lectura del sensor, de tipo gaussiano como su nombre indica.
Ese valor offset debe ser conocido en el revelado RAW para sustraerlo previamente al procesado con el fin de no perder la linealidad del archivo. Si se usa un valor diferente al correcto surgen dominantes en las sombras:
- Magenta: cuando se usa un valor demasiado bajo porque se interpreta como información útil lo que solo es ruido de los canales rojo y azul. La imagen sufre un "lavado" de negros que hace disminuir el contraste.
- Verde: cuando se usa un valor demasiado alto porque ocurre lo contrario, se recorta a 0 información útil, principalmente de los canales rojo y azul. Se produce un falso aumento de contraste por el recorte de negros.
He revelado uno de los RAWs de la Canon 6D II de Photolari con 3 valores de ese parámetro, uno inferior al correcto (483), un valor superior al correcto (540), y finalmente el valor correcto (513):
Cuando se usa el valor adecuado la imagen se muestra sin dominantes ni alteración del contraste:
En el histograma RAW puro puede verse porqué el valor 513 es el correcto para esa cámara a ese ISO (el valor podría cambiar con el ISO):
Cuando veáis este tipo de dominantes verdes o magenta en zonas de sombras (y esto incluye el uso de ISOs muy elevados pues son equivalentes a hablar de muy baja exposición), puede pensarse en un revelado incorrecto más que en un problema o limitación del sensor. En cámaras donde la sustracción del nivel de negro se haga en el revelado RAW bastará esperar a una corrección de dicho software. En cámaras donde el offset venga ya sustraído por el fabricante será muy raro encontrar este problema, y la corrección deberá hacerse vía firmware de la máquina.
El hermano gemelo del offset de negro es el nivel de saturación del RAW, parámetro que también debe conocer con precisión el revelador RAW para respetar la linealidad del archivo RAW y hacer una correcta interpretación del mismo, en este caso en las altas luces.
Salu2!