HDR ¿Qué es? ¿Cómo se hace?

[juan587]

hola te dejo la secuencia la tome hace un ratito:

configuración del ahorquillado:
Ahorquillado- 700d by Juan carlos Br, en Flickr

foto después del HDR en PS sin ajustar:
HDR_sin_4732 by Juan carlos Br, en Flickr

Foto lista ajustada el LR:
HDR_sin_4732-2 by Juan carlos Br, en Flickr


En el Flick, están las tres fotos originales, que fueron sacadas y con diferencia de exposición, también el peso de los archivos se suman, espero que les sea de utilidad.

Saludos

 

[hacfoto]

Gracias voy a hacer algunas pruebas, pero luego usando PS

 

[lu6etj]

...me pierda un poco en el tema de la diferencia de stops entre cámara y dispositivo de salida.

Nah... ¡tequirisi! (take it easy) -como dicen-, en un periquete seguro que se le hace claro como el agua. Probemos si esta analogía (algo burda) ayuda:

Al rango de brillos o luminancias que puede registrar una cámara (que en fotografía acostumbramos a medirlo en "stops" o "diafragamas") pensémoslo como si fuera la longitud de una varita; supongamos que ella mide por ejemplo 12 cm.

Ahora imaginemos al rango de brillos que puede generar el monitor como una ranura de 6 cm, evidentemente la varita que representa nuestro registro fotográfica es más larga, "no pasa" por esta ranura así que, a menos que inventemos algo, el monitor "serruchará" (recortará) de un lado, otro o los dos a la varilla cuando la obligamos a pasar por la ranura
Eso es todo... Podría ser a la inversa: el monitor poseer una ranura de mayor longitud que las varitas más largas que puede albergar la cámara y otras combinaciones si incluímos la escena fotografiada en el asunto.
.......
Normalmente la varilla más larga es una escena de alto contraste del motivo y la iluminación. Si el largo de la escena excede el que puede albergar la cámara, la podemos registrar en tres partes como cuando hacemos una pánorámica, que "pegamos" o reconstruimos dmás tarde. Luego de pegadas si la caja donde la guardamos tiene tamaño suficiente, tendremos un registro con mayor rango que el que soporta la cámara pero sin compresión de ninguna especie.
Ese sería un registro de verdadero alto rango dinámico (el término "dinámico" no es técnicamente prolijo pero bueh se usa...). Sin embargo no es a eso a lo que se llama "HDR" aunque lo veamos involucrado cuando estudiamos el proceso, sino a un método de compresión ingenioso que permite que una varilla de mayor longitud obtenida por el método que sea (es decir, "pegando" más de un fotograma más corto, como ya explicamos o usando uno solo de gran rango), "pase" por la ranura más pequeña del dispositivo de visualización sin que los "recortes" que se harán sean demasiado evidentes, proveyéndonos así una ilusión que subjetivamente evoque mejor la escena real. Naturalmente el proso puede emplearse con otros fines artísticos o expresivos ofreciendo resultados algo surrealistas o fantásticos.
......
Vale la pena recordar que este proceso es heredero de aquellos quemados y reservas que se efectuaban en el laboratorio sobre el papel sensible.

Saludes - Miguel

 

[Trifido]

Que buena explicación Miguel.
Muy gráfica y al pie.

 

[hacfoto]

Si es una excelente explicación

 

[Chalten]

Lo de los pasos (stop's) lo tenía claro, también algo de rango "dinámico". Pero, lo de las varitas y las ranuras...¡¡ Genial !!

 

[juan587]

Al rango de brillos o luminancias que puede registrar una cámara (que en fotografía acostumbramos a medirlo en "stops" o "diafragamas") pensémoslo como si fuera la longitud de una varita; supongamos que ella mide por ejemplo 12 cm.

Hola Miguel, bien sintetizada la explicación sobre el rango dinámico, pienso que hoy en día mas viendo los modelos y los precios de los monitores en B&H, que el nivel de capacidad: sensor = archivo = monitor, esta igualado.

En este videito de Julian, hay una explicación similar a la detallada:

 

[lu6etj]

Hola Miguel, bien sintetizada la explicación sobre el rango dinámico, pienso que hoy en día mas viendo los modelos y los precios de los monitores en B&H, que el nivel de capacidad: sensor = archivo = monitor, esta igualado.

En este videito de Julian, hay una explicación similar a la detallada:

Gracias Juan (y también a quienes comentaron).
Aunque a veces hay que ser "creativo" (por no decir medio macaneador) para inventar explicaciones "intuitivas" debemos advertir a quienes las dirijimos de sus límitaciones y advertrlo también cuando vemos otras en cualquier campo para no confundir mapas, a veces rudimentarios, con el territorio que representan
Este es un tema ligeramente complejo y a veces un poco complicado (aunque no difícil) que para "pescarlo" bien creo que amerita cierta "cocción" y algunos ingredientes adicionales.

En mi opinión el muchacho del video -con tan buena intención como yo con las varitas- suma elementos adicionales de manera -para mi- algo ambigua, que tienden a reafirmar ciertos coceptos que más tarde nos pasarán factura al abordar otros asuntos o profundizar este y que tal vez convendría dejar a un costado por el momento, como el rango dinámico de ojo, la profundidad de bits, los fotositos llenos o vacíos, la reduccion del asunto a la limitación de la cámara).
Seguramente yo incurra en esos pecadillos más veces que lo que quisiera o debería, (no vaya a creer que los de las "varillitas" me complace mucho...)
......
Creo que vale insistir que en esto de la fotografía HDR hay por lo menos TRES variables que nos gustaría compatibilizar:
El rango de luminosidades del sujeto, el que puede registrar la optoelectrónica de la cámara y el que puede proveer el dispositivo de salida (dando por hecho que la parte informática tiene "espacio abundante")
Si pudiéramos IGUALAR los tres quizás el proceso solo interesaria como efecto de caracter estético o artístico, pero no siendo así, la cuestión podria ser: cómo y a cuál de esas partes lo estaremos aplicando; usualmente será en la toma y el mapeo de brillos en la salida.

Si como señala, ya estamos en condiciones de igualar el rango de la cámara para una sola toma, con el de salida de un monitor, entonces podemos concentrarno en cómo conseguir un archivo con un registro más amplio y cómo mapear sus tonos en el monitor. No obstante enfatizo en recordar al papel como sujeto importante de la fotografía porque por un tiempo indeterminado lo será y esta la técnica seguirá dando fruto (dicho de paso: las diapositivos superaban al papel en este sentido). Esto muy probablemente cambiará en el futuro según sugiere el rapido progreso de la tecnología, pero no parece avizorarse en el corto plazo...

Saludos cordiales - Miguel

 

[Walyx]

Hola Miguel, a mi me confunde un poco el tema del Rango Dinámico.
Esto es mas o menos lo que se ve con los ojos ... de esta escena, se ve la luna y la estructura completamente bien expuestas. (disculpas por el procesado Quick and Dirty).

Luna_y_estructura by Walyx, en Flickr

Ahora con la cámara capto esto - F8.0, 15', ISO 100:
IMG_8399 by Walyx, en Flickr

Pero para captar la luna necesito - F8.0, 1/320, ISO100 - si no hice mal la cuenta unos 12 pasos de diferencia.
IMG_8395 by Walyx, en Flickr

Mi pregunta es ... es la "imposibilidad" de que la cámara capte o el papel/monitor lo muestre o es la forma en que lo capta la cámara.. es decir.. mis ojos no ven esos 12 pasos de diferencia.. o ¿hace una simplificación?
Digo.. la distancia (en pasos) de luz que mide la cámara... entiendo no es la misma distancia de luz que miden mis ojos o por lo menos la imagen que forma. Hablo de que no es la misma distancia porque en la realidad no veo esa diferencia de luces y ni de casualidad veo el F8.0, 15' ISO 100 ni tampoco cuando veo la Luna lo demás todo oscuro.
Saludos,

Walter

 

[lu6etj]

Hola Walter. Si, es buena pregunta (y yo tambien debería evitar la tentación de agregar cuestiones, pero no puedo reprimirme, je).
Aunque estoy habituado al uso, siempre que puedo manifiesto alguna reserva militante al término "rango dinámico" aplicado a asuntos que a mi juicio deberían llamarse "rango" a secas. ¿por qué?, porque dinámico conlleva la noción de movimiento, de cambio, y en una escena fotografiada usualmente no hay cambios ni tampoco los hay en la cámara (con el debido cuidado y relatividad de esta afirmación, claro).

Un fotograma es resultado de UNA abertura, UNA velocidad y UNA sensibilidad y registra UN momento y lugar específico del espacio-tiempo local. Ahora pensemos en una filmadora: allí si hay dinámica, la escena, al menos en principio, puede estar cambiando sus brillos con el tiempo y probablemente la cámara vaya modificando su abertura para manejar esos cambios automáticamente, y si fuera más elaborada hasta podría cambiar su sensibilidad nominal. De alli que el rango de luminosidades que podría manejar acompañando a la escena es superior al que es capaz en UN solo fotograma simultáneamente. Como su iris se está moviendo (abriendo y cerrándose) a medida que la escena cambia, el rango que es capaz de registrar es mayor que si no lo hiciera porque se está adaptando al vuelo a los cambios. Entonces aquí tenemos una verdadera dinámica del rango.

Esto viene a cuento porque el ojo se parece más a una cámara de filmar que a una fotográfica, ¡aún cuando estemos frente a una escena estática!, porque el ojo "la explora", la recorre constantemente sin que casi lo advirtamos y en ese recorrido se va acomodando a lo que llama la atención de nuestra mente (su número f puede variar aprox entre f/2 y f/8 según algún apunte de astronomía que tengo a mano).
Por eso encontraremos que cuando se habla del ojo se menciona un rango (o relación de contrastes) estático y un rango dinámico (a veces se llega a escribir "rango dinámico estático", que a mi me suena algo así como a "agua seca", ja ja) que resulta de la variación del diámetro del íris y de la adaptable fotoquímica de la retina que amplía sus posibilidades mucho más (también puede hacerlo una cámara de cine en cierta medida).

Si los datos que tengo en mis apuntes son correctos (se tanto de oftalmología como de ballet hindú) tengo entendido que el rango estático, es decir la diferencia de brillos que puede registrar simultaneamente en su punto de atención sin reacomodarse es muy próximo al de una cámara: algo más de seis diafragmas, pero el dinámico alcanza y supera los 100000 (más de dicieciseis stops) según el libro de óptica de Sears; sin embargo los rangos altos no se dan instantáneamente, requieren tiempo. Si comparamos la iluminación solar (unos 100000 lux) con la que produce una luna en cuarto (0,01 lux) vemos que el rango es aún mayor por algún lado vi unos veinte stops (dos elevado a la veinte viene a ser algo más de un millón).

Reitero que la fisiología del ojo excede mucho mi competencia pero diría que más o menos "por ahi cantaba Garay"

Saludos cordiales - Miguel

 

[cjmm]

Muy buenas explicaciones Miguel!

 

[Walyx]

¿Se podría decir entonces que nosotros vemos en HDR pero las cámaras no?
Y el HDR que se hace por soft no es muy parecido al HDR que hace nuestros ojos.. al igual que la imágen 3D, nosotros tenemos dos imágenes simultaneas que nuestro sistema de percepción visual lo hace ver como una sola imágen.
Entiendo que tenemos varios filtros al mirar que hacen que las altas luces se bajen y las sobras se suban .. pero de una manera diferente a la que se hace por soft.. al menos son pocas las imágenes HDR que parecen reales.
Saludos,

Walter

 

[Ferchus]

Aquí está bien explicado, desde mi punto de vista...
Nota: Por cierto, les recomiendo el curso completo, fue mi primer acercamiento a la fotografía donde se tratan casi todos los temas relacionados a la fotografía... hace un mes! jaja!

Cómo hacerlo con Photoshop aquí:

Saludos,

Fernando
PD: Teoría sobre la ultrasensibilidad y rango dinámico del ojo? Ver aquí: http://www.creacionismo.net/genesis/node/88

 

[lu6etj]

Hay analogías físicas que son muy exactas y amplias porque responden a ecuaciones prácticamente idénticas, otras más acotadas en su ámbito y finalmente algunas que son metáforas cognitivas que al introducirlas para intentar comprender ciertos fenómenos revisten un riesgo de desviarnos o llevarnos en dirección opuesta.
Fíjese a la complejidad que conduce un inocente y comprensible intento de llevar el asunto a algo más intuitivo:

Usted buscó ayudar a su intuición pensando: "nosotros vemos en HDR pero las cámaras no" y eso paradójicamente agrega una enorme complejidad al problema porque, ¿qué significa "nosotros" en este contexto? ¿nuestra retina? ¿todo el ojo, incluyendo irís y bío-foto-química? ¿lo anterior más un sistema nervioso que procesa señales bieléctricas?, ¿todo aquello más ese exraño ente que denominamos "consciencia"?. Fíjese que con solo pensar en "nosotros" hemos involucrado un complejísimo sistema psicofísico que aún no comprendemos del todo y que muy remotamente se asimila a una cámara.
Al mismo tiempo la oración incorpora la idea que la cámara de algún modo"ve" pero ciertamente la cámara no "ve", como tampoco "ve" la retina, quienes "vemos" somos ¡justamente "nosotros"! con el agregado que ese nosotros es un dispositivo fantástico de interpretación de estímulos (visuales en este caso).
Una recorrida por las maravillosas ilusiones ópticas que se hallan fácilmente en la Red nos convencerá de ello ¡y sólo enterarnos que la retina tiene abundantes regiones ciegas que ni siquiera advertimos en el proceso de reconstrucción nos da una idea de la capacidad de proceso del sistema animal!
Desde luego esto no es una crítica dura ni mucho menos, porquea en la escuela recibimos nociones con estos elementos o formatos, más bien se trata de llevar el asunto hacia herramientas y conceptos más fértiles y precisos.
...
En el anterior destaqué en que el ojo se parece más a una filmadora con iris automático que a una cámara registrando un instante, porque la filmadora puede modificar dinámicamente su diafragma según va cambiando el escenario, sea porque se producen modificaciones intrínsecas de brillo dentro de él o porque la movemos para apuntarla a otro sector, eso de alguna manera suma al rango básico de su sensor varios diafragmas más por modificar la cantidad de luz que llega hasta él.
El ojo hace algo parecido a medida que el observador recorre la escena aunque ella sea estática, porque se adapta a los accidentes luminosos de ese recorrido acomodando el iris aún ante cambios casi imperceptibles de su ángulo porque la región de visión central nítida es muy pequeña; podríamos sugerir que su fotómetro es del tipo "puntual". (además el ojo posee dos "películas" de diferente sensibilidad, una de células llamadas "conos" y otra de "bastones" y conos).
Como comenté en anterior la fisiología del ojo y los fenómenos psicofísicos involucrados -más allá de algunas nociones básicas- está muy fuera de mi competencia, por eso me inclino más a mostrar ese "plus" que ofrece la diferencia entre una imagen estática registrada "de un saque" en el sensor y una imagen dinámica.
....
Un asunto que considero relevante y que vale la pena destacar es que muchos fotógrafos comprensiblemente están interesados en tener una registro crudo ("raw") del sensor aunque paradójicamente jamás accedemos a un registro de tal clase de nuestra retina, ¡nuestra mente conscientemente sólo accede a un contenido hiperprocesado de lo que llega al ojo! y que en verdad nos hace tantos trucos y zancadillas que cuesta creer que seamos tan benévolos con ellos, ja ja.

También puede comentarse que nada impide en la ingeniería de un dado diseño procesar dinámicamente el barrido del sensor, pixel por pixel, operando sobre la ganancia del amplificador antes de ingresarla al convertidor AD, con lo cual el sistema podría ingeniosamente manejar la escena que contiene la luna que puso de ejemplo sin recurrir a un post proceso como el que ocupa este hilo dando lugar a un resultado que se parecerá más a nuestra percepción directa.

Saludos cordiales - Miguel

 

[Walyx]

En el anterior destaqué en que el ojo se parece más a una filmadora con iris automático que a una cámara registrando un instante, porque la filmadora puede modificar dinámicamente su diafragma según va cambiando el escenario, sea porque se producen modificaciones intrínsecas de brillo dentro de él o porque la movemos para apuntarla a otro sector, eso de alguna manera suma al rango básico de su sensor varios diafragmas más por modificar la cantidad de luz que llega hasta él.
El ojo hace algo parecido a medida que el observador recorre la escena aunque ella sea estática, porque se adapta a los accidentes luminosos de ese recorrido acomodando el iris aún ante cambios casi imperceptibles de su ángulo porque la región de visión central nítida es muy pequeña; podríamos sugerir que su fotómetro es del tipo "puntual". (además el ojo posee dos "películas" de diferente sensibilidad, una de células llamadas "conos" y otra de "bastones" y conos).
Como comenté en anterior la fisiología del ojo y los fenómenos psicofísicos involucrados -más allá de algunas nociones básicas- está muy fuera de mi competencia, por eso me inclino más a mostrar ese "plus" que ofrece la diferencia entre una imagen estática registrada "de un saque" en el sensor y una imagen dinámica.

Siempre que haya luna.. en cualquier momento que sea.. si me dedico a mirar fijamente a la luna intentando no desviar el ojo de ahí... no veo todo oscuro y solo la luna... por eso digo que el ojo o nosotros vemos en HDR.. y la cámara no.
Con nosotros quiero decir toda nuestro sistema de percepción visual hasta que se forma una imágen (en donde no se..)... y lo comparamos con la cámara con todo su sistema de percepción visual hasta que se forma la foto...
Obviamente lo trato de simplificar... pero creo que a todos en muchos casos nos pasa que la camara no capta lo que ve nuestro ojo cuando hay un diferencia muy grande entre luces y sombras.
Saludos!

Walter

 

[lu6etj]

Esto es un tema que combina elementos puramente físicos, psicofísicos y subjetivos. No es sencillo, directo, intuitivo ni obvio cuantificar o describir estas cuestiones apelando a impresiones directas como la que cita; por eso señalé las ilusiones ópticas y los puntos ciegos del ojo: no advertiremos el principal punto ciego del ojo a menos que dispongamos el experimento convenientemente para conseguir hacerlo evidente, de igual modo que no hay nada en movimiento en esas ilusiones donde las ruedas parecen girar o diferente tamaño en las ilusiones que se basan en la perspectica que convierten a dos personas iguales a una en gigante y otra enano. En todos esos casos nuestro sistema perceptivo NOS ENGAÑA.
En cualquier tema de índole técnico-científica, "ver para creer" casi nunca funciona, si tuviéramos la suerte de que la naturaleza del mundo fuera fácilmente accesible a nuestros sentidos los antiguos habrían descubierto casi todo lo que sabemos hoy ¡hace siglos...!

Reitero: la cámara toma una instantánea, usted NO, esto implica que sin querer está comparando situaciones físicamente muy diferentes; un gato vivo se parece muchísimo a uno que acaba de morir, sin embargo poseen difrencias dinamicas esenciales.
El rango de brillos que puede registrar la retina en una "instantánea" es un dato científico que puede hallar en la literatura apropiada. Si resulta que es semejante al de una cámara deberá buscar explicaciones que den cuenta de lo percibido. Está bien que se esfuerce en simplificar pero ¡guarda! porque simplificando, ¡a mi me resulta absoltamente evidente que la tierra es plana!

Hace unos minutos vi el video que posteó Ferchus mientras redactaba el post anterior. Es prolijo y recomendable aunque el asunto del "tone mapping" (que le reclama por mala pronunciación el morocho), queda un tanto desvaído siendo que es central en la construcción y percepción visual de las fotos HDR que vemos (a diferencia de las que residen en la informática del asunto que NO vemos).
......
Incidentalmente: la luminancia (brillo de una fuente o superficie) no es lo que se mide en lux, (lúmenes/m^2), en lux se expresa la "iluminación" o "iluminancia" que es la luz que incide sobre el motivo. La "iluminación" se mide en nits (candelas/m^2).

Saludos - Miguel

 

[Walyx]

Hola Miguel, entiendo que no estamos diciendo cosas diferentes.
Voy por otro lado ...
En general nos "quejamos" (alguno tal vez no) de que el rango dinámico de las cámaras no es el suficientemente bueno como para captar todo lo que se ve.
A donde voy es que creo que el problema no está ahí... podríamos tener una cámara que capte todo el rango dinámico que quisiéramos... pero así y todo no estaríamos pudiendo producir una imagen como la que capta nuestros ojos, porque a los fines prácticos como por ejemplo con el de la luna y la estructura que posteé anteriormente nuestro "sistema de percepción visual" hace como si fuera un HDR y olvidémonos del como... pero la imagen resultante que vemos no tiene la diferencia de luces que mide el fotómetro.... jejej y dije fotómetro y ya me da miedo que me corrijan pero adelante!
Resumiendo, creo que el HDR por soft.. es lo mismo que hace nuestro "sistema de percepción visual" pero el nuestro lo hace de una manera diferente al del soft y es muy difícil lograr emularlo.
Saludos!

Walter

 

[lu6etj]

Efectivamente Walter, si la cámara pudiera registrar un rango de brillos del orden de digamos 14 stops sin necesidad de realizar varias tomas podríamos continuar teniendo problemas a la hora de reproducir esas tomas en el dispositivo físico de reproducción de tal registro. La técnica que conocemos como HDR aborda, como se dijo, DOS cuestiones diferentes, la del registro y la de la reproducción. Hay cámaras que lo hacen llegando, según explican, a más de 16 stops.

Esto significa -como Ud. bien señala- que en el registro puede o NO, hacer falta ese "bracketing" o "ahorquillado" que persistentemente se presenta como lo principal o más importante de esa técnica (a veces leeremos que HDR con una sola toma no es HDR "de verdad", pero no es así...)

Conviene decir que en principio tampoco hay limitación teórica (o inclusive práctica) para reproducir un gran rango de brillos, con esto estoy diciendo que SI se puede reproducir una imagen de alto rango de brillos indistinguible en ese aspecto de la original (más todavía si el rango no es descomunal, como sería el caso de su ejemplo lunar que no es bravo). Sin embargo ¡esto no significa que la podamos recrear en un monitor corriente! ¡y mucho menos en papel!. Allí es donde viene en auilio la SEGUNDA faceta de esta técnica que en otro post nombré como "mapeo de brillos" y los muchachos del último video "mapeo de tonos" o "tone mapping". encargada de reproducir el registro de alto rango sobre un dispositivo físico que posee uno menor de manera ingeniosa sin mutilarlo de manera muy perceptible.
....
Yo que usted no apostaría plata a que => nuestro "sistema de percepción visual" hace como si fuera un HDR y olvidémonos del como...

Porque los espcialistad dicen que el tipo hace cosas muchísimo más complejas, maravillosas y elaboradas que el rudimentario "tone mapping", y que en el entendimiento de la muchas de ellas estamos aún en pañales o directamente no tenemos ninguno porque, entre otras cosas, la imagen representada en la mente está siendo continuamente refrescada, reconstruida y ensamblada de diversas e incomprensibles formas.

"Ver" es una propiedad de la consciencia, un proceso altamente especializado y selectivo. No "vemos" lo que está delante de nuestros ojos, sino fundamentalmente lo que le interesa al cerebro (o quien sea que esté a cargo) reconstruir (por eso no "vemos" los vasos sanguines que obstaculizan la luz que llega a la retina ni vemos el punto ciego del ojo aunque esté ahí hciendo pito catalán. Entonces intentemos resumirlo sin arriesgrnos a que nos bochen en psico-fisiología o metafísica recurriendo a nociones que SI podemos entender bien porque las inventaron humanitos más o menos como nosotros y son de dominio público

El soft básicamente ensambla un reompecabezas que en principio y muy groseramente es sencillo => Imagine la habitación del video con la ventana. Tomamos una foto de la habitación con la ventana bien expuesta para que la pueda reproducir el dispositivo de salida y otra del interior también correctamente expuesto pero con la ventana sobreexpuesta. Recortamos la "buena" de la ventana de la primer foto y la copiamos en el portapapeles, quitamos la "mala" de la ventana de la segunda foto y pegamos en su lugar la que está en el portapeles. ¡Voila! tenemos una reproducción "HDR" en el supuesto de que el dispositvo no fuera capaz de reproducir el registro original sin precisar el remapeo de brillos; si lo hiciéramos sin necesidad obtendríamos un efecto posiblemente interesante o agradable que no se excluye.

Saludos - Miguel

 

[Lambe]

Hasta lo que he leído el HDR nos ayuda a obtener una foto final usando varias con distintas exposiciones. Esto porque la foto que sacamos tiene mucha diferencia entre las luces y las sombras.

La mayoría de las fotos que he visto en muchos sitios exageran los colores y eso sale de lo que realmente es el HDR. Existe alguien que tenga fotos HDR puro , sin exagerar para poder ver y aprender esta técnica?