Estrategias HDR

 Desde bien temprano la técnica fotográfica tuvo que lidiar con situaciones de alto contraste donde el diferencial de brillo entre las áreas más luminosas y las más oscuras superaba con creces las capacidades narrativas del soporte sensible de la época.

Química aparte, la delicada tarea compositiva de la foto combinación, suma de dos o más imágenes en una sola foto final, fue pronto utilizada para paliar esta necesidad acuciante de registrar detalle simultáneamente en ambos extremos de la toma, luces y sombras respectivamente. Muchas de la mejores obras pictorialistas de los 50 del siglo XIX,  están gestadas al amparo de esta técnica.

Nada nuevo bajo el sol, ahora le toca el turno a las cámaras digitales, renovando al fin el discurso tecnológico, algo cansado, por la carrera infructuosa de los millones de pixeles en captadores pequeños.

Las dos cámaras del siguiente análisis ofrecen desde diferentes vías, sistema de captura combinada, ya sea por la división interna de su captor, Fuji F200 o por la captura secuencial de dos imágenes, Ricoh CX1. Diferentes propuestas para de igual manera reportar distintos beneficios.

Fuji F200

La tecnología EXR presentada durante la pasada photokina por Fuji es, a nuestro parecer, una de las tecnologías más sugerentes hasta la fecha. Aportando un beneficio real sobre la toma, lejos de ser una mera receta de marketing, las imágenes obtenidas con este modelo tienen la capacidad de adaptarse a las exigencias especificas de la toma, ya sean estás una mayor capacidad descriptiva de finos detalles, intervalo tonal o ausencia de ruido electrónico.

Los fundamentos de esta tecnología EXR, ha sido objeto ya de amplios artículos en este portal, por ello creemos licito sólo recordar de manera básica sus principales argumentos, para mayor información remitirse a los enlaces reseñados al final.

El captador de esta Fuji F200 es capaz de reasignar su fotocélulas para a tenor de las exigencias, brindar una máxima resolución, de doce millones de pixeles, modo HR, o combinar la información de estas fotocélulas bajo un mejorado “pixel binnig” aportando entonces seis millones de pixeles efectivos.

Esta última estrategia se divide a su vez en dos modos diferentes, priorizando sobre el rango dinámico, destinando dos fotocélulas para cada pixel final, una para las altas luces y otra para las bajas o sobre el ruido electrónico, combinando así sus superficies útiles, PD, en aras de obtener una mejor respuesta frente al ruido electrónico en valores ISO elevados. Estos son los modos llamados DR o SN respectivamente.

En este artículo nos centraremos en estos dos últimos modos, especialmente en el modo DR, modo de prioridad al alto rango dinámico, cuando procedamos a las tomas comparativas con la Ricoh CX1.

 

Modo DR, exterior de alto contraste.
Modo SR – Interior 800 ISO

En ambas imágenes podemos apreciar las virtudes que brindan una combinación efectiva de fotocelulas en el captador, gracias a esta tecnología EXR la cámara, camaleónica, modula sus recursos frente a una tipología de toma dada.

Resolviendo en el modo DR, detalles en zonas extremas de la exposición, desde las partes más oscuras de la corteza del árbol hasta las complejas nubes de un iluminado cielo soleado. Por su parte, el modo SR realiza la suma por pares de la superficie útil de las fotocélulas, aumentando tras esta operación el área sensible final para cada pixel sin por ello modificar las dimensiones físicas del captador. Haciendo posible las tomas en interior a valores ISO nada desdeñables, como el que vemos en la imagen de muestra, interior de una iglesia a un valor de 800 ISO.

Ricoh CX1

Ricoh siempre otorga gratas sorpresas, firmes a consolidar un criterio fotográfico estable y coherente, la CX1 representa un giro evolutivo frente a la R10, no sólo baja la cuantía de millones de pixeles frente al modelo anterior, de 10 a 9, además se suma al carro de innovación tecnológica que tan importante será en estos próximos años.
Ofreciendo entre otras interesantes características, un modo HDR en cámara muy sugerente, además de contar con un manejo y acabado soberbio, algo a lo que nos tiene ya acostumbrados.

Este modo HDR, llamado DR según Ricoh, captura dos imágenes con diferentes exposiciones para posteriormente fusionarlas en una sola toma, de mayor intervalo tonal.

Si bien como apuntábamos al principio del texto esta técnica es, tan antigua como la propia fotografía, su praxis actual es más bien compleja, se hace totalmente recomendable un trípode estable, disparos a espejo levantado, ahorquillados de exposición certeros y el insalvable postproceso digital, ya sea trabajando manualmente las máscaras de capa por Photoshop o por medio de los múltiples programas destinados adhoc a esta tarea.

La gran baza de esta CX1 es evitar en lo posible todo este aparataje, consiguiendo una fusión rápida y automática de las dos capturas. Fusión más que correcta a pulso inclusive en niveles de obturación bajos, que serían imposibles de alcanzar con éxito en el mundo réflex, importante tener esto muy presente a la hora de proyectar unas expectativas realista frente al producto, si bien es cierto que en situaciones de acción en la escena puede darde una doble imagen, no le pidamos a esta CX1 lo que por “target” o perfil de mercado no nos puede dar.

Cuenta además con un algoritmo de interpolación mejorado, optimizado para conseguir matizar mejor la correcta exposición de las zonas más extremas de brillo, amplificando según la marca hasta en un punto, +1EV,  la exposición normalizada, paliando la rápida aparición de zonas altas quemadas, recordemos irrecuperables en JPG. Sumado al modo DR otorga una efectiva sinergía en las capturas de complejidad exposición. Este modo DR tiene cuatro niveles de operatividad, alto, medio, bajo y muy bajo, a tenor como es lógico del nivel de complejidad de la escena, el grado de manejo de esta función es correcta, si atendemos a la familia que pertenece la CX1. Esperamos fervientemente que para posibles futuros modelos avanzados, quien sabe si GX300, pueda entrar en su perfil una mayor profusión en el control de este modo DR, calculo de ahorquillados o puestos a pedir diales de compensación EV diferenciados para cada una de las imágenes a fusionar.

Captura normal

 

Captura modo DR Alto

La CX1 es la primera compacta de Ricoh en montar un captador del tipo CMOS, al margen de la relación de consaguinidad de este con recientes modelos de Casio, del cual parece ser algo más que hermano, queda claro que la elección de esta arquitectura se justifica más por los altos valores de rapidez y bajo consumo electrónico que por una supuesta mejor relación señal-ruido a ISOS elevados, el tamaño de fotocélula es todavía exigente en esta materia, y el “pixel pitch” de esta CX1, aunque más correcto que modelos anteriores es todavía mejorable.

Si no queremos tocar la delicada relación entre tamaño de captador – óptica / distancia focal equivalente se impone bajar el número de pixeles efectivos del sensor para que estos gocen de una mayor superficie útil, a mayor superficie menor ganancia electrónica y por ende menor ruido electrónico. Siete u ocho millones nos parece una relación más que correcta para todos los usos, inclusive los más exigentes, queda aún mucho camino por recorrer en este terreno.

Para que la velocidad de este CMOS repercuta positivamente es necesario acelerar al máximo el proceso de obturación así como el postproceso de los archivos, para lo primero  la lógica estipula la omisión de un obturador mecánico en pro de uno electrónico, que se estimule desde el propio sensor, el siguiente paso lo protagoniza el procesador de imagen “Smooth Imaging Engine IV» que opera en todo momento de manera veloz y ágil, fusionando las dos imágenes obtenidas en el modo DR casi al instante.

Comparativa

Las comparaciones técnicas entre modelos siempre son difíciles de cuantificar, muchas de las variables del proceso comparativo son importantes matices que el ojo experto tendrá que valorar con paciencia, extrayendo los beneficios que le aporta una frene a otra, siendo siempre estos beneficios de carácter subjetivo, donde una persona verá una cualidad meritoria otra puede ver un defecto y viceversa.

Para clarificar aún más estas decisiones personales el método de trabajo debiera ser lo más científico y objetivo posible, dentro de la materia que nos compete en este artículo, imágenes HDR con ambas cámaras, se impone medir de manera exacta el diferencial de brillo de la escena, en argot fotográfico extraer su relación de contraste para poder así sopesar la efectividad de las diferentes estrategias HDR propuestas.

Con gran devoción por el instrumental fotográfico tradicional encomendamos la difícil tarea de medir con precisión una serie de parches representativos de nuestra imagen a un fiable y experimentado fotómetro puntual, este con un grado de precisión consigue reflejar los siguientes datos de nuestra primera toma comparativa.

Escena de alto contraste

El esquema adjunto más arriba representa los valores de exposición, EV, de varios parches seleccionados de la imagen, recordemos que los EV no representan una relación concreta de diafragma / obturación sino una relación recíproca entre estos, expresando así un nivel de brillo que pudiera ser captado por varias relaciones proporcionales de diafragma u obturación. Los valore EV reflejados en este esquema se estipularon en el fotómetro bajo un índice ISO 100.

Con un diferencial de brillo de nueve pasos, de  7 a 16 EV, entre las zonas más oscuras y las más brillantes respectivamente, la situación pautada cumple a la perfección el cometido propuesto, exprimir al máximo la capacidad narrativa en altas y bajas de las dos tecnologías a medir.

Para coincidir en tamaño y escala en ambas imágenes, las tomas de mayor resolución de  la CX1 se ha remuestreado a la baja a seis millones de pixeles, en este proceso hemos tenido muy en cuenta el método de interpolación usado, en este caso por aproximación, para no influir en el nivel de ruido electrónico presente en la escena. Si hubiéramos reducido el archivo mediante la interpolación más común en estos menesteres, esto es “bicúbica más enfocado”, se hubieran alterado los parámetros de ruido electrónico al ser estos reinterpretados por el propio proceso de interpolación.

Los modelos HDR en ambas cámaras se dispuso en su umbral máximo de efectividad, DR 800 % en Fuji F200, DR Alto en CX1, con idéntica exposición en los dos modelos. En este punto pudiera chocar la gran diferencia visual de exposición que consta entre las dos capturas. Si bien esto pudiera deberse a varios motivos, bien índices ISOS falseados, ajustes automáticos de compensación, etc, creemos más factible estipular esta diferencia al propio proceso de HDR de cada una de las cámaras analizadas. Siendo muy diferentes las estrategias elegidas para ampliar el intervalo tonal, sus peculiaridades no iban a ser menos distantes entre sí.

En el caso de la F200 la toma única realizada fusiona internamente dos imágenes procedentes de dos tipologías de fotocélulas, la exposición principal mantiene en este caso las pautas marcadas en cámara, por el contrario la CX1 utiliza la exposición marcada como guía siendo la segunda toma, exposición normalmente con una obturación más baja o indice ISO menor la que habilita el alto grado de recuperación que gozan sus HDR en las zonas altas.

Tras observar detenidamente la comparativa, vemos cuan diferentes son las estrategias plateadas, por una lado los archivos de la CX1 rinden mayor recuperación en las altas, hasta un grado verdaderamente espectacular, creemos que sería muy positivo pulir aún más el acto de fusión entre esas dos tomas internas ya que detectamos cierta “intoxicación recíproca” en la imagen final, dando lugar a zonas subexpuestas en las sombras y un grado de posterizado importante en las áreas de máximo brillo. El procesado de la imagen es a nuestro parecer también demasiado agresivo, restando bastante detalle al conjunto de la imagen final.

Por su parte el modo DR de la Fuji F200, conserva mejor el detalle en toda la imagen, aún cuando la resolución nominal sea menor, gracias a un efectivo “pixel binning”, expone de manera más certera las zonas de sombra, con menos ruido electrónico pero por contra no llega a recuperar tanta información en las zonas altas de la escena. A destacar su coherente relación entre tamaño de fotocélula final, tras ese nuevo “pixel binning”, y su resolución, seis millones de pixeles “de calidad”, aportando aún sin ser el modo destinado a ello, DR en vez del SN, menos ruido electrónico que la CX1.

Podemos ver esta característica de manera más exhaustiva en la segunda prueba técnica, toma en clave baja especialmente compleja en criterios de niveles de brillo extremos, ruido y control de la exposición.

Clave baja de alto contraste

Aumentamos a algo más de diez pasos la relación de contraste entre punto negro y blanco máximo, he incorporamos premeditadamente toda suerte de obstáculos fotográficos, complicados de esquivar. Elementos auto iluminados directa e indirectamente, brillo especular, finas textura y cuerpos de texto minúsculos todo ello bañado por una densa tela oscura levemente iluminada. Sugerente clave baja predispuesta a la aparición de ruido electrónico.

Fuji F200 DR 800% / Ricoh DR Alto

La balanza se queda nuevamente a cero, las zonas de sombra se muestran mejor expuestas, más nítidas y con menor ruido en todos los casos para la Fuji F200, así como las altas luces, complejos brillos especulares incluidos, son mejor controladas por la Ricoh CX1. El complejo balance de blancos, con dominantes mixtas, aparece más neutro en este último modelo, gracias a un nuevo sistema de equilibrio de balance de blancos multipatrón, asignando diferentes correcciones a tenor de las diferentes dominantes de la escena, actuando este WB por zonas.

En ambos casos, bajando la capacidad HDR a valores medios, Fuji F200 DR 400%, Ricoh DR Medio, la escena queda mejor expuesta en luces y sombras, siendo especialmente notorio esta mejora en la CX1, donde el modo DR Alto generaba  una subexposición en sombras muy prominente en el caso anterior.

DR en posición intermedia, ambos modelos

Conclusiones

El autentico caballo de batalla de las cámaras digitales compactas actuales pasa por el delgado hilo de coherencia entre una multitud de variables. Todas ellas importantes, cualquier elección y cambio en estas, reformulará  todo el conjunto. El tamaño de captador, su resolución nominal, la calidad óptica, focales equivalentes, peso y tamaño, bajo la presión de un precio umbral que cierra un compleja ecuación.

El éxito en esta empresa es perfilar el “Target” o público objetivo de cada modelo con extremo cuidado, evitando canibalizaciones o estancamientos entre modelos de la propia marca, a nuestro juicio estos dos modelos, Fuji F200 y  Ricoh CX1, cumplen perfectamente con las exigencias que el usuario medio pueda solicitar.

Habrá que esperar las evoluciones que estas dos sugerentes propuestas HDR tendrán en sucesivos modelos, sobe todo de cara a las cámaras compactas avanzadas, en las que un manejo manual más profundo sería muy bien acogido.

Encomiable el esfuerzo de ambas marcas por saberse adelantar a una complicada situación económica, en la que toca innovar el saturado mercado tecnológico. Esperemos que esta táctica sea adoptada pronto por más firmas, ofreciendo exclusivas tecnológicas al margen de una desorbitada cuantía de pixeles, de sobra sabido innecesaria en la mayoría de los casos.

La elección es por lo tanto subjetiva y siempre cuestionable, si priorizamos sobre el rendimiento del captador en términos de ruido electrónico y detalle, la Fuji F200 marca una clara diferencia, si por el contrario nuestras tomas se estipulan más hacia un ambiente diurno, bien iluminado, el amplio rango dinámico efectivo de la Ricoh CX1 es innegable y por ende muy interesante.

En un mundo ideal las marcas pondrían en consenso sus herramientas dando lugar a un modelo “quasi perfecto”, quimera de los usuarios cansados de la obsolescencia premeditada que arruina su ya pertrechada economía, tras ese idílico pensamiento se impone la atroz competencia comercial, vertiginosa carrera que dinamiza el mercado y paradójicamente impulsa la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías, así son las cosas en este complejo mundo tecnológico en el nos vemos inmersos.

Cámara Fujifilm Finepix F200EXR
Cámara Ricoh CX1

Manuel San Frutos
Licenciado en Bellas Artes con estudios parciales en Historia del Arte y Antropología. Funambulista entre la estética y la práctica fotográfica, que imparte y publica regularmente desde 2005 para diferentes audiencias y medios. En estos momentos, centrado en la coordinación de un equipo del cual no podría estar más orgulloso.
       

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