Muchos fabricantes hablan del número de bits que ofrece el RAW de tal o cual cámara dando a entender que basta con este número para determinar unívocamente las prestaciones de la misma –rango dinámico, por ejemplo–. Ciertamente, se trata de un valor importante, pero que debe ser evaluado en su justa medida.

Bits y RAW

Empecemos, pues, por el principio. Tal como explicábamos en Sensores de Imagen – Bits y colores, la profundidad de bit –y la correspondiente profundidad de color– con la que trabajamos es un factor clave en la determinación de las prestaciones fotográficas. De hecho, el máximo potencial viene dado por el número de bits utilizado por el conversor analógico-digital –ver Sensores de Imagen – Introducción–, pero se trata de un valor teórico que nos da una idea del potencial, y no forzosamente de las prestaciones reales.

Proceso de conversión analógico-digital
El número de bits del conversor A/D es una medida del «potencial» de las prestaciones, pero no el único factor determinante

En general, los ficheros RAW que almacenan la información proporcionada por el sensor trabajan con 12 o 14 bits por canal. El rango dinámico real dependerá, sin embargo, de la estructura interna del sensor y del nivel de ruido efectivo con el que trabaja. El RAW, por otro lado, no es un formato de imagen, sino un fichero de datos que debe ser interpretado, y cuyos entresijos ya analizamos recientemente en Sensores de Imagen – Detrás del RAW.

Así pues, el fichero RAW suele ser convertido generalmente a un fichero de imagen. Este proceso de «revelado» no está exento de dificultades, pues no toda la información puede ser conservada. Es importante recordar que esta conversión depende en parte de cómo se organizan internamente los datos del sensor y ello depende, por supuesto, del tipo de sensor que contiene la cámara. Un sensor de tipo Foveon, por ejemplo, complica mucho el proceso, como ya explicaba hace poco el CEO de Sigma en Encuentros CP+ 2016 – Sigma sd Quattro y mirrorless Foveon.

Sigma dp Quattro H con sensor Foveon
La complicada estructura interna del sensor Foveon dificulta el proceso de revelado del RAW

Aun así, incluso cuando tratamos con sensores con la clásica pauta de Bayer, más «sencillos» de interpretar, los resultados del proceso de revelado dependen de si este se realiza internamente en la cámara o exteriormente en post-producción, pues la capacidad de cálculo para el proceso de «demosaicing» –ver Sensores de imagen – Buscando el color– es superior en este último caso.

En post-producción, uno de los formatos de imagen más utilizados es el TIFF, pues permite, por ejemplo, trabajar con profundidades de bit elevadas y no «perder» el potencial intrínseco de los ficheros RAW del sensor. De hecho, la estructura del formato TIFF guarda cierta relación con el RAW, hasta el punto que el formato Adobe DNG está propuesto como una extensión de la versión 6 del TIFF, tal como contábamos en Sensores de Imagen – Detrás de RAW.

El incombustible JPEG

Sin embargo, el formato de imagen actualmente más extendido es el JPEG (Joint Photographic Experts Group). La simplicidad de los algoritmos utilizados y el pequeño tamaño de los ficheros resultantes hace que, aún hoy en día –recordemos que las andaduras de este estándar empezaron hace más de 20 años– sea el formato preferido por fabricantes y usuarios.

La variante del JPEG más utilizada está limitada a 8 bits por canal –existen variantes a 12 bits por canal contempladas por el estándar para aplicaciones médicas, por ejemplo, pero que no han sido muy utilizadas–. Esta limitación acarrea ciertas consecuencias, como el hecho de disponer de un menor rango dinámico o, en el caso de querer extender este rango más allá de los 8 pasos, incurriremos entonces en una pérdida de gama tonal y un efecto de posterización. Efectivamente, una cosa es el número de bits asignado a cada canal y otra es la diferencia entre la zona más oscura respecto la más luminosa.

Corrección de gama
Corrección de gama

Por otro lado, los sensores registran la intensidad de luz de forma lineal –debido a la estructura física y a la forma en la que sus fotodiodos captan la luz– y así queda reflejado en los datos almacenados en los ficheros RAW. Sin embargo, en los ficheros JPEG se aplican transformaciones no lineales de corrección de gama para ajustar la gama tonal a la percepción humana, de modo que se pueden «aprovechar» mejor los 8 bits por canal de los que dispone la versión más común de este formato.

Transformada DCT usada en el estándar JPEG
Transformada DCT usada en el estándar JPEG

En su interior, el JPEG utiliza lo que se conoce como la DCT (Transformada Discreta del Coseno), una operación matemática por la cual se realiza un conversión del dominio espacial al frecuencial, lo que permite conseguir grandes ratios de compresión con una (aparente) mínima pérdida de información –que depende, evidentemente, del factor de compresión utilizado–. Existe una variante del estándar JPEG que contempla una conversión sin pérdidas («lossless»), aunque apenas es utilizada.

Más allá de los 8 bits

Pese a sus buenos resultados hasta la fecha, las limitaciones del actual JPEG son evidentes. Existen otras propuestas, como el JPEG-HDR, el BPG o el JPEG2000 que intentan paliar algunos de los inconvenientes del JPEG, tales como un mejor ratio calidad/compresión o como el soporte para profundidades de bits más elevadas (16 bits, 32 bits…). En el caso del JPEG2000 –también conocido como JP2–, este hace uso de la Transformada de Ondículas («wavelets«), más potente que la DCT, aunque requiere también de más potencia de cálculo, lo que supone un problema para ser implementado en cámaras de prestaciones comedidas.

Sea como sea, y a pesar de existir alternativas, el JPEG sigue estancado como el formato de imagen «universal». Al igual que ocurre con los ficheros RAW –propios a cada fabricante–, no hay claros movimientos de la industria que indiquen cuál será su futuro sucesor, pues no se trata solo de una cuestión tecnológica, sino sobre todo de intereses comerciales –la adopción del JPEG2000, por ejemplo, ha sido frenada por un problema de patentes–. Hasta entonces, seguiremos con la limitación de 8 bits por canal.

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