¿Cómo funciona la compensación de exposición del software en archivos RAW?

En realidad, no está agregando luz, simplemente está mejorando la poca luz que reunió. Con un JPEG, "estiramiento" o "empuje" y "atenuación" se realizan en la cámara, y esas mejoras se integran en el archivo JPEG, que luego se comprime con pérdida y se almacena en un formato de baja precisión (8 bpc, 0 -255).

Con una imagen RAW, está almacenando los datos originales del sensor tal como salieron del sensor, sin ninguna mejora, con compresión SIN PÉRDIDAS, en un formato de mayor precisión (14 bits, 0-16383). Una imagen RAW se almacena en forma lineal, sin embargo, la configuración de la cámara se almacena en el encabezado como "metadatos", de modo que cuando carga la imagen en DPP o Lightroom o cualquier otro editor RAW, se verá similar a un JPEG hecho con el mismos ajustes. Sin embargo, los datos de píxeles reales en el archivo RAW en realidad no se modifican con esta configuración, solo se "representan en la pantalla" con ellos, por lo que puede ver la imagen como se pretendía.

Debido a que los datos subyacentes no se modifican y se almacenan con mayor precisión, tiene más libertad para cambiar la exposición con el software. Puede empujar las sombras, resaltar las luces y ajustar la exposición, el balance de blancos, mejorar el color, corregir el viñeteado y toda una gama de otros aspectos de la imagen sin perder mucho en la definición o la fidelidad en el resultado final.

Cabe señalar que empujar las sombras en una imagen que estaba subexpuesta no es lo mismo que exponer correctamente esa imagen. Una imagen subexpuesta empujada tendrá más ruido, porque la intensidad de la señal era más débil. Para tener menos ruido, debe exponer más, por lo que reúne más luz, lo que mejora la intensidad de la señal. Una señal fuerte tiene una SNR más alta y, por lo tanto, parece menos ruidosa.

También debe tenerse en cuenta que si está trabajando con una escena que tiene un alto rango dinámico, es posible que algunas partes de su escena estén oscuras, posiblemente apareciendo demasiado oscuras en la pantalla, mientras que en la vida real esas regiones no se ven tan oscuras, tan ruidosas. , ni tan carente de detalles. Aquí es donde el rango dinámico de la cámara juega un papel. Una cámara con 10-11 paradas de DR tendrá una capacidad más limitada para que los detalles de "sombra" se presionen para restaurar el realismo, mientras que una cámara con 13-14 paradas tendrá una capacidad extendida para que los detalles de "sombra" se presionen para restaurar el realismo. La diferencia entre tales cámaras (por ejemplo, una Canon 5D III y una Nikon D810) es el ruido de lectura y la corriente oscura. La cámara Nikon tiene menos de ambos, significativamente menos ruido de lectura (a ISO bajo), lo que permite que los detalles de las sombras se extiendan más con menos ruido.

No hay nada especial o mágico en los archivos RAW.

Cuando se trata de exposición y equilibrio, los archivos RAW solo almacenan más información sobre los colores que los archivos JPEG.

De cualquier manera, estos colores consisten en valores de rojo, verde y azul y, al manipular estos valores, siempre puede ajustar el balance de blancos o la exposición, independientemente del tipo de archivo... en el mundo ideal. En el mundo real, la manipulación del color a veces conduce a la posterización o al recorte si la precisión del color de origen no fue lo suficientemente buena o el cambio previsto fue demasiado extremo.

cuando está disparando sin suficiente luz, ¿cómo puede volver a agregar la luz solo con el software?

En las imágenes digitales, la luz son solo números, siempre puede aumentar los números sumando o multiplicando, a menos que no haya suficiente diferencia entre los números e incluso aumentar estos números no producirá valores diferentes para "oscuro" y "brillante". Más precisión (como en los archivos RAW) significa más información sobre las diferencias, significa más espacio para "agregar luz".

Definitivamente no es una pregunta estúpida: en realidad me pregunté lo mismo cuando comencé a disparar en bruto.

Antes de que pueda entender realmente lo que sucede cuando ajusta la exposición en el software, primero necesita saber qué hacen el sensor y la electrónica de una cámara digital cuando toma una foto: contar fotones. Cada píxel del sensor registra esencialmente la cantidad de fotones que lo golpean durante la exposición, y el archivo sin procesar generado contiene esos datos sin modificaciones (además de algunos metadatos, por supuesto).

A continuación, pensemos cómo se aplica esto a una foto que ha sido subexpuesta en 1 f-stop. Por definición, 1 f-stop de subexposición significa que el obturador estuvo abierto la mitad del tiempo necesario, que la apertura solo permitió el paso de la mitad de la luz, o que el ISO se ajustó a la mitad de la sensibilidad necesaria (no importa qué ), y todo esto se traduce en una sola cosa: el sensor solo captó la mitad de la luz necesaria para una exposición adecuada. Suponiendo que la iluminación de la escena no cambie significativamente de un momento a otro, esto también significa que los recuentos de fotones leídos por todo el sensor son aproximadamente la mitad de lo que deben ser. Del mismo modo, cada f-stop subsiguiente de exposición por encima o por debajo de la exposición prevista representa una duplicación o reducción a la mitad de los recuentos de fotones.

Para "volver a agregar la luz", el software usa esta idea para estimar el número correcto de fotones contados para cada píxel. Esto se hace multiplicando cada píxel por un factor de corrección adecuado, que se calcula fácilmente. El recuento de fotones nuevos para un píxel viene dado por el recuento de fotones nuevos = el recuento de fotones antiguos * 2^N , donde N es el número de f-stops de ajuste (positivo o negativo). Sin embargo, desafortunadamente, el enfoque no siempre es tan maravilloso como parece, ya que cualquier ruido de imagen en la foto también se amplía en la misma cantidad.

Vale la pena mencionar que esto también se puede hacer con archivos JPEG, pero no funcionará como se esperaba por un par de razones. Primero, como dijo jrista, hay más detalles en un archivo sin procesar, y es mucho más probable que haya datos "ocultos" en las sombras e incluso en las partes sobreexpuestas de una imagen, pero cuando se convierte a JPEG, estos datos adicionales son esencialmente desechado y es irrecuperable.

Además, ya se ha aplicado una curva base a un JPEG. Esta curva base es lo que toma los datos lineales del sensor y los convierte en algo que se ve más presentable a nuestros ojos. Ajustar la exposición correctamente implicaría cálculos un poco más complejos y se supone que el software conoce la curva base, lo que probablemente no sea así. Los valores de los píxeles aún se pueden escalar de la misma manera sin ajustar la curva base, pero es probable que las luces y las sombras cambien de manera muy diferente que si se aplicara la misma técnica a un archivo sin procesar. ¡Esta es una de las muchas razones por las que los datos de imagen en bruto sin modificar son tan útiles para conservarlos!