¿Por qué se pierden detalles cuando el rango dinámico es alto?

He leído en muchos blogs y foros que cuando tenemos una más grande dynamic range, podemos perder detalles. Por supuesto, he experimentado áreas completamente blancas al tomar fotos con cielo brillante. Hasta donde yo sé, el rango dinámico es la diferencia entre la parte más oscura y la parte más blanca de la foto.

Pregunta 1:

Si estoy tomando una foto de una canasta roja contra la luz del sol, estoy perdiendo algunos detalles de la canasta. Si agrego un paraguas negro en una esquina de la foto, ¿perderé más detalles de la canasta? [Ahora que presenté un paraguas negro, ¿mi rango dinámico será más grande y perderé más detalles de la canasta?]

Pregunta 2:

Supongamos que tengo el cielo en la esquina superior derecha y el paraguas negro en la esquina inferior izquierda del marco. Técnicamente, ¿por qué la película pierde la capacidad de preservar el detalle de la canasta (en el medio del cuadro) si tengo más rango dinámico?

Respuestas (1)

La clave a tener en cuenta aquí es que usamos el término rango dinámico de dos formas relacionadas pero diferentes. Primero, lo usamos para describir la escena : la diferencia entre las sombras más profundas y los reflejos más brillantes en el mundo real que tenemos ante nosotros. En segundo lugar, lo usamos para referirnos a una propiedad del sensor de una cámara (o película, o impresión). Esa es la diferencia entre la oscuridad y la luz que esa cámara específica (o película o impresión) puede mostrar. Debido a que la tecnología no es perfecta, esto siempre es limitado y, a menudo, mucho más limitado que el mundo real.

Por lo tanto, no es que la película o el sensor (o el papel impreso) estén perdiendo detalles mágicamente cuando el rango dinámico es alto. Es que el medio solo puede capturar detalles en un cierto rango, pero al ajustar los parámetros de exposición (apertura, velocidad de obturación), puede "deslizar" ese rango hacia arriba y hacia abajo.

Si la escena tiene un rango dinámico bajo, se puede capturar en su totalidad, sin problema.

Pero, en una escena de alto rango dinámico, para capturar los detalles de las sombras, puede deslizarla hacia abajo tanto que las luces altas simplemente no quepan o, para capturar las luces altas, puede deslizar la "ventana de exposición" hacia arriba y luego puede No cubra el detalle de la sombra.

El problema es que los ajustes de exposición son globales: no puede decidir fácilmente que tendrá una velocidad de obturación más corta para la luz del sol y una más larga para el paraguas, para hacerlo bien. (Aunque, por supuesto, existen técnicas para evitar eso, como se explica en muchas otras preguntas aquí, por ejemplo, ¿Cómo ajustar la exposición tanto para el cielo como para el paisaje? ).

En su primer ejemplo, está perdiendo detalles en la canasta roja porque, presumiblemente, ha ajustado la exposición para cubrir el resto brillante de la escena. Si agrega un paraguas negro y mantiene la exposición igual, nada cambiará en el resto de la imagen. Sin embargo, dado que es probable que ese paraguas sea aún más oscuro que la canasta, mostrará incluso menos detalles. Si ajusta su exposición para compensar eso, mostrando más detalles de sombras tanto en el paraguas como en la canasta, necesariamente también aumentará la exposición del cielo, y si eso está fuera del rango dinámico de su película o sensor, podrá perder detalle allí. Tenga en cuenta que si está utilizando la exposición automática, esto puede suceder automáticamente, ya que la cámara intenta equilibrar la escena (incluso las cámaras que no son "inteligentes" pueden hacer esto: un programa de exposición básico intenta representar toda la escena en gris neutro en promedio, y agregar una gran área de negro hará que elija una exposición más brillante).

En su segundo ejemplo: no lo es. Simplemente no puedes cubrirlos a ambos. Imagina que compartes una cama tamaño king y solo tienes una manta angosta. Si tanto tú como tu amigo estáis en los extremos de la cama (por analogía, uno muy oscuro y otro muy claro), la manta puede manteneros abrigados, pero tenéis que elegir cuál.

Es más claro ahora: se trata de a dónde me "refiero" (blanco o negro) para decidir mi exposición. Pero tengo una pregunta relacionada. La gente dice que las nuevas cámaras tienen un mejor rango dinámico en estos días y pueden ayudar a preservar los detalles. ¿Cómo resuelven este problema las nuevas cámaras?
Son intrínsecamente capaces de capturar más detalles en la sombra sin perderse en el ruido, lo que significa un mayor rango dinámico general. O, en la analogía de la cama, proporcionan una manta más ancha.