¿Qué significa la advertencia de sub/sobreexposición en el software de edición de imágenes?

Todos conocemos las advertencias de exposición que ofrece una cámara digital: muestra qué partes son tan brillantes u oscuras que no hay más distinción hacia áreas aún más brillantes u oscuras posibles. Lo que significa que esas áreas no pueden mostrar más detalles. Y esa es una limitación de la función de grabación del hardware, es decir, del rango de sensibilidad del sensor.

Eso está todo claro.

Ahora, lo que me desconcierta es que Lightroom sigue creando tales advertencias cuando cambio la exposición de una imagen. Por ejemplo, así: abro los paneles "Histograma" y "Básico", activo la advertencia de sobreexposición en el histograma (haga clic en el rectángulo superior derecho) y luego muevo el control deslizante Exposición hacia la derecha. Eso pronto lleva a que las áreas se vuelvan totalmente blancas y se active la advertencia de sobreexposición.

Esto no tiene sentido para mí, ya que ahora son solo números, y no hay límite para el rango dinámico de los números, ¿verdad? Esperaría que el software de edición pueda funcionar con un rango dinámico infinito, y solo cuando aplico esto a un medio de salida, es decir, una impresora, un monitor o lo que sea, necesito elegir el rango disponible de ese medio, y luego recortar el rango o comprimirlo.

Pero aquí, Lightroom parece decirme de inmediato que estoy fuera de algún rango, pero ¿cuál es exactamente ese rango?

Antecedentes: imaginemos que tengo un medio de visualización que puede manejar un rango EV más amplio que el que tenía la cámara. Ahora imagina que tengo una foto que contiene el sol, todo sobreexpuesto, debido a los límites de la cámara. Ahora me gustaría usar un software de edición de imágenes para poner manualmente más "detalle" en esta área de imagen del sol, elevando el brillo allí para un mejor efecto, porque mi medio de salida podría manejar ese rango adicional. ¿Cómo lograría esto, si una herramienta como Lightroom aparentemente ya recorta mi rango en ese punto?

Respuestas (3)

Habrá un límite para los números que puede usar, y el blanco absoluto es lo más lejos que puede llegar, no importa si se trata de un valor de 255,255,255 en una imagen de 8 bits o 65535,65535,65535 en un Imagen de 16 bits (o los valores correspondientes en una imagen de 32 bits). Una vez que haya alcanzado el negro en un extremo y el blanco en el otro, habrá agotado el rango dinámico disponible, sin importar cuál sea el dispositivo de salida.

Las pantallas, las transparencias retroiluminadas y los proyectores nunca pueden volverse más oscuros que "apagados" o más brillantes que "encendidos". El papel nunca puede volverse más brillante que el papel mismo, ni más oscuro que la tinta más oscura que pueda ponerle. Un rango dinámico alto puede cambiar la distancia entre el blanco y el negro (como en una pantalla con una relación de contraste muy alta), o puede significar una transición menos visible y más suave entre los niveles, pero el negro seguirá siendo blanco y el negro seguirá siendo blanco. . Entonces, aunque los bits originales en el archivo RAW aún pueden estar disponibles para Lightroom (o un objeto inteligente de Photoshop o similar) para calcular, son los valores de salida los que importan en lo que respecta al recorte. El blanco y el negro son límites estrictos de recorte, por lo que las advertencias de recorte de sobreexposición y subexposición le dicen algo que debe saber.

También se debe tener en cuenta que, desde un punto de vista artístico, los reflejos y los negros recortados no son necesariamente algo malo. Particularmente en el caso de que se desee un alto contraste, artísticamente, uno puede QUERER recortar.
Por cierto. Y a veces son inevitables para todos los propósitos prácticos: los reflejos especulares se pueden hacer grises sin obtener ningún detalle, mientras que los huecos profundos sin iluminación y el terciopelo negro rara vez proporcionarán algo más que el ruido de lectura del sensor. Pero uno debe ser consciente de que se están produciendo recortes para tomar decisiones informadas.
La tuya y la respuesta de Miguel todavía no me hacen entender el efecto. Soy desarrollador de software, por lo que entiendo muy bien el formato de archivo y el significado de los rangos de números. Y debido a estos antecedentes míos, tengo problemas para aceptar estas limitaciones que describí en mi pregunta.
@Thomas: Considere solo un canal para simplificar. Cualquier operación realizada en una imagen es una función que convierte un número entero (8, 16 o 32 bits, según la profundidad de bits) en otro número entero. Por ejemplo, un ajuste de contraste puede tomar el valor de 8 bits de 250 a 255 (es decir, los valores brillantes se vuelven más brillantes) y 5 a 0 (es decir, los valores oscuros se vuelven más oscuros). Pero debido a que 255 es el mayor valor posible para un canal de 8 bits, cualquier valor inicial por encima de 250 también se convertiría en 255. Del mismo modo, 0 es el valor más pequeño posible, por lo que los valores inferiores a cinco también se convertirían en 0. Estas regiones se recortarían en ese sentido. canal particular.
@ThomasTempelmann "¿Y debido a estos antecedentes..."? Eso debería hacerlo más fácil de entender. Está creando un valor que desborda un tipo de retorno, y la función de transformación tiene solo dos opciones: limitar el retorno a los límites del tipo (un píxel es una estructura de bytes sin firmar | cortos | enteros, donde todos los 1 en cualquier miembro es la saturación del canal) o permitir el desbordamiento y el comportamiento indefinido (no solo un solo canal regresaría a cero, sino que su "carry" afectaría al miembro del canal vecino, que incluso puede estar en un píxel diferente).

Debe interpretar esas advertencias de exposición de la siguiente manera:

"Si exporta una imagen LDR con la configuración actual, estas son las áreas en las que ha perdido detalles que existen en la imagen original sin editar".

Esto es muy útil porque puede mover los controles deslizantes e inmediatamente ver el efecto que tendrá su cambio en una imagen LDR final exportada.

También tenga en cuenta que Lightroom ciertamente no tendrá un rango dinámico infinito disponible. Las computadoras son bastante malas para representar infinito, las imágenes generalmente se representan en la computadora (Lightroom o de otro modo) en uno de los pocos formatos:

  • 8 bits por píxel: estándar para imágenes LDR. El rango para cada valor de píxel es 0-255.
  • 16 bits por píxel: estándar para imágenes HDR. El rango para cada componente de píxel es 0-65535. Si dispara sin procesar, esta es la representación más probable, aunque los archivos sin procesar suelen tener solo 10 o 12 bits por píxel.
  • Punto flotante de 32 bits: cada píxel es un número de punto flotante. En este modo, normalmente el rango de valor de un componente de píxel de 0,0 (negro) a 1,0 (blanco) y los valores fuera de rango se pueden representar fácilmente. Si bien esto puede parecer un gran formato, los números de punto flotante también tienen el problema de que no se pueden representar todos los valores posibles; para cualquier número deseado, debe encontrar el valor más cercano que se pueda representar de esta forma, como con los números enteros. Las operaciones en formato de punto flotante son más lentas que con números enteros.
  • Punto flotante de 64 bits: igual que el anterior, pero más preciso y más lento de procesar.

Tenga en cuenta que para todo lo anterior, una imagen en color requiere tres valores para representar un píxel, los componentes rojo, verde y azul. Entonces, en realidad, el formato de 8 bits por píxel usa 24 bits para representar una imagen en color. Una imagen en escala de grises tiene solo un componente por imagen.

Con números enteros, también debe usar el valor más cercano que se puede representar en el formato.
@mattdm: cierto, mi respuesta no indicó claramente esto. Ojalá quede más claro ahora. ¡Gracias!
Supongo que la otra cosa que no está clara es: ¿se usan estos bits crecientes para expresar más rango o más precisión dentro del mismo rango general? ¿Cómo y por qué se eligen los límites del rango?
En coma flotante de 32 bits, puede representar hasta aproximadamente 7 dígitos con precisión, con el punto decimal en cualquier lugar dentro de esos 7 dígitos. El punto flotante de 64 bits aumenta eso a 16 dígitos. El rango [0-1] es bueno porque le brinda la mayor precisión en los dígitos decimales (es decir, 7 o 16 dígitos después del punto decimal), mientras deja mucho espacio para representar números que están fuera del rango.

Sé que es tonto responder a mi propia pregunta, especialmente si otros también han tratado de dar una respuesta. Sin embargo, la mejor explicación que he encontrado ahora está en esta página web: photozone.de - Brillo y exposición .

Me revela que he tenido un concepto erróneo sobre la función "Exposición" en el software de edición.

Una cosa que Stan Rogers me ayudó a entender es que siempre estamos mirando un rango de brillo relativo de 0 a 1.

Lo que esperaba que hiciera "Exposición" es cambiar todos los valores de gris medio hacia el extremo (blanco o negro), de una manera que comprimiera los valores más bajos o más altos proporcionalmente a su posición. Es decir, que cuando aumentaría la exposición, un tono de gris medio (0,5) aumentaría más (por ejemplo, en 0,2) que un tono que ya es muy brillante (por ejemplo, 0,9 solo por 0,03). De esa forma, especialmente si se usan números de alta precisión internamente (es decir, números de coma flotante), prácticamente no habrá pérdida de información.

Sin embargo, resulta que cambiar la Exposición es una imitación directa de lo que hace la cámara, es decir, simplemente cambia los valores de 0 a 1 por un desplazamiento constante, y eso puede conducir a un recorte si el cambio excede los bordes.

Simplemente no esperaba que una herramienta ofreciera un control que cambiara la información de esa manera. En mi opinión, este tipo de control de exposición que inevitablemente conduce a la saturación casi nunca es útil, mientras que un control de "brillo" como expliqué anteriormente, que iluminaría todo hacia arriba o hacia abajo proporcionalmente a su brillo actual es algo que casi siempre ser la operación preferida porque evita mejor la pérdida de detalles.

Sin embargo, Lightroom y todas las demás herramientas que conozco ofrecen el control de exposición de manera destacada en lugar del, en mi opinión, mucho mejor control de brillo, lo que desorienta efectivamente al fotógrafo casual para que use herramientas que no le están dando los mejores resultados.

¿O (todavía) echo de menos algo aquí?

No es absolutamente tonto responder a su propia pregunta. Incluso es alentador y útil. blog.stackoverflow.com/2011/07/…
No sé si diría que la exposición es más prominente que el brillo en Lightroom. Se enumera primero porque (creo) es el ajuste que generalmente desea intentar primero. Es decir, si su exposición está apagada, ajústela primero, luego haga ajustes de contraste y brillo, y luego retroceda en los ajustes de exposición si es necesario. Idealmente, su exposición será acertada y no tendrá que meterse con ella. (Todavía no soy tan bueno, pero estoy trabajando en ello).