Tema: Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen

 


 El tema fue iniciado por Jorge Suárez el 28/01/2011 1:25 am en Técnica fotográfica.
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Ultima respuesta por antonio perez abella el 01/08/2012 a las 14:10 Ir a la ultima respuesta
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  28/01/2011 1:25 amtema inicial  
Fuera de línea Jorge Suárez
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Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Luego de publicar una foto que con cierto humor titulé “Histograma elegante” y tras leer durante algún tiempo algunos artículos en el foro, he llegado a la conclusión que algunas cuestiones elementales relacionadas con nuestra afición, que suelen darse por obvias, no son tan obvias.
De ello surgió la idea de comenzar a escribir algunos apuntes teóricos que, conforme a la aceptación, las críticas, dudas, aportes y/o sugerencias, se irán multiplicando… o no jaja Pues aquí el primero



Parto de la idea de que la mejor captura que podemos lograr con una cámara fotográfica, es aquella que mayor información puede retener de la partecita de la realidad que estemos fotografiando. Pero qué características tiene esa captura y cómo podemos optimizarla conforme a las condiciones con las que contamos.

A diferencia de nuestra retina, los sensores digitales responden de manera lineal y acumulativa a los estímulos del espectro visible. Un sensor, básicamente, es un contador, que en función de la cantidad de fotones que cuenta, genera una señal eléctrica de proporcional intensidad, que puede ser interpretada como parte de una imagen. Ni siquiera es capaz de distinguir “colores”, sólo cuenta fotones.

Las cámaras digitales y luego los softwares de edición de imágenes cuando bajamos nuestras fotos a una computadora, nos brindan información sobre esos fotones que fueron capturados, bajo la forma de una gráfica que conocemos como histograma.
En esa gráfica se trazan 256 líneas verticales, cada una representando la proporción de pixeles presentes en la imagen por grado de luminosidad.
Dicho de otro modo, se representa en un total de 8 bits de información, la totalidad de pixeles registrados en la imagen, por su valor de luminosidad, desde el negro ( 0 ), hasta el blanco (255), pasando por 254 incrementos de luminosidad que constituyen la gama de “tonos medios” ¿por qué 256? Pues porque un bit tiene dos valores posibles (y esto ya es informática básica… 0 o 1) y 28=256.

Pero al margen de ello ¿qué nos dice el histograma sobre la calidad de nuestra captura?

Un histograma en el que la mayor parte de la gráfica tiende al extremo izquierdo, o bien corresponde a una toma obscura por su propia naturaleza, o bien hemos subexpuesto (No hemos captado la luz necesaria para exponer correctamente esa escena. Los sombras tenderán a empastarse porque nos falta información)




Un histograma en el que la mayor parte de la gráfica tiende hacia el extremo derecho, corresponde a una imagen con preponderancia clara (una pared blanca o escena compuesta en clave alta) o bien, hemos sobrexpuesto (Hemos captado demasiada luz. La foto se ha quemado)




Un histograma cuya gráfica se concentra en el medio sin llegar a los extremos, se corresponde con una fotografía en la que predominan los tonos medios, pero al no haber ni blanco puro ni negro puro, pues, nos dejará la sensación de foto lavada, falta de contraste.




Finalmente, un histograma cuya gráfica se divide en dos concentraciones, una a la izquierda y la otra a la derecha, cual dos picos con un valle en el medio, se corresponde con una fotografía en la que hay mucha información en altas luces y mucha en las sombras, con escasos tonos medios. Dicho de otro modo, imagen de alto contraste.




Dos aclaraciones debo hacer llegado este punto. Una es que el histograma que muestra nuestra cámara luego de la captura, no necesariamente es el que veremos luego al bajar la imagen a la computadora. Esto ocurre con independencia de si estamos disparando en RAW o en JPG y se debe que no se trata del histograma de la captura en sí sino de lo que la cámara interpreta que será el histograma de esa imagen cuando la pasemos a jpg y ese proceso de conversión, puede presentar algunas desviaciones respecto de esa primera interpretación de la cámara.
La segunda, es que aunque los histogramas de una captura en RAW y de otra en JPG se vean muy similares, en absoluto lo son. Esto se debe, a que una imagen capturada en JPG, contiene 8 bits de información de luminosidad. Es decir, 256 tonos posibles entre el blanco y el negro. Por el contrario, una captura RAW, que normalmente captura en 12 bits y en algunas cámaras en 14 bits, permitirían una distribución de 4096 tonalidades (o 16384 respectivamente), entre blanco y negro. Y la diferencia se amplía si consideramos que esa cantidad de bits se captura por canal, en una imagen color. La diferencia de cantidad de información capturada por la cámara, entre un archivo JPG y un RAW, se vuelve abismal… aunque eso lo dejaremos para otro post.

Recapitulando un poco y a modo de cierre: ¿cómo hago para estar seguro de que la toma que hice está correcta de luz? ¿Alcanza con lograr en la captura un “histograma elegante”, que llega a los dos extremos (tiene blanco puro y negro puro) y conforma una armónica campanita gaussiana (buena distribución de tonos medios con contraste armónico y controlado en toda la escena)?
Pus NO. Algo que dejaremos en claro desde ya y como anticipo del próximo post es que la imagen capturada, no tiene por qué parecerse a la imagen final. Como diría Mellado, el archivo original de captura es a la fotografía, lo que una partitura es a la música. Nuestra captura digital es nuestra partitura… nuestra fotografía, es el modo en que interpretamos esa partitura, otorgándole, nuestra marca personal de expresión y creatividad.

Veremos que el “histograma elegante” deberá ser nuestra meta de llegada, pero no necesariamente nuestro punto de partida y que en general, salvo casos concretos que mencionaremos, un histograma que llega a los dos extremos pero se desplaza predominantemente hacia la derecha, sin final abrupto, con descenso, hacia la derecha, es casi garantía de una fotografía correctamente expuesta y por lo tanto, de calidad en términos de luminosidad, tonos y contraste.

Perdón si ha resultado demasiado largo y si lo desean… continuamos en otro.


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  28/01/2011 1:40 amrespuesta #0 
Fuera de línea Pablo Esteban Aguerrebere
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Muy interesante jorge!!!
La pregunta es una vez que sacamos la foto y miramos el histograma y no nos quedo como elegante, que posibilidades hay de correrlo?.
y si nos vamos dando cuenta cuando trabajamos en la edición, esa montañas que nos quedaron en un costado se van alineando al medio.
saludos y gracias


Pablo Esteban Aguerrebere
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  28/01/2011 1:46 amrespuesta #1 
Fuera de línea Jorge Suárez
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Gracias por pasar Pablo. Por ahora sólo expliqué qué es el histograma. En el siguiente, cómo debiera quedar el histograma al momento de la toma y por qué. Como eso es medio larguito y a lo mejor tedioso... en un tercero, cómo debiera transformarse y cómo, ese histograma que en un comienzo estará tirado a la derecha, en un histograma "elegante", lo más parecido a una gaussiana.
Cuestión de paciencia... como con los bichos jajaja
Un abrazo y gracias de nuevo


Algo debo estar aprendiendo, mis fotos cada vez me gustan menos...
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  28/01/2011 7:57 amrespuesta #2 
Fuera de línea Rodolfo Andrés Capdevielle
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Gracias amigo por tu explicación tan interesante. Estaré muy atento a tu segundo post para seguir leyendo.
Ahora me estoy yendo con varios a Ushuaia, espero que alguna de las fotos me salga con un histograma agradable y pueda mostarar alguna foto
Salud y buen vino.
Rodo


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  28/01/2011 8:27 amrespuesta #3 
Fuera de línea Nora Lago
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
Editado por Nora Lago el 28/01/2011 8:28 am.
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Mil gracias por la información, espero esl próximo y de ahora en más a estudiar el histograma

Nora Lago la única profana del sitio solo para admirarlos
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  28/01/2011 9:30 amrespuesta #4 
Fuera de línea Diego Carrique
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Muy interesante aporte Jorge, habrá que estar atento a la configuración del histograma para interpretar mejor nuestras fotos, algo que al menos yo no le daba mucha importancia por desconocimiento.
Gracias por compartirlo!


Diego Carrique
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  28/01/2011 9:32 amrespuesta #5 
Fuera de línea Guillermo Straface
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente la iniciativa, y hago expreso mi agradecimiento mas alla del click en el cuadrito correspondiente.
Tu calidad docente está a la vista.
Espero ansioso los próximos. Con la lectura de este me han surgido montones de preguntas, que antes de hacerlas y resultar cargoso, esperaré, pues seguramente se iran aclarando en próximas entregas.


Guillermo Straface
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  28/01/2011 10:35 amrespuesta #6 
Fuera de línea Jorge Suárez
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
Editado por Jorge Suárez el 28/01/2011 10:45 am.
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Perdón gente... me acaban de hacer notar una burrada que puse... "28=256" Obviamente eso no es cierto. En realidad debiera decir dos a la octava es igual a 256. Ahora lo corrijo. Perdón

Otras aclaraciones que podrían agregarse respecto de los histogramas son:

- Que un histograma lleno de picos, en general, indica una imagen llena de microcontrastes fuertes. Será complicada su edición. Pero no habla necesariamente de una imagen de mala calidad. Distinto sería el caso de un histograma de salida, es decir el que corresponde a la foto ya editada... lo veremos en el próximo.

- Nunca está de más repetirlo... TÉNGASE EN CUENTA QUE AQUÍ ESTAMOS HABLANDO DEL HISTOGRAMA QUE SE VE EN LA CÁMARA... no estamos hablando del que resultará luego de editar la fotografía en la computadora. No son la misma cosa y eso debe estar siempre presente.


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  28/01/2011 11:36 amrespuesta #7 
Fuera de línea Mario Camardella
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente tu iniciativa y muy bien explicado...
A mi me sirve para hacer un refresh...de los conocimientos...para tenerlos siempre presente....seguire con atencion todos tus post...y los comentarios al mismo
Gracias...
Saludos
Mario


Todos somos educadores, procuremos enseñar con el ejemplo. http://www.mariocam.fotonat.org/
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  28/01/2011 11:50 amrespuesta #8 
Fuera de línea Armando Enrique Kazimierski
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente explicacion de algo que en general no se tiene en cuenta,te felicito y agradezco

Desarrolla tu estilo propio, muestra la realidad como sólo tú sabes verla. Aprovecha todo lo que sabes sobre fotografía y técnica y utilízalo para lograr resultados diferentes.
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  28/01/2011 11:57 amrespuesta #9 
Fuera de línea Ricardo Aníbal Rivero
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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muy buena información y muy clara
quedamos a la espera de un nuevo capítulo

felicitaciones y agradecido por tu trabajo


Ricardo Aníbal Rivero
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  28/01/2011 12:38 pmrespuesta #10 
Fuera de línea Jorge Suárez
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RE: Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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[b
...
Ahora me estoy yendo con varios a Ushuaia, espero que alguna de las fotos me salga con un histograma agradable y pueda mostarar alguna foto
Salud y buen vino.
Rodo


Seguramente! ya vas a ver que sí. De todos modos, como dije, el histograma elegante, lo lográs vos luego de la edición. Claro, hay que partir de una buena captura. Fijate el dibujito del que pongo como ejemplo de foto sobreexpuesta. En realidad, un histograma como ese, es una joyita. Debiera estar mucho más a la derecha para que denote una foto quemada.
Te anticipo un truco. Si vas a usar algún tipo de automatismo (prioridad de la apertura o de la velocidad), poné medición puntual y compensá para arriba 1 o dos diafragmas. Fijate cuál queda mejor sin que se reviente sobre la derecha.
Si vas a usar exposición manual, usás la medición puntual, apuntá a las altas luces que quieras con textura y a eso sobreexponelo uno o dos puntos, según tu cámara. Cuando tengas los datos de la exposición fijados, reencuadrás y disparás. No falla. Es infalible ese método.

OJO, esto no funciona cuando trabajás con flash. Sería algo más complicado y como la exposición con flash, la controla el flash y no la cámara, a veces, no responde como nosotros queremos.


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  28/01/2011 1:48 pmrespuesta #11 
Fuera de línea Claudio Mendez
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Jorge: sin haber leido en extenso tu explicacion, ya que en el trabajo no puedo ver las fotos o dibujos de muestra, te agradezco la iniciativa, creo que esto es lo que necesita esta pagina, datos tecnicos sobre cosas como decis que parecen obvias pero que no lo son tanto.

Espero todos tus futuros articulos, para leerlos en detalle y aprender, y agradecerte tu gran aporte, yo al menos estare atento.

Muchas gracias y saludos
Claudio


Claudio Mendez
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  28/01/2011 4:41 pmrespuesta #12 
Fuera de línea Gregorio Castillo Fernández
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente iniciativa.Gracias por compartirla. A la espera de la siguiente

Goyo
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  28/01/2011 6:31 pmrespuesta #13 
Fuera de línea Marta Liber
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Muy buen aporte, Jorge.
Siempre es interesante aclarar algunos puntos. Sobre todo a mi que mis fotos son intuitivas, mis conocimientos son muy pobres.
Espero la segunda clase. Un abrazo, Marta


Marta Liber
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  29/01/2011 12:14 amrespuesta #14 
Fuera de línea Pablo Serur
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente trabajo! Muy claro y muy bien explicado. Muchas gracias Jorge
Saludos
Pablo


Pablo Serur
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  29/01/2011 8:05 amrespuesta #15 
Fuera de línea Eduardo Nadal
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente Jorge! me pareció una explicación muy didáctica, completa y con gran fundamento científico. Creo que esto es un ejemplo de cómo aprovechar bien el foro para tocar temas que realmente contribuyen a la filosofía del sitio, que es la de enseñar, aprender y sobre todo compartir.
Ojalá siempre se usara el foro para estas tres cosas, espero realmente que continúes con muchos más artículos para poder seguir aprendiendo y seguir todos motivados a participar en esta hermosa página.
Un abrazo,
Eduardo


Eduardo Nadal
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  29/01/2011 2:58 pmrespuesta #16 
Fuera de línea Carlos Valpreda
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Excelente iniciativa Jorge, gracias por compartir.

Sds, Carlos.


Carlos V
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  30/01/2011 1:11 amrespuesta #17 
Fuera de línea antonio perez abella
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Conclusion, nos dice todo pero hay que entenderlo segun el ambiente donde se saque la foto y lo que se quiera obtener de ella?.
Los blancos quemados, se detectan en el histograma como lineas que tocan la parte superior?.
Saludos.


Mas vale giga en mano que mil volando.
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  30/01/2011 12:46 pmrespuesta #18 
Fuera de línea Jorge Suárez
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RE: Apunte I: ...
Editado por Jorge Suárez el 30/01/2011 12:56 pm.
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antonio perez abella escribió:
Conclusion, nos dice todo pero hay que entenderlo segun el ambiente donde se saque la foto y lo que se quiera obtener de ella?.
Los blancos quemados, se detectan en el histograma como lineas que tocan la parte superior?.
Saludos.



Uy Antonio, qué buenas preguntas!

En primer lugar, gracias por pasar y comentar.
NO, no nos dice todo pero nos dice mucho. Aunque nos puede dar indicios de la calidad que podrá tener nuestra imagen (porque si está bien expuesta, no tendrá ruido por ejemplo) no nos dice nada de su nitidez en relación con el foco, con la profundidad de campo. Por supuesto nada dirá en relación con el encuadre, la composición. Tampoco avisará nada si el balance de blancos es correcto... Parece una tontera todo esto que digo pero antes de que te quedes con esa idea pues, creo que no debemos dar por obvio que todo ello, sumado, contribuye a una buena foto.

Sí nos dice muchísimo sobre la luminosidad, el contraste, la gama tonal, el contraste y la correcta exposición (o no) que hayamos hecho. Nos avisará si hemos "reventado" (quemado) las altas luces o si hemos empastado las sombras. Si hemos perdido textura en ellas e incluso, si aún habiendonos pasado un poquito de luces, podremos recuperar textura de ellas o no.
Esto último no lo he explicado aún, porque queda reservado posiblemente para el tercer apunte donde comenzaré a explicar cómo a partir del histograma de entrada, de captura, intentamos obtener un "histograma elegante" en el de salida (es decir luego del "revelado" del archivo de captura)

Aclaro un poco más estos conceptos que enuncié.
El histograma no depende tanto del "ambiente" en que tomemos la foto, pero ahora que lo pienso, creo que estamos diciendo lo mismo. Lo aclaremos por las dudas.
Si en tu encuadre predominan los tonos obscuros (o sea más cerca del negro), aunque la foto esté correctamente expuesta y tengas muchísima textura en los negros, pues, el histograma, estará desplazado un poco hacia la izquierda.
Si por el contrario en el encuadre predominan los tonos claros (más cercanos al blanco...) el histograma de entrada, de captura, no será una campanita de Gauss perfectamente centrada con descenso suave hacia las dos puntas, sino que estará desplazada hacia la derecha.
La cuestión es que, para asegurarnos de una exposición correcta, en una escena "normal", con buena información y amplitud tonal desde el negro hasta el blanco, sin altas luces reventadas, con textura y buena información en las sombras, el histograma de entrada debería tocar los dos extremos DE LA BASE, izquierda y derecha, con una buena altura a lo largo de todo el trayecto y desplazado hacia la derecha. Esto habla, en principio, de una foto correctamente expuesta en términos de luminosidad.

Si la "montañita" es angosta en su base y alta... sabremos que hay poca gama tonal, escaso contraste y que toda la gama tonal se concentra en torno a un tono en particular. Y al no llegar a los extremos, pues, no hay ni negro, ni blanco. Esa foto, es inútil pasarla a monocromo por ejemplo jeje.

Si esa "montañita", tiene un valle en el centro y un pico a cada lado, nos está diciendo que hay poca diversidad de tonos medios y mucha información concentrada sólo en las altas luces y en las sombras. Eso habla de una foto demasiado contrastada.

Si es "finita" en los extremos izquierdo y derecho pero gorda en el centro, significa que hay una gran diversidad de tonos medios, una riquísima gama tonal, aunque tal vez, haya poco negro o sombras y poco blanco o altas luces. En un caso como este, si tratamos de elevar la luminosidad en la compu, notaremos que en las sombras, aparecerá ruido.

Vayamos a la segunda pregunta y para ello algo clave que tal vez no dije.
Lo importante de esta gráfica, por tratarse de un gráfico de "barras", es su forma (porque ello habla de la distribución) y su superficie (porque ello habla de la cantidad de información que se ha captado en cada nivel de luminosidad)
Cuando se revientan las altas luces, cuando se "quema" una foto, la gráfica no sólo se "saldrá por arriba" sino que además, se saldrá por "el costado".
En general, esta gráfica no se sale "por arriba" en el medio. Siempre terminará en curva por arriba, en toda la zona central.
El problema se detecta en los extremos. Un histograma que se "choca" con los bordes, en este caso el derecho, no termina su "dibujo" en la base, sino muy alto en ese borde. El ejemplo sería el siguiente.
Cuando estás mucho tiempo en una habitación completamente obscura mucho tiempo y sales a pleno sol, no puedes "ver" (al menos por un ratito)
Eso ocurre porque tu retina, recibe mucha más información de la que es capaz de procesar. Claro, luego se adapta y consigues ver. Pero si estuvieses frente a un reflector lo sufieientemente potente, pasado determinado límite... quedarías cegado por la luz.
Pues los sensores no pueden adaptarse. Pasado un punto, no pueden procesar tanta información y quedan ciegos. En una foto, esto es un punto blanco... "quemado". Cuando eso ocurre, el histograma "se revienta" por la derecha.
Aclaro una cosita. No siempre que se ha "reventado" todo se ha perdido. Porque gracias a la matrix de Bayer, el sensor puede guardar información de luminosidad de cada canal de color. Si por ejemplo se te quemó el rojo, pero el verde y el azul no, pues, aunque el histograma de luminosidad te muestre que se reventó por la derecha, a veces, es salvable y puedes recuperar información de las altas luces. En otro post explicaré cómo.

Por el contrario, volviendo al ejemplo anterior, si vienes de un lugar muy iluminado y entras en una habitación obscura, "no ves" de nuevo, hasta que la retina se adapta a la poquísima luz que rebotan desde los objetos y así consigue verlos.
Pasa que si la luz es muy, muy escasa, llegará un punto en que no podrá adaptarse. Habrá alcanzado el límite y si no es capaz de procesar la luz que llega desde un objeto, pues, sencillamente no lo ves.
A un sensor le pasa lo mismo. Si la cantidad de luz que le llega es escasa, se reventará por la izquierda y allí habrá una mancha negra de la que no podrás sacar información.
Si intentaras forzarla, aumentando la exposición o el brillo... si "tocaras niveles", verías que en ese lugar la imagen comienza a degradarse, porque le estarías pidiendo que ponga información donde... no la tiene y eso es sinónimo de... RUIDO
Pero si está bien expuesta, verás lo siguiente: si fotografías un cielo estrellado y está bien expuesta, notarás que aparecen las estrellas, claro, pero no "todas". Cuando interpretas ese RAW en Camera RAW o el intérprete que sea, pues... aparecen algunos puntitos blancos que a primera vista no se veían. Qué ha pasado? simple, pues la información fue captada por el sensor. Estaba allí. Sólo había que "recuperarla". Pues eso, lo explicaré en detalle en el post III

Muchas gracias. Perdona que me haya extendido tanto pero la idea es, como creo que está claro, compartir todo lo que se pueda.
Si quedan dudas... pues mejor! a seguir pensando y descubriendo cosas.
Un abrazo y gracias por pasar.


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  30/01/2011 10:59 pmrespuesta #19 
Fuera de línea juan carlos ramirez
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RE :Apunte I: Sobre qué es el histograma y qué nos dice sobre nuestra imagen
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Algo para tener en cuenta, y de verdad que es muy util vos me lo has demostrado lo prove y si es verdad.
Aun fuera de la secu me seguis enseñando. felicitaciones.
creo que estaria bueno que te armes un apunte de utilisación de flah, un saludo capo.


juan ramirez
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