La madre de todas las comparativas

de rango dinámico (extremo)

 

No es que esté muy orgulloso de esto (mi madre aún no lo sabe), pero cuando uno tiene tiempo libre acaba por hacer chorradas como esta. Qué menos que darle un poco de publicidad y así no se queda en mi disco duro y sólo para mí, porque comparar el rango dinámico (extremo) de un par de reflex una m4/3 y unas cuantas compactas muy diferentes entre sí, modelos de hace 5 o 6 y modelos recientes... A priori mucha utilidad no parezca que tenga salvo pasar el rato (desde luego pasé bastante más de un rato).

Las participantes en esta fiestorra son las Nikon D70s, D300, y D7000, Canon S95 y SX220, Olympus XZ-1, Panasonic G1, Casio EX-FH100, y Kodak P880. Aunque pueda extrañar la variedad tan grande, el motivo de que sean estas y no otras es tan sencillo como que a estas las tengo... Todas tienen en común el poder disparar en RAW, y sobre el RAW es donde he intentado estudiar y/o comparar el RD que podemos extraerles.

No quiero dejar de decir algo que ya he dicho otras veces: no me parece nada fácil medir, comparar, o cuantificar con precisión el rango dinámico de varias cámaras. Pienso que no sólo es una cuestión de ruido, si no que puede hbaer muchos otros factores como puedan ser qué tal se recuperan los colores, el tono/contraste (que los negros más profundos no caigan abruptamente, por ejemplo). Aparte de eso no hay que olvidar que una cosa puede ser cuan lejos puede llegar una cámara, y otra muy distinta hasta que nivel nos ofrece un resultado fotográficamente aceptable. Vamos, que no esperéis ninguna respuesta absoluta, aquí al menos (esto sería un "disclaimer", ¿no?).

 

Me hago cargo

Para esta prueba he cambiado el método que había empleado en otras ocasiones, y he utilizado el mismo que cuando comparé el RD en los diferentes tipos de NEFs de la D7000.

Con una una misma escena se ha tomado una fotografía con exposición correcta y a continuación una serie de exposiciones sobreexponiendo y subexponiendo en unos valores determinados, hasta los límites de sobre y subexposición severa.

Luego, en la fase de postprocesado se intentaba conseguir el resultado de la exposición correcta a partir de esas imágenes sobre y subexpuestas. Por ello primero se revelaba con Adobe Camera Raw la imagen bien expuesta ajustando balance de blancos y luminosidad (para igualar el resultado en estos aspectos para las diferentes cámaras), y a continuación se revelaba el resto de imágenes variando la compensación de exposición (y en los casos más extremos otros ajustes como brillo, curvas...) para intentar igualar el resultado de la foto con exposición correcta. En los casos de subexposición severa se afinaba el resultado en cuanto a color y tono/contraste con un toque en el Photoshop.

En las imágenes sobreexpuestas el límite venía dado por aquellas zonas "quemadas" en las que se había perdido información y que no permitían volver atrás. Normalmente esto aparecía de forma más o menos abrupta, pudiendo fijarse ese límite con 1/3 de pasos de exposición (aunque siempre habrá un error, éste sería pequeño). En las imágenes subexpuestas no habrá un límite bien definido, y habrá que valorar el aspecto visual en varios aspectos: ruido, tono/contraste, coherencia del color...

 

Se ha utilizado la siguiente escena (JPG directo de la Canon S95), con luz natural pero no directa del Sol y sin un contraste excesivamente fuerte pero sí suficiente para poder evaluar el comportamiento de sombras y luces dentro de un rango:

 

Para hacerse una idea de a qué límites se llegaba, a continuación se muestran las imágenes con máxima sobreexposición y (casi máxima) subexposición, a la izquierda los JPGs directos de la S95 y a la derecha el resultado del procesador de los RAWs:

->

->

 

Una condición fundamental para que el método sea válido es que la luminosidad de la escena no varíe mientras se toma la serie completa de imágenes con una cámara. Esto lo fui comprobando simplemente tomando una serie de imágenes con una Panasonic G1 a lo largo de la prueba (menos cuando le tocó a ella, que empleé la Canon 95), con la exposición fijada en manual. Eso aparte de tomar una misma exposición antes y después de la serie con la misma cámara que estaba probando, y comprobar que no hubiera cambios importantes. No hubo variaciones evidentemente, ya que si no no daría como buenos los resultados... y por algo esperé a un día bien despejado y evité las horas en las que el Sol empezaba a entrar por la ventana o venía rebotado de la fachada de enfrente.

 

Resultados

Para comparar los resultados de las diferentes cámaras, redimensioné las imágenes a un tamaño de 1000x750 píxeles (1060x704 en el caso de las reflex) por interpolación cúbica sin enfoque, y tomé un recorte de 400x550 píxeles en dos zonas: una para comprobar la conservación de luces altas, y otra para poder evaluar la recuperación de las sombras.

Estos recortes los junté y coloqué luego en una imagen-sábana, con una cámara por columna a lo largo de la cual se recorrían las diferentes exposiciones con las imágenes resultantes. Creo que lo más fácil será dejar la imagen-sábana... (nota: recomiendo descargar la imagen y visualizarla en el ordenador con un programa adecuado):

 

Para las luces podéis ver que hay tres recortes: el inferior corresponde a la imagen con exposición correcta (+0 EV), el del centro a la imagen más sobreexpuesta en la que se han podido recuperar las luces sin signos evidentes de quemados, mientras que el superior es de la exposición 1/3 más sobreespuesta que la anterior en la que ya no se han podido recuperar las luces. Cabe suponer que aquí podría existir un margen para el error o la apreciación, pero éste no debería ser superior a 1/3 EV. He indicado la corrección de exposición efectuada en el revelado RAW en el lado de la imagen de forma general, aunque al final en unas cuantas cámaras lo puse sobre el recorte (para quitar filas incompletas y así disminuir el tamaño de la sábana...).

Para la zona de las sombras hay unos cuantos recortes más: el superior se corresponde a la imagen de exposición correcta (+0 EV), mientras que los que están por debajo se corresponden a la serie de subexposiciones a partir de 5 EV (que ya es mucho) en pasos de 1 EV hasta donde ya no se recuperaba la imagen en condiciones, con el fin de poder evaluar la calidad en la recuperación de las sombras.

Juzgad vosotros mismos, aunque yo veo a la Panasonic G1 como la más débil, seguida por la Kodak P880 y Nikon D70s (que anda que no tiene años). El resto estarían un poco por encima, con las compactas tuteando a la D300, y destacando la Nikon D7000 bastante por encima de las demás.

 

¡Queremos números!

Nunca he entendido muy bien porqué, al menos por lo que a utilidad fotográfica se refiere.

- ¡Con esta cámara tendrás 10.5 EV de rango dinámico!

- ¡Ah! ¡Oh! ¿Y eso a qué tipo de escena se corresponde?

Yo personalmente todavía no tengo ojo como para andar diciendo "Aquí habrá unos 9 EV de rango dinámico", aunque por mi experiencia en escenas naturales con un contraste fuerte puede haber una diferencia máxima de unos 6-7 EV entre luces y sombras (aunque evidentemente habrá escenas en la que sea mayor), aunque habiendo entre 4-5 EV ya nos puede parecer algo imponente a simple vista. Es fácil de evaluar al momento, tomando una exposición correcta para las luces y otra para las sombras (de hecho así he llegado a esos números, al hacerlo para asegurarme de que la cámara podría con el rango dinámico de la escena).

Para comparar el rendimiento entre cámaras tiene más sentido, pero depende de cómo se hubieran medido me lo tomaría con reservas (con los números de DxO me he llevado algún que otro chasco...). Insisto en que no considero que el rango dinámico sea algo tan fácilmente cuantificable en números, primero porque no sólo creo que esté relacionado con el ruido si no con otros aspectos como color, contraste... y segundo por algo de lo que hablaré más adelante.

Pero bueno, en la siguiente tabla voy a hacer unos pequeños cálculos basados en los resultados del procedimiento anterior. Tomaré el límte de sobreexposición en aquella que permite recuperar bien las luces (fácil), pero para el de subexposición tomaré dos: uno aceptable fotográficamente (nivel de ruido no muy alto) y otro "extremo" que simplemente permita reconocer la escena (que se puedan ver los diferentes elementos y objetos, se aguanten los colores...). ¿Cómo los tomaré? Pues según lo vea, la verdad, no me voy a esmerar mucho... Seguro que esto será discutible, pero podéis hacer vuestros propios números a partir de la imagen de arriba, y así luego ponéis verdes los míos por los foros (anda que no mola):

 

 
D7000
D300
S95
FH100
SX220
XZ-1
G1
P880
D70s
Luces
+1.66
+2
+1.33
+1.33
+1
+1.33
+1.33
+0.66
+1.00
Sombras OK
-7
-5
-6
-5
-6
-5
-5
-5
-5
Sombras Xtrm
-10
-7
-8
-8
-8
-7
-6
-8
-7
Ran. Din. OK
8.66
7
7.33
6.33
7
6.33
6.33
5.66
6
Ran. Din. Xtrm
11.66
9
9.33
9.33
9
8.33
7.33
8.66
8
D7000
D300
S95
FH100
SX220
XZ-1
G1
P880
D70s

 

Para el valor aceptable fotográficamente en algunos casos a lo mejor parece que me he pasado de exigente, y que podía haber cogido un paso más, pero son recortes de imágenes redimensionadas a un tamaño de 0.75 MP (poco más o menos lo que se sube a flickr) y no recortes al 100 % de imágenes de 12 MP que después van a redimensionarse abajo. Por decirlo de otra forma: son recortes de un tamaño que apenas daría para imprimir a 10x15 cm... Reducir las imágenes a un tamaño de 6 MP puede darnos una idea mejor de qué es lo que tenemos (pasad el cursor sobre el nombre de los diferentes modelos):

Visto así parece claro que no me he pasado de exigente... (Comentar que esos recortes son anteriores al afinado de color que efectué para montar "la sábana", de ahí las variaciones que puedan verse en ese aspecto).

 

Después de poner números a la impresión visual (si alguien se los quiere tomar como algo fiable que les ponga un margen de error de +/- 1 EV...), más o menos llego a la conclusión de antes, aunque la parte de abajo está más reñida en cuanto a RD fotográfico, e incluso la G1 sería mejor que P880 y D70s, y alcanzaría el mismo valor que la Casio FH100. Al hablar de RD extremo la cosa cambia, y la G1 cae por detrás de todas, mientras que la FH100 sube hasta el segundo lugar, por delante incluso de la D300.

Mi experiencia fotografiando con ellas coincide en algunas cosas y en otras no: la G1 sí me parece la más floja (algunas veces, pocas, se me ha quedado un pelo corta), la Kodak P880 me dejaba ir un poco más allá (lo que coincidiría con su mayor valor de rango dinámico extremo), la D7000 va más que sobrada en situaciones "naturales"... Pero ni por asomo diría que la FH100 e incluso la S95 tienen más RD que la D300, aunque sí vayan muy bien servidas y no me haya notado frenado por ellas en ese aspecto.

 

Pues vaya castaña de prueba...

Si ni los resultados de mi prueba coinciden con mis impresiones por experiencia mal vamos, pero lo que aquí miraba era el máximo que podía extraerse que no siempre será lo que necesitemos. Me explico. En una escena natural de contraste fuerte he dicho antes que podía haber una diferencia entre luces y sombras de unos 4 a 7 EV, pero no siempre vamos a llegar a ese máximo. Entonces quizá la S95 pueda abarcar 9.33 EV contra los 9 EV de la D300, pero bien podría ser que si sólo necesitara llegar a unos 4 EV de diferencia (que no es poco, insisto) la D300 se comportara mejor que la S95. De hecho eso es lo que pasa.

 

Ahí va un ejemplo real. Esta es una fotografía tomada con la D300, revelada y procesada:

Imagino que muchos habréis adivinado el fuerte contraste que había en la escena real, tanto que el JPG de la cámara era este:

Visto así parece una barbaridad, con ese negro-negrazo en las sombras. Pero ese negro-negrazo quizá no esté tan subexpuesto como se pueda pensar, de hecho abriendo el RAW y aplicando una compensación de exposición de "sólo" +3 EV tenemos esto:

Es decir: en esa escena con ese contraste tan fuerte, exponiendo para conservar la mayor parte de las luces altas (pasaba de intentar no quemar el Sol detrás de las nubes, evidentemente...) ha bastado con levantar las sombras el equivalente a unos 3 EV (incluso menos, al querer darle un poco más de contraste a la imagen final).

 

Voy a ampliar un poco la prueba para comparar muy rápidamente la D300, la S95, y la G1 con el método que he empleado otras veces. En este caso la escena (vista por la D300) ha sido la siguiente:

 

Tras hacer una serie de exposiciones en pasos de 1/3 EV con cada cámara, tomar aquella que permitía conservar y recuperar bien las luces altas, y procesarla para recuperar/subir las sombras, el resultado obtenido con cada cámara ha sido el siguiente (se muestra un montaje de las luces y las sombras obtenidas de la misma exposición):

 

A este tamaño ya puede empezar a apreciarse que la imagen de la D300 parece mejor, con la de la S95 por detrás y en último lugar la de la G1. Redimensionando las imágenes a un tamaño de 6 MP y cogiendo un recorte de las sombras veremos lo siguiente:

 

Queda claro que la D300 está muy por delante de la S95, que a su vez está un poco por delante de la G1.

La diferencia de exposición con la exposición correcta para las sombras (que también se tomó dentro de la serie), ha sido de 4 EV en la D300, 5.33 EV en la S95, y 5 EV en la G1. Eso sería por tanto lo que se han subido las sombras en el revelado. ¿Por qué esa diferencia? Bueno, en la prueba anterior la D300 podía recuperar 2/3 EV más en las luces respecto a la S95 y G1, teniendo en cuenta que ahora la zona de las luces no es de color blanco (diferente balance de canales) y que no es la misma que la de las sombras, no parece tan raro que esa ventaja pueda variar 1/3 o 2/3 EV.

En cualquier caso tenemos que la D300 frente a la S95 gracias a su mayor margen en las luces altas siempre necesitará subir menos las sombras, y es muy probable que si no es necesario subirlas 6 EV al final ofrecerá mejores resultados.

En el caso de la S95 y la G1 parece que la diferencia es demasiado grande entre ambas para pensar que la G1 pueda llegar al nivel de la S95 en algunas circunstancias. Ampliando esta última prueba, comparé la recuperación de sombras tomando las exposiciones subexpuestas 2 EV y 3EV (respecto a la exposición correcta), y en ese intervalo (recuperando entre 2 y 3 EV las sombras) parecen igualarse las dos. Pero 2 EV tampoco es tanto, y eso para igualar el resultado de una compacta. Me parece algo pobre para la G1, la verdad.

Igual que antes, ahí van una comparación de recortes en imágenes redimensionadas a 6 MP:

 

 

Ahora alguien podría decirme que a qué espero para repetir la prueba comparando el comportamiento a recuperaciones bajas-medias (como he hecho aquí con la S95 y G1) con todas las cámaras, pero bueno. Vale. Que sí, que me lo podéis decir. Ahora lo añado a la lista...

 

Acabáramos

Ya decía al principio que es muy duro esto de evaluar y comparar rangos dinámicos. Tanto, que hasta se podría decir que me he quedado a medias, aunque ya estoy acostumbrado a que me digan eso.

En cualquier caso me atrevería a decir que:

 

Si alguien espera una conclusión absoluta y firme en plan erudito lo lleva claro... Ya he dicho al principio que esto era para pasar el tiempo y poco más...

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