El rango dinámico explicado

Cuando se menciona el término «rango dinámico», mucha gente pensará rápidamente en el HDR, o «Alto Rango Dinámico». Con este término, y técnica, tan popular en el mundo de la fotografía, rara vez se considera lo que es realmente el rango dinámico, y mucho menos por qué querrías que fuera «alto». En resumen, el rango dinámico describe la medida entre los valores máximos y mínimos. Aunque no es específico de la fotografía, en este artículo sobre el rango dinámico en la fotografía podemos interpretar el rango dinámico como la medida entre los blancos más blancos y los negros más negros de una imagen, o los valores más bajos y más altos de densidad y luminancia.

Encima: Un gradiente de negro a blanco totalmente tonal.

Antes de profundizar, considere un gradiente de blanco y negro: una suave transición del negro al blanco con aparentemente innumerables tonos grises entre los valores más negros y más blancos del gradiente. Ahora, con ese gradiente totalmente tonal en tu mente, intenta imaginar un gradiente suave que vaya del gris oscuro al gris claro. La gama de tonos grises es mucho más limitada sin puntos negros o blancos y, por tanto, el rango dinámico es más corto. Una forma más fácil de reconocerlo es que el contraste entre los puntos máximo y mínimo de la escala es mucho mayor en el gradiente de blanco y negro que en el gradiente de gris a gris. Este rango de contraste, además del mayor número de tonos entre los valores mínimos y máximos, es un rango dinámico más alto.

Encima: Un gradiente de gris a gris tiene un rango dinámico más corto.

Esto es importante para la fotografía, principalmente por el hecho de que nuestros soportes de grabación, ya sea un sensor digital, un rollo de película, un archivo digital o una impresión, no pueden percibir el mismo rango dinámico que nuestros ojos. Por muy amplia que parezca esa escala tonal en la imagen fotográfica, se está truncando de alguna manera y compensando la falta de un valor absoluto de blanco o negro. Una fotografía impresa no puede ser más blanca que el blanco del papel ni más oscura que la tinta del papel. Del mismo modo, una imagen digital o basada en una película sólo puede registrar una cantidad determinada de detalles entre las sombras más oscuras de una escena y las luces más brillantes, y acabará por representar los tonos del final de esta escala como un blanco o un negro efectivo simplemente porque no hay suficiente detalle disponible. Cada medio tiene su propio rango dinámico, y a menudo el objetivo es ampliar la gama de tonos entre los valores máximos y mínimos para crear una imagen más completa, similar al gradiente que va del negro puro al blanco puro.

Esta capacidad de producir una gama más amplia de tonos, o de disponer de una mayor gama de tonos entre el blanco y el negro del medio, es lo que se busca al comparar el rango dinámico de diferentes cámaras, películas, papeles o casi cualquier tipo de restricción que se aplique al hacer una fotografía.

En un sentido práctico, el rango dinámico se utiliza de forma más eficaz y evidente cuando se trabaja en escenas con un gran contraste inherente. Los casos en los que hay elementos brillantes y sombras son los más difíciles de fotografiar, debido a la incapacidad de registrar detalles en ambas regiones de una imagen, y a menudo habrá que llegar a un compromiso para controlar las sombras o las luces. Las cámaras con un mayor rango dinámico, medido en paradas, retendrán los detalles en mayor medida que una cámara cuyo rango dinámico sea menor. Por ejemplo, si una escena se mide con las luces en EV (valor de exposición) 12 y las sombras en EV 1, hay una diferencia de 12 puntos en las luces y las sombras, y una cámara con un rango dinámico de 12 puntos tendría que usarse para grabar detalles en todas las partes de la imagen sin recortes (la incapacidad de mostrar detalles debido a que el valor de exposición está más allá de las limitaciones de grabación del medio). Es raro que las mediciones del rango dinámico de las cámaras se den o sean completamente precisas; sin embargo, como regla general, se puede suponer que las cámaras con fotositos más grandes, o con un mayor tamaño o paso de píxeles, tendrán la capacidad de registrar un mayor rango dinámico. Los sensores más grandes y las resoluciones más bajas pueden ser un indicador de un fotositio más grande: los sensores más grandes tendrán espacio para fotositios más grandes, y los sensores con menor resolución permitirán que el fotositio sea más grande que los de mayor resolución. Los fotositos más grandes permiten recoger más luz y, posteriormente, registrar más detalles y una mayor relación de contraste.

Arriba: Imagen compuesta HDR. Abajo: Fotos separadas que crean el compuesto.

Sin profundizar en el camino científico, hay algunos consejos útiles para ampliar el rango dinámico efectivo de una imagen y así expandir visualmente la gama de tonos que se pueden registrar y evitar la pérdida de detalle en las luces y sombras.

Como se ha mencionado en primer lugar, las imágenes de alto rango dinámico (HDR) son una técnica que muchos utilizan para obtener un mayor detalle en las luces y sombras de una escena, más allá de lo que puede registrar una sola exposición. Utilizando el ejemplo anterior como punto de partida, si una escena tiene un rango de valores de exposición de 12 stops y sabes que tu cámara puede grabar cómodamente un rango de 10 stops, ahora estás perdiendo un stop de detalle en las regiones altas y bajas, o dos stops en una u otra región, dependiendo de tu sesgo de exposición. Para compensar esto utilizando el HDR, grabarías tres exposiciones secuenciales con diferentes ajustes de exposición para asegurarte de que se registran los detalles de las sombras más oscuras y las altas luces más brillantes. Por ejemplo, si la exposición base es de f/5,6 a 1/60 segundos, se grabarían también exposiciones de f/5,6 a 1/30 segundos y f/5,6 a 1/125 segundos. En la postproducción, se fusionarían estas tres imágenes en un único fotograma, tomando los detalles de las sombras de la exposición a 1/30 de segundo, las luces de la exposición a 1/125 de segundo y promediando los tonos medios entre las tres exposiciones para producir efectivamente una imagen con un rango de valores de exposición de 12 puntos.

Un método alternativo y más tradicional para controlar la exposición y alargar el rango dinámico es el uso de filtros de densidad neutra graduados. El diseño de los filtros de densidad neutra graduada, preferidos por los fotógrafos de paisajes y los que suelen fotografiar grandes extensiones de cielo, permite obtener una exposición completa en el primer plano en sombra de una escena sin que el cielo brillante se vuelva completamente blanco. El diseño de estos filtros coloca una porción de densidad neutra en un borde del filtro mientras deja la mitad restante completamente clara. A partir de aquí, se registrará la exposición de forma normal para el primer plano y se dejará que la densidad controle las luces del cielo, con lo que se obtendrá una imagen resultante con un mayor rango dinámico y un detalle completo en ambas regiones contrastadas de la escena.

Algunos otros ejemplos prácticos que surgen a menudo y que se relacionan con el rango dinámico son los términos Dmax y Dmin, y cómo se relacionan con las aplicaciones de escaneado e impresión, así como con la fotografía basada en película. Aunque estos términos también son aplicables a la fotografía digital, se refieren principalmente al punto negro más profundo que se puede medir en una impresión, película o escaneado. Un ejemplo para encontrar el Dmax sería tomar un trozo de papel fotográfico, exponerlo a la luz ambiente y revelarlo. Una vez revelado, el papel será completamente negro, y esta «negrura» medible es el Dmáx para el medio en cuestión. Dmin es lo contrario, y es el área medible del papel que no ha recibido ninguna exposición (es decir, el papel blanco, o lo que comúnmente se denomina base+niebla). Dmax y Dmin son portmanteaus para Densidad + Máxima o Densidad + Mínima, y se refieren a la densidad óptica que un medio es capaz de registrar. En el ámbito digital, el valor Dmáx se suele dar en los escáneres y se refiere a la parte más oscura de una impresión o película de la que el escáner puede seguir recuperando detalles, y cuanto más alto sea el número, mejor. Los valores de densidad se miden en una escala logarítmica con una base de 10, lo que significa que un escáner con un Dmax de 3,0 (una relación de contraste de 1000:1) es capaz de registrar 10 veces más detalles que un escáner con un Dmax de 2,0 (una relación de contraste de 100:1).

Esto es similar al rango dinámico expresado en paradas, donde los valores de exposición alrededor de 0 representan el Dmax de una escena y los EV de +15 se refieren al Dmin. La diferencia entre estos dos valores es efectivamente el rango dinámico; cuanto mayor sea la diferencia, mayor será el rango dinámico.

Todas las imágenes © Tim Cooper

El rango dinámico es un aspecto de la fotografía que a menudo se pasa por alto, principalmente debido a que no es algo fácil o siempre posible de controlar. A menudo se toman decisiones creativas que anulan el deseo de tener una gama de tonos totalmente controlada para favorecer una estética de tonos altos o bajos, y por otro lado muchos fotógrafos son muy conscientes del rango dinámico aparente y hacen todo lo posible para comprimir el mayor número de paradas y el mayor detalle posible en una imagen. Independientemente de la vía creativa, el conocimiento de la cámara, la película o el medio para compartir permite trabajar dentro de los límites de su rango dinámico o buscar alternativas para ampliarlo.

Para ver un vídeo de Tim Cooper en el que habla de la fotografía HDR, haga clic aquí. Para ver un vídeo adicional de Cooper hablando de la fotografía HDR realista, haga clic aquí.

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