Una vez, hace ya tiempo, leí un artículo que afirmaba que “el histograma es la herramienta más valiosa desde la invención del fotómetro”.

Quizás yo no me atrevería a formular una afirmación tan rotunda, pero lo que desde luego si reconozco, es que el histograma es una herramienta de gran potencia que proporciona al fotógrafo una ayuda definitiva para determinar si la exposición de una foto es o no correcta.

Esta herramienta solo ha sido posible en la era digital, pues la información que se representa en el histograma se lee directamente de los valores de luminosidad almacenados en el sensor.

Pero, vamos por partes.

 

¿ Que es un “Histograma” ?

Un histograma no es más que un diagrama de barras como los utilizados en estadística desde siempre. Veámoslo con un ejemplo.

Histograma de edades

  • Tomemos un grupo de personas, por ejemplo, los alumnos de una clase o los asistentes a un cursillo.
  • Preguntémosles sus edades y agrupémoslas por intervalos de 10 en 10 años. Habrá, por ejemplo 8 personas entre 30 y 39 años, y solo 1 ente 60 y 69.
  • Representemos en un gráfico la distribución de esas edades mediante barras verticales. En el eje de abcisas “X” pondremos las edades (frecuencia), y en el de ordenadas “Y” pondremos el nº de personas.

 

Histograma de luminosidades

  • Hagamos lo mismo pero con un sensor digital. Preguntemos a cada pixel que valor de luminosidad tiene. (Supondremos, por ahora, que van del 0 al 100).

Habrá, por ejemplo, p1 píxeles que tendrán luminosidad 20, p2 que tendrán luminosidad 45, y p3 que tendrán luminosidad 72.

  • Representemos en un gráfico la distribución de esas luminosidades mediante barras verticales. En el de abcisas “X” pondremos la luminosidad (que hemos supuesto del 0 al 100), y en el eje de ordenadas “Y” pondremos las cantidad de píxeles de una determinada luminosidad (que es como la frecuencia).

 

Pues ya está. No hay más ciencia.

El histograma no es más que una representación gráfica de la distribución de luminosidades de todos los píxeles de un sensor.

 

¿ Como es un histograma real ?

 

 

Pues exactamente como lo acabamos de describir

Histograma de una imagen real

  • Tomemos una imagen real, como la del ejemplo y supongamos que estamos trabajando con 8 bits, lo que supone 28 niveles posibles, o sea 256 niveles.
  • Representemos en el eje “X” la luminosidad, que irá desde cero (negro profundo) a 255 (el blanco máximo)
  • Representemos en el eje “Y”, a escala, el nº de puntos de la imagen que tienen un determinado valor de luminosidad.

Y listo: tenemos reflejado en un gráfico la distribución de la luminosidad de todos los puntos de imagen que forman una escena.


 

Histograma de luminancia

Normalmente el histograma representa la “luminancia” en cada punto, que es una combinación de los 3 canales R-G-B. (Rojo-Verde-Azul).

 

 

 

 

Histograma R-G-B

Algunas cámaras y todos los programas de edición disponen y representan el histograma tri-color.

El histograma de luminosidad es suficiente para hacerse una idea de conjunto.

Para trabajos más precisos, por ejemplo para ver si hay saturación en un canal determinado, se puede recurrir al RGB.

 

 

 

¿ Como se usa el histograma ?

 

La principal utilidad de un histograma es “ver” si hay píxeles de la imagen sin información útil.

............... Figura 1 .............................. Figura 2 .............................. Figura 3 ...............

 

Figura 1: Un histograma desplazado hacia la izquierda, a la zona de bajas luminosidades (que se suele llamar “sombras”) suele ser reflejo de una imagen en general oscura. Se llama “subexpuesta”.

Lo más peligroso es cuando la distribución de luminosidades llega a tocar el valor “cero” con un cierto número de píxeles. Eso quiere decir que esos píxeles no contienen información. Son totalmente negros, y no podemos saber si en la imagen real esas sombras tenían algún valor de luminosidad, aunque fuese pequeño. Habremos perdido la parte inferior de la escala.

 

Figura 2: Por el contrario, un histograma desplazado hacia la derecha, a la zona de altas luminosidades (que se suele llamar “luces”) suele ser reflejo de una imagen en general demasiado clara. Se llama “sobrexpuesta”.

Lo más peligroso es cuando la distribución de luminosidades llega a tocar el valor “máximo” (en este caso 255) con un cierto número de píxeles. Eso quiere decir que esos píxeles no contienen información útil. Están saturados. Son completamente blancos y no podemos saber si en la imagen real esas luces tenían algún valor de luminosidad aún mayor. Habremos perdido la parte superior de la escala.

 

Figura 3: Un histograma centrado suele ser reflejo de una imagen correcta. Desde luego, puesto que no habrá ningún pixel con valor de luminosidad cero, ni tampoco máxima, tenemos la garantía de que todo el margen dinámico de la escena ha sido capturado íntegramente por el sensor. No hemos perdido información.

Eso suele ser garantía de que la exposición ha sido correcta, y si no es así, por lo menos la podremos corregir en post-proceso, sin perder información.

 

Aún corriendo el riesgo de ponerme muy “machacon”, solo para fijar ideas, voy a poner un ejemplo extremo. Recurriré a los gráficos que ya he utilizado en el capítulo 3 cuando hablaba de “la compensación”. ¿ os acordais ?

............... Figura 4 .............................. Figura 5 .............................. Figura 6 ...............

 

  • ¿ Como sería el histograma de la figura 4 ? : hay mucha área blanca, con luminosidad máxima (255) y muy poca área negra, con luminosidad mínima (cero). Solo hay dos valores de luminosidad, cero y 255.

El histograma debe reflejar solo dos barras. Una pequeña en el valor cero y una grande en el valor 255.

  • ¿ Como sería el histograma de la figura 5 ? : hay mucha área negra, con luminosidad mínima (cero) y muy poca área blanca, con luminosidad máxima (255). También aquí solo hay dos valores de luminosidad, cero y 255.

El histograma debe reflejar solo dos barras. Una grande en el valor cero y una pequeña en el valor 255.

  • ¿ Y como sería el histograma de la figura 6 ? : toda el área es uniforme. Es gris de reflectancia 18% que corresponde a un valor de luminosidad intermedio (128). Aquí solo hay un valor de luminosidad, 128, y lo tienen todos los píxeles.

El histograma debe reflejar una sola barra. Estará centrada en el valor intermedio e incluirá a todos los píxeles del sensor.

 

¿ Que ?  ¿ Va quedando claro ? Yo creo que si.

Vamos a liarla un poquito.

 

He comentado hace muy poco que un histograma centrado normalmente refleja una exposición correcta. Realmente lo que garantiza es que el sensor ha capturado toda la información de la escena, pero no implica necesariamente que los valores tonales de la misma sean los correctos.

Un ejemplo aclarará la situación.

 

¿ Un histograma centrado es siempre lo correcto ?

La respuesta es rotunda. NO

¿ Y porqué ? Pues simplemente porque hay imágenes que deben ser oscuras y otras que deben ser claras, y todas son correctas.

.................... Figura 7 ....................................................... Figura 8 ....................


Veamos la imagen de la figura 7: un paisaje nocturno tenuemente iluminado por la luz de la Luna. No se distinguen los colores y todo queda hundido en la sombra más profunda. Es una imagen en lo que se llama “clave baja”.

¿ Es correcta la imagen ? Naturalmente que si. Es oscura porque la realidad también lo es, y eso es lo que queremos transmitir.

¿ Como será el histograma ? Pues totalmente descentrado hacia la izquierda. Casi todos los píxeles de la escena son oscuros, y solo aparecen unas trazas luminosas en la parte derecha correspondientes a los píxeles de la Luna.

Lo importante es que no hay ningún píxel con valor cero. Muy cercano si, pero sin llegar a cero.

 

Veamos la imagen de la figura 8: un paisaje nevado en un día con niebla bastante espesa. Todos los tonos son muy claros y no hay sombras. Es una imagen en lo que se llama “clave alta”

¿ Es correcta la imagen ? Naturalmente que si. Es clara porque la realidad también lo es, y eso es lo que queremos transmitir. La sensación de estar metido en medio de un mar blanco y de no ver casi nada más.

¿ Como será el histograma ? Pues totalmente descentrado hacia la derecha. Casi todos los píxeles de la escena son claros y no hay ninguno con luminosidad baja.

Lo importante es que no hay ningún píxel con valor máximo (255). Muy cercano si, pero sin llegar al máximo.

 

  • El Histograma es solo una herramienta, hay que saberla interpretar, y actuar en consecuencia.

 

¿ Es todo siempre tan bonito ?

Pues no, a veces no. La naturaleza se empeña en enseñarnos que está muy por encima de nosotros y en muchísimas ocasiones nos ofrece escenas con un margen dinámico que supera ampliamente la capacidad del sensor.

Histograma saturado: sombras empastadas y luces reventadas

¿ Como sería el histograma de una situación así ? Pues tendría un aspecto como el de la figura.
La distribución de luminosidades intermedias puede ser la que sea. Lo importante es que hay un buen número de píxeles pegados a la izquierda (sombras fundidas en el negro), y otro buen número pegados hacia la derecha (luces reventadas en el blanco total).

 

 

En estas condiciones no hay nada que hacer. Solo hay dos formas de enfrentarse a la situación:

  • O bien escogemos que es lo que queremos reflejar bien en la imagen, y con los parámetros de toma F, V, e ISO, desplazamos el histograma hacia la zona que nos interese, siendo consciente de que el resto se perderá.
  • O bien utilizamos técnicas de HDR (High Dinamic Range), que básicamente consisten en hacer varias tomas con diferente exposición y luego fundirlas en una sola. Pero es otra historia y está fuera del ámbito de este pequeño y básico tutorial.

 

Reconozco que este capítulo es un poco más denso que el resto. He intentado hacerlo claro y asequible, pero es muy posible que a los que no tuvierais ni idea del asunto se os haya hecho un pelín duro. Si es así, mi consejo es que descanséis, y otro día lo volváis a leer.

Vale la pena el esfuerzo. El histograma no es un enemigo. Es una herramienta muy potente que os va a ayudar mucho a mejorar vuestras imágenes. Tomarlo con cariño.

 

 

En el próximo capítulo cambiaremos de “bloque” y hablaremos de los parámetros de configuración de una cámara digital.

 

Capítulos anteriores:

1.- Introducción

2.- Margen dinámico y Parámetros de control

3.- Medición y compensación

4.- Patrones de Medición

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One Response to La Exposición: capitulo 5.- El Histograma

  1. Antonio dice:

    Por defecto se ha instalado el histograma y ahora no se desmontarlo me gustaria recibir informacion paso a paso ya que soy bie3n mayorcito gracias

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