Atención: Curva Peligrosa
Nota técnica
La relación entre la magnitud física que provoca un estímulo y la respuesta sensorial obtenida nunca posee una proporción lineal. Ya fue estudiado por Weber, y reformulada por Fechner en forma de Ley científica, en el siglo 19. Para simplificarla, podría decirles que la Ley establece que la primera copa que bebamos no producirá el mismo efecto que la décima.
Cineon fue una codificación desarrollada por Kodak para no guardar datos binarios obtenidos por el escaner de película donde el stock fotográfico no poseía respuesta alguna. Esto sucedía debido a que el haluro de plata del stock era desarrollado para poseer una respuesta no lineal similar al sistema visual humano, y la codificación cineon lo que permitía era eliminar datos de la respuesta lineal del sensor electrónico del escaner, resultando en la reducción del archivo original de 16 bits en un archivo de apenas 10 bits sin sacrificar calidad alguna.
El efecto fotoeléctrico, el cual permite al sensor electrónico del escaner o de una cámara transducir fotones en señal eléctrica, sí posee una proporción lineal. Por lo que todo sensor internamente se vale de una respuesta lineal al estímulo. Entonces a diferencia del cine analógico, en una cámara de cine digital estos datos de luces altas sí existen. Esta respuesta puede almacenarse de manera cruda en un archivo Raw. Este archivo grande y absoluto, al no coincidir con la respuesta no lineal del sistema visual humano distribuirá gran cantidad de datos en los tonos que consideramos muy brillantes y muy poquitos datos en los oscuros.
Sin embargo existen métodos para reducir esta inequidad entre las luces altas y las bajas, modificando la relación original entre lo óptico (luz) y lo eléctrico (señal), a través de una función matemática de transferencia: Opto-electrical Transfer Function. OETF.
Estas funciones de alguna manera redistribuyen los bits entre los stops captados por la cámara, lo cual posibilita guardar el gran rango dinámico de la cámara en un contenedor de sólo 12 o 10 bits. Son las denominadas codificaciones Log, como S-Log, V-Log, Log-C, C-Log, D-Log y otras que son mencionadas con el adjetivo film, como el anterior RedLogFilm, reemplazado hoy por el Log3G10, o el FilmGamma de BMC. Todas estas codificaciones deben deshacerse con las funciones opuestas o OETF -¹ antes de comenzar a trabajar sobre ellas.
Por otro lado poseemos dispositivos de reproducción electrónicos, los cuales deberán establecer una relación inversa entre la señal y la luz emitida resultante, estableciendo una función de transferencia electro-óptica, o EOTF. En el caso de los displays de rango dinámico estandar, una función matemática de transferencia exponencial en vez de logarítmica es suficiente para que la señal almacenada haga su transducción a luz de manera coherente. Esta función exponencial se denomina Gamma.
Entonces Gamma y Log son funciones matemáticas que sirven para acomodar valores dentro de rangos dinámicos estándares o extendidos. Gamma 2,2 o 2,4, incluso 2,6 son valores utilizados para convertir electricidad en luz en pantallas de computadora, TVs SDR o proyectores de cine SDR. La mayoría de las funciones de transferencia son mixtas, esto quiere decir que poseen porciones del rango dinámico codificadas en partes lineales, exponenciales y logarítmicas. Es por ello que a veces conviene llamar a las OETF con sus letras S (Sony) V (Varicam) C (Canon o si está al final, “tipo Cineon” de ARRI) y no “Log” a secas, pues son funciones compuestas y no puramente “Log”. Lo mismo sucede con sRGB que puede parecer gamma 2,2 pero en realidad es una combinación de una porción de codificación lineal con una codificación gamma 2,4. La decodificación hacia los flat panels es conocida como BT.1886 e internamente es un gamma 2,4 exacto, paradojas del argot técnico.
El HDR debido a que expresa un rango dinámico enorme en una señal de de apenas 10 o 12 bits también utiliza codificaciones híbridas, como el HLG (Hybrid Log Gamma) o el PQ (Perceptual Quantizer, o ST.2084).
Pero entonces, qué quieren expresar esas “Curvas” opcionales de cámaras, como las Cinestyle, Cinelike D, V, o el RedGamma4, estas son también codificaciones que luego se deshacen antes de comenzar a trabajar? Son maneras de obtener mayor latitud de la cámara en un contenedor de video?
No!
Son funciones matemáticas, las cuales en un eje cartesiano expresarían una curva la cual intenta ser similar a la curva sensitométrica pero del positivo, y no imitar la respuesta del negativo.
Para qué se utilizarían entonces? Para realizar una corrección de color en cámara, de manera tal de poder grabar en un contenedor de video de 10 u 8 bits una imagen procesada desde el sensor que nos brinde detalles en bajas y altas, de manera similar a lo que realizaba la copia positiva con su curva sensitométrica. Este proceso, realizado con herramientas de corrección de color digitales se denomina Tone Mapping.
Este resultado es agradable a la vista, pues de alguna manera emula lo que realiza involuntariamente el músculo del iris en el ojo humano, el cual es capaz de acomodarse rápidamente permitiendo ver un stop extra en lo claro o oscuro, variando el diámetro pupilar en tiempo real. Esta búsqueda de detalle se encuentra más saciada cuando la imagen visualizada posee detalles suficientes en lo oscuro y lo claro, lo cual puede conseguirse con una “curva en forma de letra Ese”.
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Los modos de grabación “Standard” suelen referirse a codificaciones de estándares como HD Rec.709 o UHD Rec.2020, de rango dinámico estandar o SDR.
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El video HDR se codifica bajo la Rec.2100 con HLG o PQ, ambas con los primarios 2020 del UHD.
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Los modos de grabación “Log” se refieren a convertir la señal lineal a una OETF que permita guardar los primarios nativos de cámara en contenedores de 10 o 12 bits.
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Los modos Cine se refieren a características de la imagen cinematográfica respecto a la apariencia o “look”, los cuales son agradables a primera vista. Se refieren más al positivo que al negativo.
Pero así como la película positiva, los modos “Cine” no son modos de grabación que brindan una latitud extra, sino que se trata de un Tone Mapping realizado en tiempo real por la cámara, pero partiendo del “readout” HDR del sensor. Es entonces sólo una buena alternativa para cuando no se pueda grabar archivos mayores que 8 o 10 bits, los cuales tienen más limitaciones para portar codificaciones Log.
Así que cuidado con las curvas peligrosas!