High & Wide

El pixel como tal es adimensional. No posee una medida absoluta, sino relativa. Y esto corre tanto para la definición como para el color. Y aunque la primera característica es fácil de interpretar, la segunda no lo es tanto.

A veces conviene traer razonamientos correctos que explican un fenómeno ya comprensible para así comprender mejor otros fenómenos más abstractos.

Como el archivo digital de imagen está construido por píxeles, estos se transformarán en algún momento en puntos visibles. Pero conocer la cantidad de píxeles de un archivo no nos dice nada en cuanto al tamaño real al cual podremos representar la imagen. Esto es porque el pixel es una medida relativa, en cambio el metro es medida absoluta. Una hoja por ejemplo no puede medirse en píxeles, pero sí en relación al metro patrón, el cual es un objeto real. El pixel es virtual, no posee dimensiones de longitud.

Definiendo entonces el PPI (pixel per inch) se establece la relación entre longitud real y puntos virtuales, de tal manera de poder representar al pixel con un tamaño en particular. El PPI expresa la cantidad de píxeles que entran en una pulgada, por lo cual define la longitud del archivo de acuerdo a la cantidad de píxeles del archivo. Falta entonces definir de qué color serán estos puntos que representarán al pixel, lo cual debería estar expresado en el pixel bajo un modelo matemático.

Pero el pixel tampoco expresa por sí mismo a un color. Sólo es color gracias a un dispositivo físico que lo transforma en real, como la impresora, el proyector o el monitor. Y por ello el dispositivo condiciona el color expresable por el pixel.

Los números que expresan el valor del pixel pueden redactarse bajo diferentes lenguas matemáticas, las cuales definen el modelo de color. Por ejemplo YUV, RGB, Lab o XYZ son Modelos, los cuales pueden expresar exactamente un mismo color con diferentes triplets de números. Es como mencionar el color Rojo en diferentes lenguas: Rouge, Red, Vermelho.

Pero Rojo en realidad todavía no significa aún un color muy determinado. Para precisar qué es “rojo”, será necesario un dispositivo que lo represente. Por ejemplo un proyector, una pantalla, una hoja con el color impreso. De acuerdo con la tecnología de representación color se podrán lograr diferentes rojos, pues en general los dispositivos crean sus paletas de color a través de la combinación de apenas tres primarios. Por lo que los colores más puros serán siempre estos tres colores sin mezcla alguna. Entonces, bajo un modelo RGB, el 100% de un primario con 0% de los otros dos generarían un límite extremo en términos de pureza cromática. Pero aún el pixel es virtual, un triplet numérico que no significa ningún color determinado, sino simplemente un “máximo” de algo que desconocemos aun.

Estos tres valores extremos de los primarios RGB puros serán mensurables cuando el dispositivo de reproducción transforme estos valores virtuales en reales. Allí serán definidos en términos absolutos, definiendo así el Gamut nativo del dispositivo.

Para compatibilizar los colores reproducibles entre diferentes tecnologías de dispositivos color se han acordado estándares, los cuales se respetan para definir Gamuts acordes a las recomendaciones de televisión HD 709, UHD 2020 o para proyecciones de cine el DCI P3. Todos los fabricantes de dispositivos entonces deberían idealmente reproducir los colores del estandar y limitar la reproducción de colores fuera de estandar que el dispositivo puede generar, y su correcta reproducción en todos los tonos intermedios logrados con la mezcla de estos tres primarios.

A este proceso se lo denomina calibración.

Sin embargo estos estándares de TV no definían un rango dinámico específico, sino sólo el aspecto de pureza cromática de los colores primarios, y nada respecto a los niveles de brillo para el negro y el blanco, o en otras palabras, no estandarizaban el rango dinámico.

Un archivo de imagen en sus dimensiones espaciales puede ser impreso en hojas A4 o en más grandes como las A3, A2 etc, pero esto no mejoraría la nitidez de la imagen. Simplemente los píxeles se imprimen más grandes, ocupando más puntos de la hoja, lo cual no genera ningún beneficio en términos de definición. Deberíamos tener archivos con más cantidad de píxeles para imprimirlos en mayor tamaño para no comprometer la definición.

Si el ancho de la página fuera la pureza cromática, el alto de la página sería entonces el rango dinámico. Una imagen wide gamut y high dynamic range entonces podría “imprimirse” en una gran hoja ancha (wide) y alta (high).

Respecto al gamut y rango dinámico, para que este pixel no sea visible como unidad, necesitaríamos mayor cantidad de bits por pixel, en vez de cantidad de píxeles por archivo. Si el cambio de tono de un pixel se hace muy “distinguible” al cambiar un sólo valor RGB, puede querer decir que no tenemos suficiente profundidad de pixel, medida en bits.

Por lo que imágenes de gamut ancho y alto rango dinámico necesitan archivos con muchos bits por pixel. Tal como necesitábamos archivos con muchos píxeles para imprimir hojas grandes sin hacer visibles a estos píxeles impresos, ahora serán necesarios más bits para no distinguir discontinuidad en un gradiente.

La TV HDR se define bajo la Rec.2100, la cual posee el gran gamut heredado del 2020, con UHD (casi 4K), y exige una profundidad mayor entre 10 y 12 bits según la variante HLG, HDR10 o DoVi.