martes, 19 de marzo de 2024

Los fotógrafos son terribles estadísticos

Sin ánimo de chinchar a nadie pero diciendo las cosas como son, este artículo pretende mostrar varios ejemplos de por qué los fotógrafos en ocasiones resultan ser terribles en estadística, haciendo simplificaciones y asumiendo causalidades donde solo hay correlaciones, y llegando así a conclusiones erróneas. He tratado de ser muy breve en cada uno de los ocho mitos falsos tratados pero se incluyen enlaces para ampliar información.

Si estás convencido de alguna de las siguientes afirmaciones sigue leyendo porque hoy aprenderás algo:

  • Mito falso: "Subir el ISO genera ruido"
  • Mito falso: "Los angulares deforman la perspectiva y los teleobjetivos la aplanan"
  • Mito falso: "Los formatos mayores tienen menos PDC"
  • Mito falso: "Unas marcas reproducen los colores mejor que otras"
  • Mito falso: "La exposición afecta a los colores del RAW"
  • Mito falso: "Ciertas cámaras tienen un grano más bonito"
  • Mito falso: "La Vía Láctea se muestra como un arco curvo en el cielo"
  • Mito falso: "Los programas basados en IA recuperan información"

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ISO Y RUIDO

Mito falso: "Subir el ISO genera ruido"

Explicación: subir el ajuste ISO sin modificar ningún otro parámetro (apertura, velocidad), no solo no genera ruido sino que en general va a mejorar la relación S/N reduciendo el ruido visible. Por qué se dice lo contrario? porque lo correcto es subir el ISO para compensar una pobre exposición (controlada con la apertura y la velocidad), y es precisamente que el sensor capture poca luz, y no el aumento del ISO, lo que produce ruido. Para saber más aquí y aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que el ruido en una imagen es siempre resultado de capturar poca luz, independientemente del ISO ajustado. No le eches la culpa al ISO, la culpa la tienes tú que no expusiste lo suficiente.
  • Para entender que al levantar las sombras aparece ruido porque precisamente en ellas se capturó poca luz (sombra = ausencia de luz).
  • Para escoger la exposición (apertura/velocidad) primero ya que es la que va a determinar el ruido, y en función de ella el ISO, y no al revés.
  • Para priorizar la exposición (apertura/velocidad) frente al ISO a la hora de derechear la captura RAW.
  • Para entender por qué a ISO100 se puede tener ruido. Disparar a ISO100 no es ni necesario ni mucho menos suficiente para tener poco ruido. Es necesario y suficiente capturar mucha luz.
  • Para entender que subir el ISO en una cámara digital prácticamente solo sirve para que la foto no se vea oscura en su pantalla. Cómo se controla entonces el ruido? Lo has adivinado: capturando toda la luz posible.


Ruido en una Canon 350D solo modificando el ISO
(exposición igualada en revelado RAW)

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FOCAL Y PERSPECTIVA

Mito falso: "Los angulares deforman la perspectiva y los teleobjetivos la aplanan"

Explicación: la distancia focal solo determina el ángulo de visión abarcado, es la distancia entre la cámara y el sujeto la que define la perspectiva. Por qué se atribuyen cualidades de aspecto a determinadas focales? los angulares permiten encuadrar acercándose al sujeto, y es este acercamiento, y no la focal angular, el que deforma la perspectiva. Del mismo modo los teles suelen usarse para fotografiar sujetos lejanos, y es este alejamiento, y no la focal larga, el que "comprime" los planos. Para saber más aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que lo único que modifica la perspectiva es alejarte o acercarte al sujeto fotografiado. La distancia focal que se use solo determina lo amplio del encuadre.
  • Para entender que recortar el centro de una imagen es equivalente a aumentar la focal, o lo que es lo mismo, que formatos diferentes proporcionan la misma imagen a iguales focales equivalentes (que supondrán focales reales distintas).
  • Para entender que no existen focales adecuadas para retrato, sino distancias adecuadas para retrato.
  • Para entender que, mientras no se mueva la cámara, montar una panorámica con varias tomas de un teleobjetivo proporciona la misma perspectiva que una única toma de objetivo angular.
  • Para entender que, mientras no cambie la distancia al sujeto, recortar fuertemente la imagen obtenida con un angular proporciona la misma perspectiva que si se hubiera usado un tele.

La distancia focal solo determina el ángulo de visión, no la perspectiva

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FORMATO Y PROFUNDIDAD DE CAMPO

Mito falso: "Los formatos mayores tienen menos PDC"

Explicación: a igualdad del resto de variables que influyen en la PDC (apertura, distancia focal, distancia), cuanto mayor sea el formato usado se tiene mayor (no menor) PDC, ya que los círculos de confusión se reducen en relación al tamaño de la imagen proyectada sobre el sensor. Por qué se dice lo contrario? porque en esa situación el formato mayor abarca un encuadre más abierto y por tanto proporciona una imagen distinta. Asumiendo que la comparación útil es la que proporcione el mismo encuadre, el formato mayor requerirá una focal mayor (o en su defecto una distancia al sujeto menor), y es este aumento de focal (o ese acercamiento), y no el mayor formato, el que se impondrá proporcionando una menor PDC. Para saber más aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que la focal (o la distancia) tienen mucho más efecto en la PDC que el formato usado.
  • Para entender que si buscamos hacer grandes desenfoques es preferible un formato grande porque con él usaremos focales mayores (o distancias menores) para lograr los mismos encuadres, y no por el tamaño del formato en sí.
  • Para entender que colocando la misma focal en un sensor menor el encuadre se cierra a la vez que la PDC se reduce, o lo que es lo mismo, que recortar una imagen implica perder PDC por el factor de ampliación introducido al hacerlo.

Pérdida de PDC tras realizar un recorte
(hoja de contactos de Elliot Erwitt)

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MARCAS DE FOTOGRAFÍA Y COLOR

Mito falso: "Unas marcas reproducen los colores mejor que otras"

Explicación: aunque es cierto que los sensores de cada fabricante tienen diferentes respuestas colorimétricas, al llevar filtros de color propios de cada marca y modelo, estos no son los que más influyen en los colores que podamos obtener. Es el proceso software de conversión del color durante el revelado RAW el principal protagonista en la determinación de los colores finales. Además con frecuencia los fabricantes priorizan la obtención de colores agradables en los JPEG de cámara frente a realizar una reproducción fidedigna del color, que puede llegar a resultar subjetivamente anodina. Por otro lado la elección del balance blancos tiene un enorme impacto en el color, muy por encima de las respuestas colorimétricas de cada sensor o de las propias ópticas.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que no hay sensores con mejores ni peores colores, sino software de revelado (ya sea en la propia cámara o en el ordenador), que producen colores más o menos agraciados o fieles. No te gustan los "colores Fuji", te gustan los "colores de los JPEG de Fuji".
  • Para entender que si disparas en RAW el color de tus imágenes no va a depender de la cámara sino principalmente del procesado RAW que realices. Con un perfilado adecuado todas las cámaras van a producir colores indistinguibles.
  • Para entender que precisión del color y preferencias personales pueden no concordar. A menudo una reproducción fiel de los colores no es la que más gusta.
  • Para no confundir los efectos del balance de blancos (cuidado con ese balance de blancos automático de cámara) con determinada respuesta de color.

Lectura de parches de color en una carta IT8 para calibración

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EXPOSICIÓN Y COLOR

Mito falso: "La exposición afecta a los colores del RAW"

Explicación: los sensores son contadores lineales de fotones, por lo que la única diferencia perceptible en la calidad de imagen por exponer más o menos la captura RAW será un menor o mayor nivel de ruido visible respectivamente. Existe cierta creencia de que modificar la exposición en la toma puede alterar los colores, el contraste,... Lo cierto es que una vez igualados los niveles de exposición como primer paso del revelado RAW, el resto de procesados que ejecutemos tendrán el mismo efecto independientemente de la exposición de la captura. Para saber más aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que en digital la exposición de la captura RAW no afecta al color sino solo a los niveles de ruido que vamos a obtener en la imagen final.
  • Para entender que disparando en RAW existe un amplio rango de exposiciones válidas, y todas proporcionarán los mismos colores, contraste,... solo diferenciándose en el ruido. El ajuste de exposición en la captura y en procesado son intercambiables a efectos del color.
  • Para entender que técnicas que juegan con la exposición en la captura tales como el derecheo del histograma, la subexposición deliberada para asegurar las altas luces, o los ahorquillados para obtener imágenes HDR, no implican per se alteraciones cromáticas de la imagen.

Igualado de exposición en dos capturas RAW separadas 4EV

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GRANO Y RUIDO

Mito falso: "Ciertas cámaras tienen un grano más bonito"

Explicación: el ruido que capturan los sensores y queda reflejado sobre los datos RAW sigue la misma estadística en todos ellos. Se trata de un ruido con distribución normal (gaussiana) que afecta a la lectura individual de cada fotosito, siendo independiente del ruido de fotositos vecinos. Por qué se habla de cámaras con un grano más "bonito", "orgánico", "analógico",...? añádanse adjetivos al gusto. Porque cada software de revelado RAW sí que va a interpretar el ruido de forma diferente al hacer el demosaicing y el resto del procesado RAW, dotándolo de una apariencia o textura que sí puede resultar más o menos agraciada. Para saber más aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que no hay sensores con un grano digital mejor ni peor, sino software de revelado (ya sea en la propia cámara o en el ordenador), que hacen un tratamiento más o menos afortunado del ruido.
  • Para entender que si disparas en RAW el aspecto del ruido de tus imágenes no va a depender de la cámara usada sino del revelador con el que se procese el archivo RAW.
  • Para entender que si te gusta la forma del ruido en cierta cámara, no es debido a su sensor ni a sus archivos RAW, sino al procesado software aplicado (ya sea en la propia cámara o en el ordenador).

Interpretación del ruido en dos reveladores RAW
(recortes al 200% de DCRAW y ACR)

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VÍA LÁCTEA Y PANORÁMICAS

Mito falso: "La Vía Láctea se muestra como un arco curvo en el cielo"

Explicación: la Vía Láctea es una galaxia plana de tipo espiral y nuestro planeta está contenido en la periferia de su disco, por lo que geométricamente solo podemos ver su grueso estelar, y en consecuencia fotografiarlo, como una alineación de estrellas sin ninguna curvatura. Por qué la mayoría de panorámicas de la Vía Láctea nos la muestran como un arco curvo, e incluso muchos fotógrafos afirman verla así? porque ésa es la distorsión inevitable que introduce una proyección cilíndrica sobre cualquier elemento lineal fuera del eje de la panorámica. En otras palabras la curvatura es ficticia y la genera exclusivamente el software de montar panorámicas. Para saber más aquí y aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender cómo tu cerebro te engaña haciendo que percibas cosas que no existen (aunque tu ordenador parezca confirmarlas).
  • Para aprender nociones de astronomía, de geometría y de cómo trabaja el software de montaje de panorámicas (proyecciones cilíndricas).
  • Para comprobar por ti mismo que la Vía Láctea no se curva en el cielo, como hizo este fotógrafo que pasó por ahí antes que tú: "Last week I was at about 10.000 feet with a clear, moonless sky, and a spectacular view of the summer Milky Way. To me it appeared to have a very pronounced curve. So I took the edge of a blanket, stretched it out taut, and held it up... and sure enough, the 'curve' is completely an optical illusion".

Curva artificial de la Vía Láctea generada por una proyección cilíndrica
(foto: Dan Zafra)

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IA Y FOTOGRAFÍA

Mito falso: "Los programas basados en IA recuperan información"

Explicación: en los últimos tiempos han aparecido en el mercado varios programas de ampliación de imágenes y de reducción de ruido basados en IA con resultados tan buenos que parecen magia. Estos programas se basan en redes neuronales previamente entrenadas con miles o millones de imágenes, para ser capaces de predecir con mucha precisión los píxeles que encontraríamos en una versión ampliada (caso del reescalado), o en una versión sin ruido (caso de los reductores de ruido) de nuestra imagen. Pero no dejan de ser predicciones basadas en otras imágenes, así que sin descartarlos, hay que ser conscientes de que lo que realmente están haciendo es estimar información, no recuperarla. Por lo tanto no van a rescatar detalle real que no se hubiera capturado, y por el mismo motivo pueden inventarse información que no existía. Para saber más aquí.

Para qué sirve esto?

  • Para entender que la IA no es mágica sino que trata de predecir los píxeles más probables que podrían esperarse en una versión mejorada de tu imagen.
  • Para asumir que la IA introducirá falso detalle en tus fotos, aunque probablemente con el acierto suficiente para que no seas capaz de notarlo, y menos aún quienes vean tu imagen.
  • Para entender que pese a las bondades de la IA, siempre será mejor obtener más detalle o menos ruido mediante la captura real de información, usando un sensor o técnicas que proporcionen más resolución o mejor rendimiento en ruido respectivamente.

IA inventando información en una ampliación radical (~600%) de Obama

5 comentarios:

  1. Esclarecedor artículo. Muchas gracias por tan ordenada y aclaradora información.

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  2. Como nos tiene acostumbrados, magnífico artículo. Gracias miles

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  3. Muy buen artículo, Guillermo.

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  4. Lo bueno, si breve, dos veces bueno.

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  5. Muchísimas gracias, por poner un poco de claridad y conceptos académicos sobre todos esos mitos y otros que seguro están por ahí... El daño que hacen los pseudo profesores de fotografía con sus talleres y afirmaciones, basadas en la ignorancia, son inmensas, cobrando por divulgar falsedades, inexactitudes e ignorancias... No todos, por suerte.

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