Análisis de la saturación del Sol en el archivo RAW

El Sol es una fuente de iluminación que por su intensidad relativa respecto al resto de cualquier escena, en general no queda más remedio que asumir como saturada. No por inevitable este "quemazo" solar deja de tener implicaciones en el resultado, que pueden manejarse de más de una forma.

He analizado qué ocurre en el archivo RAW cuando el Sol entra en escena, así como la forma en que un revelador RAW se las puede apañar para darnos un resultado convincente en la zona afectada. Lo que ocurre básicamente en el RAW es que los canales se van saturando por turnos conforme nos vamos acercando al centro del disco solar, siguiendo en general el orden: verde → azul → rojo (es posible que en ciertos sensores o escenas el canal rojo sature antes que el azul; sí es muy raro que no sea el verde el primero en caer en todos los casos).

Cualquier revelador RAW que procese una escena con Sol encontrará:

• Un centro del disco de saturación total, con los tres canales RAW saturados: no tendremos información de ningún tipo.
• Una franja de saturación parcial, en la que solo uno o dos canales estarán saturados: se generará textura en forma de degradado de color neutro o, si se aplica algún algoritmo de inpaint, tratando de estimar el color en base al tono circundante.
• Fuera de dicha franja el comportamiento será el normal con los tres canales intactos: posibilidad de obtener textura y color correctos.

Cuanto menos se exponga la captura, menores serán las zonas de blanco puro y saturación parcial, así que habrá que encontrar el equilibrio entre la calidad obtenida para el conjunto de la escena (exposición máxima) y para el Sol (exposición mínima). Una buena solución es hacer alguna captura extra especialmente subexpuesta solo para rescatar con más calidad el disco solar. No tendrá los problemas habituales del HDR (alineamientos, fantasmas, etc...) porque se trata de una zona muy localizada y progresiva que puede fusionarse manualmente por capas sin demasiado esfuerzo.

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Con la idea de que no se nos queme demasiado el círculo solar, y confiando en el buen rango dinámico del sensor, subexponemos un poco la escena global con el ánimo de "levantar" las sombras en procesado preservando lo mejor posible la zona de cielo afectada por el Sol:

Si analizamos los datos RAW, veremos que moviéndonos sobre la anterior línea roja tenemos estos niveles por canal (la primera gráfica es un zoom sobre la zona y la segunda abarca los 6.000px del ancho total de la imagen):

Por la gran linealidad del sensor, este se comporta de manera correcta justo hasta saturar, sin sufrir alinealidades ni comportamientos extraños. En las cercanías del disco solar hay un enorme gradiente de luminosidad, es decir que en un corto desplazamiento hacia el centro del Sol tenemos un gran aumento de los niveles RAW.

Aquí la gráfica equivalente a la anterior pero para el JPEG devuelto por la cámara. La luminosidad ha aumentado respecto al RAW debido al procesado del revelado. En particular debido al balance de blancos el canal azul llega a "adelantar" al verde y el rojo se le aproxima, y como consecuencia las zonas de saturaciones parciales se estrechan acercándose a un tono más neutro alrededor del Sol:

Ahora vamos a revelar el RAW siguiendo dos estrategias diferentes para las altas luces:

• DCRAW con opción -H 2: donde algún canal RAW se saturó generará un degradado neutro (R=G=B).
• RawTherapee activando la 'Recuperación de luces altas' con algoritmo 'Propagación de color': donde algún canal RAW se saturó estimará el color basándose en el tono del área circundante.

En la zona donde los 3 canales RAW estaban simultáneamente quemados, ambos reveladores generan blanco puro sin detalle.

En la franja donde solo uno o dos de los canales RAW estaban quemados (el verde, o el verde y el azul), DCRAW genera textura pero neutra (R=G=B), solapándose los tres canales RGB:

En cambio RawTherapee en las zonas de saturación parcial replica muy bien la progresión de canales que hubiera fuera de la zona de saturación. En la zona de saturación total genera cierto color en lugar de blanco puro, lo que siendo fácil de corregir parece un bug un poco tonto:

A nivel práctico cuesta ver en la imagen la diferencia entre ambos reveladores pese al trabajo mejorado de RawTherapee. El color en ambos se percibe prácticamente neutro para esos niveles de luminosidad. Si saturamos sí queda patente cómo actúa RawTherapee en las zonas donde DCRAW suministra una aureola gris (arriba DCRAW, abajo RAW Therapee):

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La parte interior que he pintado en negro es la región de blanco puro, donde los 3 canales RAW estaban quemados a la vez y los reveladores no podían rescatar textura ni color. El disco gris que rodea a la zona anterior para la imagen de DCRAW (arriba), es donde se obtuvo textura en forma de degradado monocromo. En el revelado de RawTherapee (abajo) vemos que no hay tal disco gris, siempre hay color y es muy parecido al que podría ser esperable.

Fuera de ese disco (gris en DCRAW o de color en RawTherapee) los 3 canales RAW están intactos y el revelado RAW produce la textura y color correctos que debía haber (un tono azulado).