Fundamentos del revelado RAW

Del RAW al JPEG

Nota previa: ¿Lightroom o Capture One?


Si la respuesta a esta pregunta es lo que te ha traído aquí, no pierdas más el tiempo. Vuelve a Google y suerte con el siguiente enlace.

Este tutorial explica los fundamentos del revelado RAW básico (para CUALQUIER REVELADOR): cómo se procesa el RAW hasta llegar a la versión RGB que entendemos por foto. Está destinado a los que quieren saber algo más a nivel técnico: ¿qué es realmente un RAW?, ¿qué es el balance de blancos o el demosaico?, ¿cómo se consigue pasar del color que ve la cámara al de la foto final?, ¿cómo aumentar el enfoque o reducir el ruido durante el revelado?

Este libro no es sobre qué revelador es mejor. Aquí no encontrarás la comparativa visual de dos fotos diciendo el software A es mejor que B. Si eso es lo que quieres saber, te aconsejo que te descargues la versión de prueba correspondiente y hagas tus propias pruebas.

1. Qué es un RAW

La luz que llega a cada píxel se convierte en una carga eléctrica que al final se traduce en un valor digital, más alto cuanta más luz haya incidido.

Cada píxel capta sólo una componente de color siguiendo un patrón que se repite. Por ejemplo, el de la siguiente figura.

Se llama patrón Bayer y la figura corresponde al caso RGGB.

Si lo quieres saber todo al respecto, consulta el libro Ruido y Fotografía.

Para que entiendas de manera intuitiva cómo funciona una cámara (como la luz se convierte en el valor RAW que guarda la cámara), puedes ver el siguiente vídeo donde simulo su funcionamiento con Arduino.

El vídeo forma parte del  tutorial cómo funciona una cámara. Échale un vistazo si quieres saber cómo se pasa de la luz al RAW.

Si no tienes mucho tiempo, al menos sería aconsejable que vieras estos dos vídeos:

  • Cómo se obtiene el color en un píxel

  • Cómo se ve un RAW

Así pues, cada píxel del fichero RAW tiene una única componente de color, R, G o B, no las tres.

Obtener las otras dos componentes de color para cada píxel y que además tengan el valor RGB correcto tal que al final cuando veamos la foto nos guste lo que vemos es el objetivo del revelado RAW.

2. Revelado RAW: balance de blancos

Vamos a explicar brevemente las tres etapas básicas del revelado RAW: el balance de blancos, el demosaico (demosaicing o demosaicking) y la conversión de los valores RGB de la cámara a los del dispositivo de salida donde vamos a ver la foto.

Empezamos por el balance de blancos.

Si algo no tiene color, debe tener R=G=B. Sin embargo, cuando fotografiamos una pared blanca, los valores RAW de los píxeles no tienen el mismo valor.

Normalmente el canal verde tiene un valor más alto. Es decir, los tres canales no están alineados y el efecto visual es una dominante verde en la foto como viste en el vídeo de arriba.

El balance de blancos se encarga de corregir dicho problema.

Para ello aplica unos coeficientes correctores a los valores RAW según la componente de color que hayan captado.

Básicamente consiste en multiplicar por un coeficiente mayor que uno la componente de rojo y de azul para que en una pared blanca se cumpla que las tres componentes valen lo mismo.

El balance de blancos tiene algunas particularidades que explicamos en el libro, así como los detalles para su cálculo y qué significa realmente cuando eliges un balance de blancos "Nublado" en tu cámara, por ejemplo.

3. Revelado RAW: demosaico

Como cada píxel sólo capta una componente de color, hay que estimar las otras dos componentes para cada píxel.

Se llama demosaico a la tarea de estimar las dos componentes de color que faltan en cada píxel. Hay decenas de métodos. No hay método perfecto.

El objetivo es minimizar los posibles artefactos como los de la siguiente foto.

Corresponde a un detalle de una foto donde se ven unas ventanas de un edificio y un fondo azul (el cielo).

Observa que hay:

  • Colores falsos (amarillo, naranja, cian, etc) alrededor de la ventana sobreexpuesta.
  • Colores falsos en forma de zig zag (como una cremallera) en casi todos los bordes (más visibles en los verticales).

Un buen algoritmo de demosaico es el que intenta minimizar esos problemas.

Para ello, se explotan ideas como:

  • Interpolar sólo entre píxeles vecinos que pertenecen al mismo objeto: interpolar en la dirección correcta.
  • Similitudes de color entre píxeles pertenecientes a un mismo objeto: en vez de usar sólo los píxeles verdes para interpolar la componente verde, usar las componentes roja y azul también.

4. Revelado RAW: asignar color

Tras el balance de blancos y el demosaico, cada píxel ya tiene las tres componentes RGB.

El problema es que no tenemos ni idea de qué color corresponde a dicho valor RGB. Hay que saber cómo capta el color la cámara.

Aparecen aquí los famosos perfiles de color y las eternas discusiones tipo "me gusta más el revelador A porque saca colores más bonitos".

Por si no fuera poco saber qué color representa un valor RGB dado en la cámara, luego hay que convertirlo a otros valores RGB según donde vayamos a ver la foto.

El objetivo es que en el dispositivo de salida se vea el mismo color.

Al final de todo el proceso, tenemos una relación que nos dice cómo pasar del RGB de la cámara al espacio de color de salida, por ejemplo el sRGB.

En la práctica, no es más que una transformación lineal del RGB de la cámara al RGB del sRGB o similar, con unos coeficientes que hay que calcular para cada cámara.

Si esta fase de color no se hace bien, podemos acabar con una foto con colores erróneos como ésta:

5. Revelado RAW: otros

Después del balance de blancos, el demosaico y la asignación correcta de color, se suele ajustar el nivel de exposición y con ello se obtiene la versión RGB básica que suele ser el punto de partida de futuras etapas de procesado, como la reducción de ruido y el enfoque (por ejemplo, cómo se consigue la foto más enfocada de la derecha a partir de la de la izquierda)

 

Ahora ya sabes los pasos básicos en que consiste un revelado RAW, cómo se pasa del RAW al JPEG (realmente a la versión RGB de la foto; el JPEG no deja de ser una forma de guardar dicha información).

Con ello ya entenderás mejor los menús que suele incluir cualquier revelador RAW. Que uno consiga mejores resultados que otro dependerá de los algoritmos que use. Que uno te guste más que otro dependerá no sólo de su calidad objetiva, sino de muchos factores subjetivos que dependen de tus gustos y necesidades.

Si quieres saber los detalles matemáticos y algunas particularidades técnicas que se ocultan tras estos procesos (y alguna otra operación como la corrección gamma),  tienes el libro que incluye explicaciones más detalladas.

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