La curva OEFC y su medida práctica

Hoy creo que esto que voy a contar es algo interesante para ya los iniciados y menos para los más novatos que todavía quizás en estos conceptos se pierdan un poco, pero aún así creo que en general puede ser didáctico para todos, porque nos vamos a sumergir en el interior del principio de funcionamiento de nuestra cámara mediante la parametrización de una de sus curvas de respuesta como es la curva OEFC.
Es un tema quizás muy especializado y he estado pensando en no ponerlo, pero al final me he decidido y lo dejo escrito porque me parece interesante e importante para el que quiera conocer su camara además de hacer fotos, y saber también porque les salen las fotos como les salen.
Seguro que muchos de vosotros no conoceréis la curva OEFC, pero otros sí seguro y saben que define perfectamente nuestra cámara.
Cuántas veces hemos hablado de margen dinámico, de sensibilidad, de contrastes….y pocas veces hemos visto que significa o al menos pocas veces hemos sabido medir esos parámetros, y cuantas veces la hemos visto pero no hemos sabido interpretarla, aunque estoy segura que muchos fabricantes que nos la muestran la “toquetean” a su favor un poquito.
Aquí en estas líneas voy a explicar que es, como entenderla, que implicaciones tiene en nuestra foto, como calcularla para nuestra cámara y así darnos una idea del margen que recoge nuestras fotos de luminosidad, podremos ver si la sensibilidad de nuestra cámara está bien ajustada, en fin muchas cosas interesantes para el que le guste no sólo hacer fotografías sino además entender que tiene entre manos.
Imagino que no a todos os interesará (como ya he dicho antes) esto, pero seguro que a muchos sí, porque van a descubrir conceptos e ideas interesantes que luego podrá aplicar a sus fotos, teniéndolas en mente y dominando más su cámara.
Os adelanto que algún mito puede caer como eso de medir las luces altas y subir por ejemplo dos puntos más, pues no siempre es bueno ni posible ¿Cuánto es lo teórico????? ¿Cuánto es lo que vuestra cámara aguanta???. Porque veréis que existen problemas de compresión.
Antes de nada comentare que es la curva OEFC que suena un poco a chino porque estoy hablando de ella y todavía no he contado que es, pero si diré que es algo fundamental en nuestra cámara, bueno rectifico no es así, porque a la cámara le da igual tener una funda verde que negra, que una curva torcida que plana, es a nosotros a los que nos debería parecer fundamental en el conocimiento de nuestra cámara.
Esta curva trata de la representación normalizada de la respuesta optoelectrónica del sensor frente al logaritmo de la luminancia de la escena, buffff , así dicho suena algo complicadillo ¿verdad?. Quizás los Ingenieros lo entienden a la primera, pero un fotógrafo normal como nosotros pues no.
Pero veréis que no es nada complejo, porque hablando un poco más en el idioma de Cervantes esta curva nos permite determinar los límites de trabajo de nuestra cámara ya que el sensor y todo el proceso posterior es el resultado que da lugar a esa curva, y por tanto conocer cómo se comporta la cámara frente a la luz y saber hasta dónde podemos llegar.
Por ejemplo para que entremos en harina, determina el fondo de ruido, la saturación del sensor por lo que hábilmente podemos también saber y escudriñar qué rango dinámico total tiene nuestra cámara, que sensibilidad tiene, etc. Cómo veis es como una especie de folleto donde nos contará los parámetros más importantes que no vienen en el manual de la cámara.
Veréis que esta curva la dan en casi todas las cámaras digitales como característica interesante, y se puede modificar ajustando los parámetros en la cámara como el contraste por ejemplo, por lo que esta curva depende del sensor y la cámara en si como un conjunto.
Voy a poner una curva y a explicarla así seguro que nos entendemos todos y además veréis la utilidad.
En el eje vertical de la curva indicamos el número correspondiente al valor digital producido por la exposición al hacer una foto, esto se puede expresar de muchas maneras , pero para que lo podamos hacer todos escojo una de ellas que es el valor L del sistema de color Lab, esto es la luminosidad que va de 0 a 100 y que podemos ver y obtener en Photoshop, como luego más adelante mostraré.
En el eje horizontal pondré los diafragmas y el 0 indica el punto de exposición un motivo gris medio con una reluctancia del 18%, vamos una carta gris.
La curva entonces es esta:

La he dibujado yo, pero luego voy a calcular una de ellas con un ejemplo real
En esta curva al igual que en el Histograma la parte derecha indica las sombras y la izquierda las luces. Si analizamos un poco mas vemos que la curva la podríamos dividir en cinco zonas: A, B, C, D y E

Estas zonas son:
A: Zona de negros donde no hay apenas información
B: Zona de sombras medias
C: Zonas de gris medio
D: Zona de luces medias
E: Zona de altas luces
Fijaros que por encima de unos valores de 5 ó 95 (más o menos) perdemos ya información de la fotografía, es como un límite que no deberíamos sobrepasar, en el caso imaginario que he puesto por encima del cero si subimos más de tres pasos la información se perdería claramente por saturación y por debajo unos 3,5 pasos, lo que daría un margen de 6,5 pasos a esa cámara imaginaría.
Como veis es importante conocer esta curva para ver cuanto nos podemos mover cuando queremos sobreexponer o subexponer y no pasarnos,. Esta curva como además más de uno está ya pensando se corresponde también con el modelo de zonas de Ansel Adams que a mi particularmente no me gusta pero que ahí esta y ahí lo dejo para el que quiera relacionar lo que cuento con su modelo.
Fijaros también que conocer esto también nos va a ayudar mucho a los que trabajemos con RAW ya que podremos mover la curva de un lado a otro con DPP o Phostoshop por ejemplo.
Ahora vamos a lo más práctico y es que voy a ver en una cámara su curva y así ver en que límites se mueve.
Para ello voy a usar una tarjeta de grises como las que os muestro aquí.

Y una Canon S95, es una muy buena compacta que de paso voy a ver qué margen tiene.

Por cierto también podemos hacerlo con una carta blanca y saldrán dos curvas algo diferentes pero esto nos indica nada más que la curva blanca esta desplazada porque la cámara cuando medimos un blanco puro lo intenta llevar al gris, bien pues la diferencia entre curvas realmente es la compensación que habría que dar al blanco, esto lo dejo para otra charla también muy interesante.
El proceso de cálculo de nuestra curva es sencillote si me habéis entendido lo anterior, ya que consiste en fotografiar la tarjeta de grises a lo que indica la cámara e ir bajando diafragmas hasta donde podamos, e ir subiendo hasta donde podamos, en principio cinco para cada lado está muy bien, pocas cámaras aguantan ese margen.
Una vez que tenga las fotos hechas las llevo a fotoshop y veo su valor “L” así:

Pongo la fotografía en modo LAB, en Imagen ->Modo->Lab y ahí mido la luminosidad que como veis en el ejemplo es 58 donde esta puesto el ratón que es en la zona gris oscura, esto lo hare con la carta gris evidentemente ya que aquí tengo luminosidades diferentes donde ponga el ratón, en la zona de las letras muy baja y en los blancos muy alta, fijaros con el ratón en la letra “A” mayúscula.

Como veis la luminosidad es de 5.
Con los valores de luminosidad que he obtenido y los valores de diafragma compongo la curva que estamos buscando para analizarla después que veréis tenemos resultados muy jugosos, por ejemplo, para abrir boca, si la cámara está bien, cuando fotografiemos la tarjeta de grises según nos dice el fotómetro la luminosidad deberá ser del 50%, ¿pero que pasa si no lo está?????, pues simplemente que tenemos la cámara algo desviada de sensibilidad tanto hacia arriba como hacia abajo y por tanto la sensibilidad que marque la cámara no será exacta, ósea que si tenemos marcado ISO 100, no será ISO 100, si no que será lo que sea si esta por arriba o si esta por abajo otro valor de ISO que veremos en mi ejemplo.
El procedimiento que he usado ha sido:
1)Ajustar la sensibilidad a ISO 100, porque evidentemente este parámetro influye, como más adelante se vera, al igual que el contraste y demás por lo que he….
2)Ajustar la cámara de forma neutral, esto es contraste a su valor normal, etc.
3)Luminosidad de la tarjeta igualada, sin brillos ni nada de eso
4)Etc.
He tomado la cámara y he disparado 11 fotos en este orden:
Primera foto: según la cámara marcaba en este caso era 1/13 seg y F:4 aquí debería salir el Histograma centrado os muestro esta primera para que veáis como el Histograma está centrado como debe ser

La segunda un paso menos:

La tercera dos pasos menos

La cuarta tres pasos menos

no sigo por aquí porque ya no se verán dependiendo de vuestro monitor y su ajuste
Sigo con la parte oscura
La siguiente dos pasos más

La siguiente tres pasos mas

No sigo más por lo mismo de antes vuestros monitores si no los tenéis ajustados no se verá la diferencia. Bien pues así con las 11 fotos.
Ahora simplemente paso cada una de ellas como dije por Photoshop y leo el valor de la luminosidad en modo LAB de cada una de ellas, os muestro como mido la primera y el resto se realizaría igual.

Fijaros que el valor no es 50 si no que es 58, esto ¿qué significa? Pues que la cámara esta ida un poco hacia arriba esto es el ISO que tengo no es ISO 100 a pesar de que estaba ajustada a ISO 100 por lo que la cámara es un pelín menos sensible a este valor de ISO , luego lo calculare pero andará por unos 80ISO
Luminosidades Altas
Número foto Valor L

1 --------58
2 --------77
3 --------94
4 -------100
5 -------100
6 -------100

Para valores de luminosidad baja
Número foto Valor L

7 --------44
8 --------24
9 --------14
10 --------5
11 --------2

Como veis se aprecian algunas cosas como por ejemplo que por arriba en seguida se satura y no hay tanto como para decir mido luces altas y sobreexpongo dos puntos….. Ahora lo vemos, primero dibujemos mi curva de la S95 y así podremos apreciar mejor las cosas, por cierto esta dibujada a mano así es que disculpad la precariedad.
Voy poniendo los valores medidos en el eje y, y los hago corresponder con los prefijados en el eje x y sale así:

Pero ¿Qué apreciamos de esta curva tan estupenda? Que puede hacerse más fina simplemente tomando pasos más pequeños por ejemplo 1/3 de paso. (no lo he hecho por pereza, pero sería lo correcto.
1)Primero y fundamental no es simétrica y no se comporta igual en las altas luces que en las sombras, esto es muy bueno saberlo
2)Fijaros lo que decía unas líneas antes, la sensibilidad esta algo ida hacia abajo ya que no da el valor de 50 cuando he medio y efectuado la foto según me decía la cámara, esta mas o menos ida 1/3 de paso.
3)Fijaros también que en cuanto subo 2 pasos por encima ya se curva la línea saturando las luces, ya no hay linealidad y pasos más altos no cumplen con la linealidad requerida de doble de luz en el registro del sensor, por lo que podría decir apurando que por arriba tenemos 2,5 pasos hasta la respuesta ya mala de la cámara.
4)Por debajo pasa igual pero aquí los pasos totales son 3,5 donde las sombras ya no responden de forma lineal y si bajamos un paso no es un paso de “verdad”.
5)EL fondo del ruido ya veis donde está a unos 3,5 pasos de mi exposición “guachi” a ISO 100
Podríamos decir que lo que pase de 95 por arriba ya es algo no válido y por debajo de 5 igual, ese puede ser el límite de la cámara y por tanto marca su margen.
De aquí entonces podría deducir que el rango dinámico de mi cámara a ISO 100 es de aproximadamente 3,5 +2,5 = 6 pasos. Valor este normal y quizás bueno para una compacta de gama alta, pensad que las EOS están unos 2,5 pasos por encima, y las compactas normales no pasan de 5 ó 5,5.
Como he comentado la cámara según mis medidas tiene unos 6,5 pasos y no podré hacer fotos de más alto rango ¿estáis de acuerdo nooo? si la hago me comeré o las sombras o las altas luces, de ahí que se haya inventado eso del HDR, que por cierto no me gusta nada, nada.
Esto que he dicho, ya nos lo puede adelantar DPP en su Histograma en RAW (que es estupendo) si os fijáis en la imagen siguiente:

Donde con una flecha os he señalado la parte del Histograma que indica el margen dinámico de la foto en cuestión y por tanto de la cámara que la tomo.
Esta curva puede variar un poco variando los parámetros de la cámara, ya sea poniendo la compensación de altas luces, o metiendo más o menos contraste, etc. dando curvas ligeramente diferentes.
Implicaciones interesantes:
Una
¿Qué ocurre cuando subimos el ISO? En este caso la curva se “dobla” un poquitín sobre todo en la parte alta, es lógico porque todos sabemos que a altos ISO se pierde rango. Sigo con el ejemplo de la S95.

Aquí en ISO 1600 hemos llegado por debajo quizás a unos 3 puntos y por arriba unos 2, se nos ha ido el margen un punto al subir a ISO 1600. Y además como podéis ver el contraste de la imagen que salga ha aumentado.
Dos
Si somos hábiles podemos aumentar algo el rango dinámico simplemente habría que hacer que no se doblase tan abruptamente la curva en las altas luces un poco, bien esto se puede hacer y nuestras cámaras lo hacen, ¿o no tenéis por ahí casi todos un ajuste en la cámara de prioridad de altas luces? ¿A que si? Pues ese ajuste lo que hace es llevarse la parte superior a un poco mas de margen, normalmente se pueden recuperar las altas luces entre medio punto y tres cuartos de punto. Mucha gente no es partidaria de este ajuste y lo entiendo ya que tiene sentido sólo en fotografía con jpg, pero ahí está para el que lo necesite (esto también degrada otras cosillas que hacen que no me guste en general, por ejemplo si la cámara esta en automático suele aumentar el ISO un poco) en RAW en el procesado posterior podemos nosotros ajustarlo a nuestro gusto y no a gusto de la cámara. ¿Lo habéis probado alguna vez en jpg?
Tres
Otro problema interesante y que esto que hemos visto nos puede ayudar, es cuando hacemos una foto a algo completamente blanco ¿Qué os ocurre en ese caso? Pues que si no lo hacéis bien os sale la foto gris, o al revés en una foto de algo negro, claramente la cámara nos lo pone en los dos casos grisáceo sin poder dar el tono perfecto a la foto. Pero si conocemos esta curva podemos pensar en cuanto se podría corregir sin que la foto se nos saturase por arriba o por abajo porque conocemos los límites.
En fin lo dejo aqui y sólo indicar que el conocimiento de estas cosas también hace que nuestras fotografías sean majores.