Latitude de Exposição
Latitude de exposição ou range dinâmico é a quantidade de tons entre as altas luzes e as áres de sombra que um determinado sensor pode capturar. As câmeras digitais atuais possuem um uma latitude próxima a das câmeras convencionais à filme.
Algumas cenas, como naquelas onde há altos contrastes, o range dinâmico da cena pode exceder a capacidade de captura da máquina, causando perda de detalhes nas sombras ou nas altas luzes. Embora seja possível tratar as imagens para escurecer as áreas de altas luzes, não é possível restaurar um detalhe que não foi capturado pela câmera.
A imagem à esquerda foi superexposta, causando a perda de detalhe nas pétalas da flor. A mesma imagem com exposição correta exibe muito mais detalhes na flor.
Para lidar com cenas de alto contraste, pode-se utilizar o recurso "burst" ou "bracket" (se disponível). Esse recurso faz automaticamente fotos adicionais de uma cena com exposições acima e/ou abaixo dos valores recomendados pela máquina. Posteriormente, com o auxílio de softwares de edição de imagens, pode se mesclar as imagens em uma com os melhores detalhes de cada uma delas. Caso o burst não esteja disponível, esse procedimento pode ser feito manualmente, com uma fotografia para capturar detalhes de sombras e outra para áreas de altas luzes (de preferência com auxílio de um tripé).
Histograma
O principal recurso para avaliar a exposição de uma imagem é o histograma. O histograma nada mais é do que um gráfico de colunas que exibe a quantidade de pixels (y) por luminosidade da imagem (x). A origem do eixo x representa a ausência de luminosidade (0 - preto) e o seu extremo a luminosidade máxima (255 - branco).
Como mencionado anteriormente, os sensores registram apenas luminosidade, por isso o histograma representa a distribuição de pixels na latitude tonal de uma escala de cinza. A partir do histograma é possível checar se as altas luzes estão sendo transformadas em branco puro ou se as sombras estão sendo capturadas como preto puro.
Histograma da imagem. A área mais à direita representa as altas luzes (pétalas) enquanto as da esquerda representam as sombras (folhagem).
Avaliação do histograma
Interpretar o histograma corretamente é essencial para capturar uma boa imagem. O principal indício de que há perda de detalhes é quando o gráfico "estoura" o eixo x, ou seja, há uma grande quantidade de pixels nos extremos dos eixos.
A imagem abaixo exibe uma foto onde há perda de detalhes nas sombras (subexposição). Nota-se que os pixels estão concentrados à esquerda, inclusive com uma grande concentração deles no extremo do eixo (preto puro sem detalhes).
Imagem subexposta.
A mesma imagem com uma exposição mais adequada exibe uma dispersão maior dos pixels ao longo do eixo da luminosidade, indicando que a imagem está balanceada. Nota-se a pequena quantidade de pixel nos extremos do histograma, indicando que há pouquíssimas áreas capturadas como totalmente preto ou totalmente branco.
Imagem com boa exposição.
A imagem abaixo, ao contrário da primeira, exibe uma grande concentração de pixels à direita, muitos deles capturados como totalmente brancos. As únicas luzes passíveis de ser capturadas como totalmente brancas são as luzes especulares (reflexos de luz em metais polidos, por exemplo).
Imagem superexposta.
A partir do histograma também é possível examinar outros detalhes da imagem, como a posterização (pouca variação tonal, causando transições abruptas), desde que a mesma não seja sutil. A imagem acima (exposição normal), exibe um alto grau de posterização no céu, isso é visível pelas grandes concentrações de pixels com pouca variação tonal (picos do gráfico). No entanto, no histograma da câmera não é possível examinar níveis de ruído digital ou superexposição de canais individuais (RGB). Para analisar esses casos, deve ser feita a análise por meio de softwares de edição, como o Photoshop.
Uma regra geral para se obter o melhor histograma possível é maximizar o uso da região direita do gráfico, sem extrapolar para o branco total. Isso se deve ao fato de que o range dinâmico da maioria das câmeras digitais está em torno de entre 5f e 6f (f-stops). Considerando o valor 5f e uma captura de 12 bits (4096 valores tonais por canal) o natural seria distribuir esses tons igualmente por todo o histograma, resultando em cada região com 850 tons (4096/5). No entanto, a sensibilidade dos sensores faz com que 2048 tons estejam disponíveis apenas na primeira região (mais brilhante - direita), representando metade da variação tonal possível de ser capturada.
O comportamento geral dos valores f (discutidos na página anterior) indica que a cada valor f alterado para menos (abertura menor - mais escuro), diminui a quantidade de luz pela metade. Como os sensores de imagem são dispositivos lineares, isso se traduz em metade dos valores tonais possíveis. Assim o primeiro f-stop terá 2048 valores possíveis, enquanto o segundo terá 1024, o terceiro 512, o quarto 256 e o quinto e último terá apenas 128 tons possíveis (por canal).
Assim, checando o histograma e garantindo que não há grandes espaços vazios à direita do histograma, para a maioria das condições, se maximiza a informação captada pela câmera. Contudo há situações em que essa não é a melhor técnica, por exemplo, para motivos que se movem rapidamente ou fotografias sem tripé com baixa iluminação.
É necessário ressaltar também que não há uma forma perfeita de histograma para todas as imagens. Se uma cena possui objetos escuros, é natural que haja uma concentração de pixels à esquerda do histograma (no entanto, não devem ser totalmente pretos), e vice-versa.
Bibliografia
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