Darktable 3: ¿RGB o Lab? La opinión de Aurelien Pierre

Os dejo la traducción del artículo publicado por Aurelien Pierre en enero del año pasado en el web de darktable.fr. El, como muchos sabreis, es uno de los desarrolladores de darktable y sus opiniones siempre hay que tomarlas en cuenta.

En este caso el artículo nos habla sobre el uso de espacios de color RGB y LAB, y sobre la tendencia de darktable a confluir hacia el flujo de trabajo basado en la escena.

Nos explica sobre el espacio de color Lab, que es; que hace Lab en darktable; como funciona; de los límites de los espacios no lineales en el procesamiento de imágenes; y de los beneficios del procesamiento RGB lineal.

Comenta como darktable se dirige hacia el modo escena, con el módulo película como bandera, donde él es precisamente su desarrollador. Su apuesta por los módulos siguientes como los básicos para este modo de procesamiento.

  1. interpolación cromática
  2. perfil de color de entrada
  3. película
  4. perfil de color de salida

Los módulos que funcionan en RGB lineal y respetan el croma :

  1. exposición
  2. balance de blancos
  3. mezclador de canal (obsoleto)
  4. ecualizador de tono

Los módulos que funcionan en RGB lineal y realizan operaciones lineales son:

  1. exposición,
  2. balance de blancos
  3. mezclador de canales
  4. ecualizador de tono

Los módulos que funcionan en RGB lineal y realizan operaciones no lineales pero respetuosas con el croma son:

  1. curva RGB
  2. niveles RGB

Los módulos que trabajan en RGB lineal y realizan operaciones no lineales que no respetan la crominancia son:

  1. mapeo de tonos (obsoleto)
  2. balance de color
  3. LUT 3D

Y nos aporta una lista de los módulos que no recomienda que usemos, así como el modulo que puede hacer esa función; así como habla de los módulos que debemos usar con precaución; de los módulos de fusión de máscaras obsoletos; también del flujo de trabajo para un principiante; y finalmente nos da su conclusión sobre este tema.

Un artículo largo, denso pero que nos aporta ideas muy interesantes para el uso y revelado en darktable. Aquí abajo teneis el texto traducido. Tal vez encontreis alguna palabra mal traducida pero el texto se entiende muy bien. ¡Ánimo!

darktable 3 : RGB ou Lab ? Quels modules ? Au secours !

Aurélien PIERRE 8 janvier 2020 publicado en darktable.fr

darktable 3: ¿RGB o Lab? ¿Qué módulos? ¡Ayuda!

Tutoriales de Aurélien PIERRE undefined

darktable está convergiendo lentamente hacia un flujo de trabajo RGB relacionado con la escena. Por qué ? ¿Qué implica eso? ¿Cómo cambia esto el uso? Respuestas aquí …

Este artículo comienza con 3 secciones introductorias teóricas sobre el espacio del laboratorio que no necesita comprender en detalle para comprender el resto.

Lab: ¿qué es?

El espacio de color CIE Lab fue publicado en 1976 por la Commission Internationale de l’Éclairage (CIE), en un enfoque, iniciado en 1931 con el espacio XYZ, de representación matemática de la percepción de los colores por un ser humano medio. Tiene como objetivo desacoplar la información luminosa (canal L) de la información cromática (canales ayb) y tiene en cuenta las correcciones no lineales que realiza el cerebro humano sobre la señal lineal recibida de la retina. El espacio Lab se deriva del espacio CIE XYZ que representa la respuesta fisiológica de 3 de los 4 tipos de células fotosensibles en la retina (los conos).

Entonces, XYZ representa lo que está sucediendo en la retina y Lab representa lo que está sucediendo en el cerebro, en la siguiente etapa. Pero ambos son modelos , es decir, intentos de describir la realidad y no la realidad misma. Entre un modelo y la realidad, siempre hay un error más o menos importante, que disminuye a medida que los investigadores hacen su trabajo y refinan los modelos. Además, un modelo a menudo representa la realidad solo bajo ciertas condiciones, que definen el dominio de validez del modelo.

Y con respecto al rango de validez, si XYZ funciona bastante bien casi todo el tiempo, Lab solo funciona siempre que la imagen tenga un contraste menor de 100: 1, o un rango dinámico de 6.5 EV. En el contexto de la creación del Lab, en 1976 estábamos trabajando con negativos digitalizados, y los negativos de color giran alrededor de 6-7 EV de rango dinámico. 6.5 EV es también el contraste estático de la retina, y fue un poco después de 1976 cuando nos dimos cuenta de que el cerebro estaba haciendo una fusión HDR constantemente, a partir de varias imágenes por segundo, por lo que el contraste estático no tiene mucho sentido.

¿Para qué se utiliza CIE Lab? Para predecir la diferencia de percepción entre 2 colores (el delta E) y, por lo tanto, posiblemente realizar adaptaciones de gama al convertir una imagen de un espacio de color a otro. Luego, podemos intentar reasignar la gama al color más cercano en el espacio objetivo mediante estrategias que minimicen numéricamente el delta E.

Las grandes desventajas del laboratorio son:

  • no funciona bien para contrastes muy fuertes (> 7 EV), y particularmente fuera del rango [1; 100] Cd / m²
  • no es lineal en tono, es decir, si fijo los componentes de cromaticidad a y b de un píxel cambiando su componente de luminosidad L, esperaríamos el mismo tono con una luminosidad diferente (es decir, en las especificaciones del espacio), pero observamos un ligero cambio de color parásito, más o menos marcado según el color original del píxel,
  • parte del espacio de Lab son colores imaginarios, que salen del dominio visible.

¿Qué está haciendo Lab en darktable?

La idea inicial era permitir manipular la luminosidad y la cromaticidad por separado. En 2009, año en que se creó el proyecto, las cámaras tenían rangos dinámicos bastante cercanos al dominio de validez del laboratorio, la idea estaba lejos de ser estúpida, sobre todo porque darktable no tenía una opción en ese momento.

Ventajas :

  1. Siendo Lab un espacio de referencia, por lo tanto independiente del espacio de color de la pantalla, los ajustes preestablecidos son muy fáciles de transferir.
  2. Lab establece el gris medio (18%) en 50%, por lo que la interfaz es más intuitiva (el gris medio está en el medio del gráfico de la curva de tono, por ejemplo).

Problemas :

  1. hoy, las cámaras están en gran parte fuera de las condiciones de validez del laboratorio, y las fallas en este espacio son aún más evidentes. Con rangos dinámicos que varían de 10 a 14 EV, cualquier cámara reciente tiene HDR por defecto, y Lab no está hecho para eso.
  2. Empujar píxeles en el espacio del laboratorio es muy arriesgado, especialmente cuando se aborda la composición y la fusión de imágenes con máscaras suaves. Volveremos a esto, pero está relacionado con el siguiente problema.
  3. Lab no es adecuado para correcciones físicamente realistas, como desenfocar, desenfocar, eliminar ruido y cualquier filtro que simule o corrija un efecto óptico.

En resumen, Lab, fue un error de juventud. Dicho esto, todos los demás programas de procesamiento de fotos parecen funcionar de forma predeterminada en espacios RGB no lineales (con una gamma aplicada al comienzo de la tubería), que es básicamente lo mismo.

Lab: ¿cómo funciona?

Todo parte de un espacio RGB lineal clásico, por ejemplo el del sensor. Convertimos RGB lineal a XYZ. A los efectos de la demostración, aquí podemos considerar el espacio XYZ como un espacio de tipo RGB cuyos colores primarios se han manipulado un poco (pero se comporta igual). XYZ es un espacio lineal.

Luego pasamos de XYZ a Lab aplicando una “especie de corrección gamma” en el canal de luminancia (de Y a L), y una rotación en los canales ay b. En resumen, sin entrar en detalles, matemáticamente Lab es “un poco como” aplicar una gamma de 2,44 a RGB lineal. Digamos que plantea los mismos problemas prácticos: es fuertemente no lineal.

Recapitulación para aquellos que no lo tienen todo: Lab no funciona para imágenes de alto contraste, no funciona tan bien para imágenes de contraste moderado y codifica valores de píxeles perceptualmente y no físicamente, lo cual está bien. Tenemos un problema para el futuro. El laboratorio nunca se construyó para retocar, sino solo para estudiar la visión humana.

Los límites de los espacios no lineales en el procesamiento de imágenes

Primero, lineal, ¿qué significa eso? Si y es lineal con respecto a x , significa que hay una relación entre x y y de la forma y = un * x + b , con una y b siendo constantes reales. Lineal, eso significa proporcional a una constante .

Cuando hablamos de espacio RGB lineal, nos referimos a que los valores RGB son proporcionales a algo. ¿Pero proporcional a qué?

En pocas palabras, el sensor cuenta los fotones que recibe. Por lo tanto, cada píxel contiene información sobre el espectro de luz capturado en esa ubicación, en forma de 3 intensidades (rojo, verde, azul). El coeficiente de proporcionalidad a entre el número de fotones y el valor RGB final, es la sensibilidad ISO del sensor. La constante b es el umbral de ruido del sensor. Por tanto, la señal RGB es proporcional a la energía de la emisión de luz captada por el sensor de la cámara.

Desde el punto de vista de la percepción humana, estas intensidades proporcionales al nivel de energía física de la emisión de luz no tienen sentido. De hecho, el cerebro aplica una corrección no lineal de tipo logarítmico, que el espacio de laboratorio aproxima por una raíz cúbica para mantenerlo simple, lo que significa que tenemos una mayor sensibilidad a las luces bajas y una sensibilidad reducida a las altas luces.

Sin embargo, todas las operaciones ópticas que se realizan durante la captura de imágenes, como el desenfoque de la lente, la creación de ruido o el efecto de un filtro de color agregado a la lente, se aplican directamente a los fotones. Por lo tanto, para eliminar el desenfoque de la lente o para simularlo, debemos trabajar con información RGB lineal, que es la información de fotones más cercana que tenemos. Vea usted mismo, ¿cuál de estos dos bokeh generados por computadora (el original a continuación) le parece más natural? (Ver también un ejemplo más espectacular en Chris Bejon )

Hanny Naibaho

Observe en particular cómo las figuras oscuras (abajo a la izquierda) se fusionan con el fondo claro, o el contraste de los pentágonos del diafragma formados en los puntos de luz. Otro ejemplo, con un simple desenfoque en superficies lisas: ¿cuál de estos degradados crees que es el más gradual?

imatge

Estos dos ejemplos se generaron con Krita, que le permite trabajar en RGB lineal y no lineal, y tiene capas de ajuste que incluyen un desenfoque de lente físicamente realista.

Pero este problema surgirá de la misma forma en darktable tan pronto como uses módulos de afilado, paso alto, paso bajo y fusiones / máscaras blandas diseñadas y / o paramétricas (que son desenfoques).

Un desenfoque, un deflout o cualquier cosa conectada a la óptica debe funcionar en RGB lineal. No existe un modelo matemático * que permita tener las gradaciones correctas en RGB codificadas para visualización (con una “gamma”) o en Lab, debido a la no proporcionalidad a la energía lumínica.

Este es también el problema que surge con el módulo de zonas de color a nivel de la fusión de las zonas (aunque sea un bricolaje, introducido en el modo “desenfoque” permite ocultar un poco mejor la miseria), y que produce transiciones granuladas. y crujiente.

El único módulo darktable que trabaja en el laboratorio para difuminar, y donde funciona de todos modos, es el modo laplaciano local de de contraste local. La razón es que pasamos por curvas de tono aplicadas en una separación de frecuencia de múltiples escalas, bla, palabras complicadas, bla … en resumen, el precio a pagar para que funcione es que es super pesado en los cálculos y la teoría es rock ’ n roll. Y … incluso si el desenfoque es estable, se acompaña de una desaturación poco elegante con un giro hacia el gris azulado fangoso cuando presiona los controles deslizantes con un poco de fuerza.

*: y el hecho de que los problemas no sean visibles todo el tiempo, no significa que no existan todo el tiempo. Podemos, hasta cierto punto, conseguir ocultarlos con artificios matemáticos (umbrales, opacidad, etc.), pero siempre acabarán emergiendo en el peor momento. Créame, sé exactamente dónde presionar para hacer esta ruptura.

Los beneficios del procesamiento RGB lineal

Vas a decirme “siempre que no esté difuminando o simplemente trabajando en el color, todavía puedo usar Lab”.

Esto es parcialmente cierto, pero de hecho, incluso en estos casos, trabajar en RGB lineal da como resultado algoritmos que son más simples, más rápidos y que toleran ajustes mucho más extremos sin presentar efectos secundarios tan molestos. Además, de nuevo, Lab no admite rangos dinámicos altos, por lo que se debe tener cuidado al usar los módulos de Lab después del mapeo de tonos HDR.

Estrictamente hablando, la única aplicación donde se necesita Lab es el mapeo de gama, cuando cambia el espacio de color antes de enviar la imagen a un archivo o a la pantalla. E incluso allí, desde 1976, hemos encontrado espacios mucho mejores (IPT-HDR, JzAzBz) para hacer esto en HDR y con una linealidad de tonos casi perfecta.

El estado de darktable

Con el lanzamiento de darktable 3.0, la canalización predeterminada (es decir, el orden base de los módulos) se ha rediseñado en torno a la película fotográfica. Por lo tanto, hay 4 pasos esenciales en esta tubería:

  1. La interpolación cromática , mediante el cual se pasa del archivo raw (agujeros) a una imagen (completa),
  2. El perfil de color de entrada , que convierte el espacio RGB del sensor en un espacio de trabajo estándar,
  3. El módulo película (o la curva base ), que cambia entre el espacio lineal (proporcional a la energía de la luz) y el espacio no lineal (comprimido perceptualmente),
  4. El perfil de color de salida , mediante el cual convertimos del espacio de trabajo estándar al espacio RGB de la pantalla o el archivo de imagen.

Tenga en cuenta que el enfoque de la curva base sigue siendo el enfoque predeterminado porque permite recurrir más o menos a la representación JPEG del cuadro tan pronto como se abre el software, lo que parece ser la preferencia de muchos usuarios. Sin embargo, la curva base se empujó hacia atrás en la tubería justo antes de la película, por lo que ahora es segura para los colores del módulo que llegan antes y se le ha un modo de conservación de color similar a la película agregado . Entonces, entre la curva base y la película , para darktable 3.0, la diferencia ahora está solo en la ergonomía y en la capacidad de recuperar muy poca luz. Película es un poco más complejo de entender pero más rápido de ajustar (una vez que lo entiendes), y es aún mejor para encontrar poca luz.

Los módulos que funcionan en RGB lineal y realizan operaciones lineales (así que deje la tubería lineal después de ellos) son:

  1. exposición
  2. balance de blancos
  3. mezclador de canal
  4. ecualizador de tono (que es parcialmente lineal).

La ventaja de realizar operaciones lineales es que no afectan el croma de la imagen de ninguna manera (cambiar el brillo deja el croma intacto) y preservan la proporcionalidad a la energía de la señal. Estos módulos deben colocarse antes de película o la curva base, y exposición y el se recomiendan la ecualizador de tono antes del perfil de entrada . Se pueden utilizar sin peligro y sin moderación. Tenga en cuenta que aquí hay una advertencia sobre el ecualizador de tono , que conserva la linealidad local (dentro de las áreas de la imagen), pero no la linealidad general (entre áreas). Esto corresponde a lo que sucedería si llegáramos al escenario con una linterna y volviéramos a iluminar los objetos de la escena a mano, así mantenemos la coherencia física de la señal.

Los módulos que funcionan en RGB lineal y realizan operaciones no lineales pero respetuosas con el croma (siempre que esté activado el modo ad-hoc ) son:

  1. curva RGB
  2. niveles RGB

El respeto de la crominancia pasa por los modos de conservación que limitan las relaciones RGB en la entrada y salida del módulo, para mantenerlas idénticas. Tenga en cuenta que las curvas RGB RGB y niveles se pueden mover antes o después película dependiendo de la intención, de todos modos que realizan operaciones no lineales. Por otro lado, tenga cuidado de no utilizar el ablandamiento de máscara en los módulos que vendrían después, porque la linealidad ya no está asegurada.

Los módulos que trabajan en RGB lineal y realizan operaciones no lineales que no respetan la crominancia son:

  1. mapeo de tonos (más sobre esto)
  2. balance de color
  3. LUT 3D

El balance de color está diseñado para aplicarse a datos RGB lineales sin corregir el contraste, por lo que antes de la película, las curvas de tono, etc. . No conserva el croma ya que su propósito es explícitamente ajustarlo de forma creativa. Lo mismo ocurre con LUT 3D , cuyo objetivo principal es emular emulsiones de película de plata.

Les recuerdo que película es una conversión de rango dinámico, desde el alto rango dinámico de la cámara, al bajo rango dinámico de la pantalla. Esta no es una curva de tono destinada a aplicar una corrección artística, sino un mapeo de tonos para calzar los datos del sensor en el espacio de pantalla disponible, tratando de proteger los detalles tanto como sea posible (que asumimos a priori que están en tonos medios) y mantener una cierta legibilidad óptica en la imagen.

Antes de película , en el tubo lineal, todavía encontramos módulos que funcionan en Lab pero realizan operaciones lineales que deberían (estrictamente hablando) realizarse en RGB lineal:

  1. ecualizador de contraste,
  2. paso alto
  3. paso bajo
  4. mejorar la nitidez
  5. reducción de ruido (promedio no local)

Estos módulos deben adaptarse en el futuro para poder trabajar en un espacio Yxy lineal (derivado de CIE XYZ) porque es un error hacerlos funcionar en Lab . Este es un trabajo relativamente fácil de hacer porque Yxy descompone la luminancia (canal Y) y la crominancia (canales xey) con una lógica similar a Lab, menos la transformación no lineal. Mientras tanto, puede seguir utilizándolos, pero con moderación. Para el ecualizador de contraste , tenga en cuenta que utiliza una separación de ondículas sensible a los bordes, lo que lo hace bastante pesado en tiempo de ejecución, pero muy efectivo para evitar halos, incluso considerando que funciona en laboratorio.

Después de película , en la tubería no lineal, están todos los demás módulos de Lab ya que necesitan un espacio con bajo rango dinámico. Algunos de estos módulos también se convertirán a xyY migrados antes y películas en el futuro (incluido el efecto Orton, el grano y la luz de relleno ). También tenga en cuenta que el módulo de viñeteado se ha dejado al final de la tubería, como antes, aunque funciona en RGB. Es probable que sea mejor antes que película , incluso antes que el perfil de entrada , pero su código es sorprendentemente complejo para lo que logra y no tuve tiempo de desentrañar el embrollo para entender cuáles son sus hipótesis de trabajo.

Módulos no recomendados

Los módulos que no se recomiendan se deben a errores de diseño fundamentales, según mi opinión personal, que se basa en mi experiencia práctica y teórica con la edición de imágenes, y en un espíritu de agilizar el flujo de trabajo a un número mínimo de pasos. Nada te impide seguir utilizándolos, sobre todo porque los usuarios me hacen descubrir regularmente usos (a menudo desviados) en los que no había pensado. Pero la idea aquí es darle las claves para obtener el mejor resultado posible lo más rápido posible con el mínimo de complicaciones.

Mapeo de tonos (obsoleto)

El mapeo de tonos local codifica los valores RGB de forma logarítmica internamente (luego se decodifican en la salida, no hay problema allí), luego aplica un desenfoque de dos caras a estos valores logarítmicos. Como vimos anteriormente, la teoría es clara: un borrón, en cualquier cosa no lineal, produce halos y franjas. Y como se prometió, el rango de configuraciones útiles para este complemento es muy pequeño, por lo que los usuarios se han acostumbrado a fusionar la salida del complemento con opacidades bajas. Seamos claros: solo equivale a ocultar la miseria.

Alternativa: ecualizador de tono.

Mapeo tonal global (obsoleto)

Este módulo funciona en Lab para realizar compresión HDR, y si has seguido mis explicaciones, entenderás que es una contradicción en términos. Además, y esto es importante, el valor de blanco se ajusta automáticamente desde el máximo en la imagen, por lo que el brillo general de la imagen puede cambiar según el tamaño de la exportación, debido al suavizado operado por la escala (interpolación). Para esperar: un JPEG más claro o más oscuro que la vista previa en el cuarto oscuro.

Alternativa: película.

Sombras y luces

Igualmente, este módulo funciona en laboratorio para realizar compresión HDR y usa desenfoque gaussiano o bilateral para aislar luces y sombras. En la práctica, genera halos con bastante rapidez tan pronto como presionas los parámetros (incluso si el desenfoque bilateral alivia un poco los problemas), e incluso tiende a agregar contraste local (por efecto secundario) en las altas luces, ya que las nubes se ven muy HDR . Con poca luz, usados ​​con un poco de dureza, son los colores los que se vuelven gris azulados. De cualquier manera, es cuando más necesitas este mod cuando lo suelta, en la práctica solo funciona bien para correcciones menores.

Alternativa: ecualizador de tono.

Filtro de paso bajo

El filtro de paso bajo es en realidad solo un desenfoque. Mucha gente lo usa para invertir el contraste y luego fusionarlo en luz clave o suave / dura / lineal, para comprimir el rango dinámico. De hecho, esto es exactamente lo que el módulo ya hace sombras y luces en menos pasos para el usuario. Como se mencionó anteriormente, el paso bajo funciona en Lab, así que para el desenfoque … Espere lo peor.

Alternativa: ecualizador de contraste para el desenfoque o el ecualizador de tono para la compresión local del rango dinámico

Filtro de paso alto

Mucha gente usa el paso alto combinándolo con luz clave o suave / dura / lineal, para agregar nitidez. Esto es exactamente lo que ya hace el módulo enfoque . El paso alto se logra restando entre un desenfoque (paso bajo) y la imagen original, por lo que tenemos el mismo problema que para el paso bajo porque todavía está funcionando en Lab.

Alternativa: ecualizador de contraste para una nitidez fina o el contraste local para una nitidez general.

Aumentar la nitidez

El módulo de mejora de la nitidez se diseñó inicialmente para corregir sensores equipados con un filtro óptico de paso bajo, así como para suavizar debido a la demostración en ciertos casos. Primero, dado que este módulo funciona en Lab, no hay necesidad de presionarlo mucho para que produzca halos. En segundo lugar, el afilado interno ( enfoque método de máscara de ) es bastante arcaico y rápidamente artificial, incluso en el modo RGB. En tercer lugar, dada la nitidez de la óptica moderna, dado que muchos sensores ya no tienen un filtro de paso bajo, y la mayoría de las fotos se exportarán con una relación de reducción de al menos 8: 1 (sensores de 24 Mpx a pantalla de 3Mpx), nitidez a nivel de píxel la mejora se ha vuelto prácticamente innecesaria. En general, el fotógrafo digital del siglo XXI se beneficiaría de calmar el pompón con una nitidez nítida, sería bueno para todos.

Alternativa: ecualizador de contraste para defluir la óptica a través de los ajustes previos proporcionados, o el contraste local para la agudeza general.

Monocromo

El módulo monocromo funciona en Lab, que utiliza para definir una bonificación o penalización por la contribución de ciertos colores a la densidad del negro, con miras a convertir el color en tonos de gris. El problema es que la interfaz es bastante delicada en la configuración, y una pequeña corrección puede producir grandes cambios y romper el contraste general de manera bastante desagradable. En la práctica, obtener un resultado predecible es bastante difícil y este módulo a menudo resulta en tediosas sesiones de microajustes.

La idea de una contribución ponderada de los colores a la densidad del negro proviene de la película plateada, que se comporta exactamente de esta manera. Pero, lo viste venir, la película no funciona en Lab. Esta idea se retoma físicamente de manera realista en el módulo mezclador de canal , donde se ofrecen varios preajustes de emulsiones de plata comerciales para crear un canal gris. Tenga en cuenta que para que los coeficientes sean precisos, el espacio de color de trabajo (en el módulo de perfil de entrada ) debe establecerse en REC 709 lineal; de lo contrario, será necesario ajustar la configuración.

Para un blanco y negro basado en la luminancia perceptiva humana (lineal), es suficiente bajar la saturación de entrada o salida al 0% en el balance de color (haga clic con el botón derecho en el control deslizante, luego ingrese 0 en el teclado; la configuración no solo sube al 50% por defecto en la interfaz).

Alternativa: mezclador de canal (obsoleto) para un enfoque semejante a la película o el balance de color para un enfoque perceptivo.

Luz de relleno (obsoleto) / Luz de fondo / sistema de zonas (obsoleto)

Estos tres módulos tienen como objetivo volver a iluminar parte de la imagen e intentan diluir la corrección en intensidad y en el espacio difuminando la imagen. Pero como trabajan en Lab… en resumen, no lo volveré a hacer por ti. Los resultados son simplemente malos todo el tiempo, excepto con configuraciones muy suaves, lo que significa que realmente no necesitas estas modificaciones.

Alternativa: el módulo de exposición con máscaras o el ecualizador de tono.

Corrección de color

Cualquier fotografía tiene al menos dos fuentes de luz: una fuente directa (lámpara, sol, vela) y una fuente reflejada (paredes, nubes, pisos, techo). A menudo, el balance de blancos de estas dos fuentes no coincide. En la práctica, la visión humana tiene lo necesario para corregir esto, pero la cámara no. Por lo tanto, es necesario realizar una corrección de balance de blancos separada para las altas luces (que generalmente reciben luz directa) y las bajas luces (que generalmente reciben luz reflejada).

Esto es lo que le ofrece el módulo de corrección de color , nuevamente en Lab, nuevamente con una interfaz cuestionable, nuevamente con resultados mixtos y antinaturales tan pronto como presione el ajuste. Sin embargo, cuando lo piensa, las preocupaciones sobre el balance de blancos se reducen a historias de espectro de luz, y su corrección es más simple en RGB, en particular para administrar la progresividad de la corrección.

El módulo de balance de color le permite hacer esto mucho más rápido, y no solo para sombras y luces, sino también para tonos medios. Al usar el cuentagotas, a la derecha de los controles deslizantes de tono, también le permite ir directamente a tomar tonos neutros en la imagen (para negro, gris y blanco) y dejar que el software calcule el color complementario. Consulte el manual para obtener más detalles.

Alternativa: balance de color.

Velvia

Velvia trabaja en RGB operando con una lógica bastante similar a la saturación del balance de color. Aparentemente huele bien. Salvo que en realidad su ecuación colorimétrica no es perceptualmente correcta, lo que hace que cambie al mismo tiempo la saturación (que se le pide), pero también el matiz y la luminosidad (esto que se vuelve molesto). Pasamos la píldora llamándola Velvia de efecto creativo, que se supone que reproduce la película homónima de Fuji. El problema es que parece haber sido optimizado para RGB no lineal. De repente, este es el tipo de módulo que suele ser impredecible.

Alternativa: balance de color.

Niveles / Niveles RGB

Estos dos funcionan como deberían, no hay problema con eso. Pero cuando miramos el código, vemos que duplica exactamente el modo pendiente / compensación / potencia del balance de color. El punto blanco se escala mediante una simple corrección de exposición, como el factor de pendiente o incluso … la exposición del módulo de exposición . El punto negro se ajusta agregando una constante, como el factor de compensación o la corrección del punto negro del módulo de exposición . El punto gris se ajusta mediante una función de potencia (denominada incorrectamente gamma), al igual que el factor de potencia del balance de color . No es solo la misma funcionalidad, es exactamente la misma matemática. Por lo tanto, la diferencia radica solo en la ergonomía, pero también en el hecho de que el balance de color le da el valor numérico de los ajustes, lo que los hace más fácilmente transferibles de una imagen a otra o de un software a otro.

Si ya está utilizando el balance de color, no es necesario agregar un módulo de nivel adicional. Termina tus retoques en el mismo módulo.

Curvas / Curvas RGB

Estos también funcionan bien, pero considerando su uso clásico … ¿son realmente útiles? Por lo general, se usan para agregar / restar brillo, que cae exactamente en el caso de usar gris niveles de o potencia de balance de color, o para agregar / restar contraste, que se puede ajustar disminuyendo / aumentando el intervalo entre el blanco y el negro (linealmente ), o aplicando compresión de brillo no lineal, nuevamente disponible en el balance de color .

La ergonomía de las curvas plantea un problema real en un flujo de trabajo RGB lineal, pues se asume el gris medio en el centro del gráfico, lo que supone en consecuencia que estamos trabajando en RGB no lineal donde el gris se ha elevado al 50%. En la codificación lineal, se espera que el gris medio estándar sea del 18% (pero la práctica a menudo no es estándar), y controlar el contraste alrededor de este valor no centrado en el gráfico se vuelve complejo en la interfaz. Además, el gráfico de las curvas asume una señal RGB limitada entre los valores 0 y 100%… ¿100% de qué? La luminancia de la pantalla blanca. En un flujo de trabajo lineal, la señal HDR puede ir de 0 a infinito, y es a nivel de película donde nos encargamos de devolver a todos entre el 0 y el 100% del blanco de la pantalla.

El contraste del balance de color es compatible con este enfoque abierto, a través de su parámetro de pivote , que permite seleccionar la referencia de contraste. Así, por encima del pivote, aumentamos el brillo, por debajo, lo disminuimos, pero el pivote permanece sin cambios. El flujo de trabajo relacionado con la pantalla (en laboratorio o en RGB no lineal) siempre asume implícitamente que el gris está al 50% y no le permite cambiar este valor.

Prefiere el balance de color.

Contraste / Brillo / Saturación

Módulo que funciona en Lab, que una vez más duplica el módulo de niveles, curvas y balance de color mientras agrega un montón de efectos no deseados en los colores.

Módulos que deben usarse con precaución

Estos módulos no se pueden desaprobar ya que aún no hay un reemplazo exacto, pero deben usarse con precaución ya que pueden ser impredecibles y desperdiciar mucho tiempo.

Intensidad

Vibrance funciona en Lab aplicando una corrección de saturación que penaliza los píxeles ya saturados para evitar sobresaturaciones, pero también tiende a oscurecer los colores. El resultado está lejos de ser feo, el problema es que no puede controlar cuánto oscurece por la cantidad que vuelve a saturar.

Alternativa: zonas de color con una selección por saturación.

Zonas de color

Este módulo sería fantástico si la fusión entre las zonas de color fuera más gradual. Ahora tiene dos modos ( pronunciado , el antiguo y difuminado , el nuevo) que intentan afrontar este desafío de dos formas diferentes, con resultados demasiado discretos para el nuevo y transiciones demasiado abruptas para el antiguo. Una vez más, está trabajando en Lab, cuando las características similares de Capture One parecen usar HSL o HSV, y tal vez eso sea solo el comienzo de un rastro de por qué está muy atrás.

En algunos casos, las zonas de color se beneficiarán de ser reemplazadas por el balance de color donde usaremos el enmascaramiento paramétrico para aislar los colores sobre los que queremos actuar. Entonces, el refinamiento de la máscara paramétrica mediante filtro guiado debería ayudar en casos difíciles. Por lo demás, el balance de color permite cambiar el tono, impulsar la saturación y la luminosidad exactamente igual.

Sin embargo cuenta que el , balance de color, tenga en aunque funciona en RGB internamente, fusiona las máscaras en Lab porque este módulo es anterior a la posibilidad de tener módulos 100% RGB y convierte de Lab a RGB internamente. Todavía estamos trabajando en eso …

Alternativa: el balance de color.

Viñeteado

Agregar una viñeta alrededor de la imagen no es complicado: basta con disminuir gradualmente la exposición y posiblemente la saturación. Sin embargo, el módulo de viñeteado hace una magia negra incomprensible, mucho más complicada que eso, con una homogeneización interna que debería ser superflua si se hiciera bien las cosas. El resultado rara vez es natural, la transición de luminosidad es demasiado violenta en comparación con una viñeta real.

Obtendrás mejores resultados con un módulo de exposición ajustado a -0,5 EV, una máscara circular con una gran zona de transición cuya polaridad habrás invertido, posiblemente duplicado con un módulo de desaturación de color al que pasarás la máscara de exposición mediante una máscara rasterizada.

Alternativa: módulo de exposición.

Modos de fusión de máscaras obsoletos

No mucha gente lo sabe, pero los modos de brillo, oscurecimiento, incrustación, luz suave, luz brillante, luz lineal y luz puntual esperan implícitamente el punto gris del 50% y, por lo tanto, se heredan totalmente del flujo de trabajo de la pantalla. Solo tienes que mirar las ecuaciones para darte cuenta de esto. Por lo tanto, tratarán los píxeles de manera diferente dependiendo de si están por encima o por debajo del 50%. Recuerde que el flujo de trabajo RGB lineal mantiene el punto gris al 18% (o incluso menos). Por lo tanto, estos modos de fusión se comportarán de manera impredecible en las partes lineales de la tubería.

En RGB lineal, solo tiene modos de fusión basados ​​en operaciones aritméticas (suma, multiplicación, división, resta, promedio), basados ​​en la comparación máxima / mínima (pantalla) o en la separación de canales (tono, color, croma, etc.).

Tenga en cuenta que el modo de multiplicación es uno de los más poderosos en RBG lineal. Por ejemplo, para acentuar el contraste de una imagen de forma natural, basta con utilizar un módulo de exposición fusionado en multiplicación, para ajustar la exposición entre 2 y 3 EV y la opacidad entre 10% y 50%. Luego, la exposición se usa para controlar el punto de pivote del contraste y la opacidad la intensidad del efecto. Es rápido, sencillo y eficaz.

Un flujo de trabajo mínimo para un principiante

En darktable, puedes elegir entre 77 módulos que te permitirán hacer lo mismo de muchas formas diferentes. Pero a menudo es una ilusión de elección, ya que muchos de ellos tienen tantas desventajas como ventajas. Si abre el código fuente de los módulos obsoletos anteriores, se dará cuenta de que casi todos tienen fecha de 2010-2011 y que tuvimos que mantenerlos para mantener la promesa de seguir siendo compatibles con los ajustes anteriores.

Prácticamente puedes reducir al menos el 80% de tu retoque a 4 mods:

  1. exposición
  2. balance de blancos
  3. balance de color
  4. película

Si son tan poderosos, es porque en realidad son extremadamente simples, cuando miras sus ecuaciones:

  • Exposición : RGB_output = exposición × RGB_input + nivel de negro
  • Balance de color :
    • CDL: RGB_sortie = (pendiente × RGB_entry + offset) ^ potencia
    • contraste: salida_RGB = (entrada_RGB / giro) ^ contraste × giro
  • Balance de blancos : RGB_output = coeficientes × RGB_input
  • Película es un poco más complejo, pero sigue siendo matemática de secundaria.

Con estos 4 módulos, tiene todo lo que necesita para producir una imagen visible, corregir preocupaciones colorimétricas, contrastar y agregar intención artística. Recuerde apagar la curva base si está pasando por una película. Luego, según sea necesario, complete con los siguientes módulos:

  • Para mejorar la agudeza, la mejor opción es el módulo de contraste local, en modo laplaciano local.
  • Para eliminar el brillo de la lente, tiene ajustes preestablecidos de eliminación de brillo más o menos pronunciados en el ecualizador de contraste .
  • Para eliminar el , el mejor algoritmo está en el módulo de ruido reducción de ruido (perfil) , en modo de promedio automático no local si no quiere preocuparse.
  • Para eliminar la neblina, tiene un módulo de eliminación de neblina,
  • Para hacer un blanco y negro, la forma más sencilla es utilizar los ajustes preestablecidos de película en el mezclador de canales ,
  • Para un control creativo del contraste general y volver a iluminar la escena después, use el módulo ecualizador de tono .

Algunos de estos módulos tienen una potencia poco conocida y están poco explotados:

  1. El módulo de exposición , con sus máscaras, puede reemplazar todas las opciones de mapeos HDR, sombras y reflejos , los del tonos ecualizador , las curvas de tono , e incluso el contraste local (hasta cierto punto), utilizado por fusión multiplicada.
  2. El módulo Mezclador de canales puede encargarse de todos sus problemas de gama, incluidos los problemas de las luces azules del escenario, sin tener que usar un perfil de entrada falso, pero también puede convertir la hierba en nieve o los árboles de la nieve. Verano en árboles de otoño.
  3. El balance de color puede permitirle emular los colores de una película, compensar el balance de blancos desigual, eliminar el enrojecimiento de la piel, acentuar el relieve, crear un tono dividido o dar un ambiente apocalíptico a sus imágenes.

Por último, para mostrar en la interfaz sólo una selección mínima y razonable de módulos, a la derecha de " Más módulos ", abra la lista de ajustes preestablecidos y elija " Taller - genérico ".

imatge ]

darktable sigue siendo francamente más sencillo cuando se comprende que no es necesario utilizar todos sus 77 módulos al mismo tiempo …

Si tiene alguna duda sobre el orden de los módulos, sepa que el orden por defecto para la versión 3.0 ha sido pensado globalmente, y aparte de algunas incertidumbres sobre la mejor posición de los módulos viñeteados o monocromáticos, el resto es bastante sólido, en teoría y práctica.

Conclusión

Empujar los valores de los píxeles de una forma u otra es una cosa. Combinar correcciones para que se mezclen perfectamente con el todo es otra. Hemos visto que el Lab o el RGB no lineal permiten empujar los píxeles de forma más o menos correcta, pero que siempre es al nivel de la fusión y los desenfoques donde pagamos la factura. Pero resulta que hay mucha vaguedad, bajo el capó de darktable, a veces donde no las esperamos. Esto es particularmente problemático al realizar la composición, , es decir incrustar una imagen en otra, para intercambiar su fondo sin tocar el primer plano, por ejemplo. Y es precisamente este tipo de manipulación la que ha llevado a la industria cinematográfica a migrar hacia lo lineal en relación al escenario desde hace unos veinte años.

darktable paga 10 años de diseño de código abierto. El diseño de código abierto significa que cualquiera puede ir a su editor de texto para codificar cosas antes de haber escrito las matemáticas en un papel y haber comprobado que la teoría es válida o que el problema a resolver está claramente planteado. Da buenas sorpresas, a veces, pero a menudo errores fundamentales, hechos especialmente en espacios de color, con funciones de transferencia lineal aplicadas en espacios no lineales, o ajustes HDR aplicados en espacios SDR. Este tipo de error también ocurre en Gimp, Krita, Blender, etc. Como el procesamiento de imágenes no corre el riesgo de matar a nadie, nos permitimos una laxitud que sería intolerable en medicina o ingeniería civil.

La teoría proporciona botones tanto a los usuarios como a los desarrolladores, y tendrá que detenerse bastante rápido si no queremos seguir dando vueltas en círculos durante los próximos 10 años. Todo lo que funciona en papel no siempre funciona en la práctica, pero todo lo que no funciona en papel está garantizado que fracasará en la práctica. La cuestión es que la abstracción y las matemáticas asustan a la gente, mientras que simplifican enormemente la resolución de problemas complejos. Lo que debería asustar más bien es la ausencia de un modelo matemático claro para describir la realidad que manipulamos en el software, porque éste no sabe hacer otra cosa que cálculos, por lo tanto, tanto como limpios.

La lección que se debe aprender de todo esto es dedicar más tiempo a investigar y aplanar la teoría disponible en papel, antes de embarcarse en el código. Es definir los esquemas de los problemas con mayor precisión y el marco de la solución con mayor claridad, antes de saltar sobre la primera solución encontrada y codificar cualquier cosa. Y también debe inspirarse en lo que hace el cine, porque trabaja con más limitaciones que la foto, lo que los obliga a ser más rigurosos y, en última instancia, más inteligentes.

Por tanto, darktable está en transición. Es largo, a veces es doloroso, hay muchas cosas pequeñas que cambiar en diferentes lugares y hace que los usuarios tengan hambre de consistencia. Al menos ahora sabes el por qué y el cómo. También sabe lo que puede ganar con ello. Espero que esto te ayude a progresar.

Para los nuevos usuarios, limítese a los módulos recomendados anteriormente y aventúrese más cuando comience a sentirse cómodo. Para los usuarios antiguos, las nuevas modificaciones tienen mucho que ofrecer, pero las antiguas en Lab siguen siendo relevantes para efectos creativos moderados y se utilizan con conocimiento de sus peligros.

La caja de herramientas lineal se está expandiendo. Al programa :

  • la reescritura del balance de color 100% RGB (incluida la fusión), con la adición de vibración (y una ecuación de vibración desarrollada internamente para preservar el tono),
  • convertir el ecualizador de contraste y el efecto Orton en espacio lineal xyY (porque de hecho el efecto Orton, cuando funciona como debería, es muy útil),
  • un ecualizador de color, similar al ecualizador de tono, que permitirá ajustar la saturación, la vibración y el efecto Abney de acuerdo con la luminancia de los píxeles, para dar un impulso a la curva película,
  • un módulo de deconvolución de lentes completamente nuevo, respetuoso con la profundidad de campo (pero para eso, todavía tengo que desarrollar una wavelet especial basada en el filtro guiado), que debería convertir su suave 18-55 mm en Zeiss por realmente menos caro
  • y, por supuesto, la versión OpenCL del ecualizador de tonos.

Ahí lo tienes, hay más trabajo que gente para hacerlo, así que deséenos buena suerte, no olviden apoyarnos y ¡feliz año nuevo 2020 a todos!

10 Me gusta

Gracias por el aporte :+1:

Muchas gracias. Has hecho que me replantee todo el proceso desde el principio y ahora estoy explorando esas posibilidades que apuntas

Muchas gracias. Esto es la biblia del procesado en Darktable. A mi me cambio totalmente el concepto de revelado y sobretodo del tratamiento del color.

Saludos.

Vaya curro te has pegado con la traducción. Muchas gracias.
Lo tengo leído en inglés varias veces y me parece imprescindible para saber su punto de vista.

Yo hice un vídeo haciendo un revelado con lo que indica aquí:

La verdad es que funciona bien. Incluso me puso un comentario, ya que directamente hice alusión a este texto.