martedì 19 maggio 2015

Istogramma ed esposizione: comprendere la mappa tonale e la gamma dinamica. Tutorial

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di Marco Palladino 

L’istogramma di un’immagine, sia in fase di ripresa (se si utilizza la simulazione di esposizione) che di visualizzazione, è uno degli strumenti di analisi dello scatto tra i più importanti. Un istogramma può dirvi se l'immagine è stata correttamente esposta, se l'illuminazione è dura o piatta, e ciò che si può fare sia in fase di scatto che successivamente in postproduzione. Le due fasi sono strettamente correlate.

Ogni pixel di un'immagine riproduce un colore che è il risultato di una combinazione dei colori primari, rosso, verde e blu (RGB). Ognuno di questi colori può avere un valore di luminosità da 0 a 255 per un'immagine digitale con profondità di 8-bit (tipicamente il jpeg è 8 bit, il formato Tiff è 16 bit, il formato RAW è 14 bit). Un istogramma RGB è la sovrapposizione dei tre canali attraverso i rispettivi valori di luminosità e si conta in intervalli di luce da 0 (puro nero) a 255 (puro bianco).

istogramma

TONI
L’area entro cui si espande la maggior parte dei valori di luminosità è chiamata "gamma dinamica", la gamma dei colori è invece detta “gamma tonale”. La gamma tonale può variare drasticamente da immagine a immagine: arrivare a intuire per ogni foto quali sono i valori effettivi di luminosità generale o per singolo canale di colore è un passaggio fondamentale, tale capacità va esercitata sia prima che dopo che la foto è stata scattata. Non esiste un "istogramma ideale", cui tutte le immagini dovrebbero avvicinarsi; gli istogrammi semplicemente rappresentano  la gamma tonale della scena in base a ciò che il fotografo vuole scegliere/trasmettere, variando sia l’inquadratura (e quindi il tipo di luce che viene catturata) sia i valori di esposizione. C’è poi il sempre meno considerato, ma fondamentale, FATTORE TEMPO (meteorologico). Fate una stessa identica foto a distanza di ore e avrete istogrammi totalmente diversi.

esempio-istogramma


L'immagine sopra è un esempio che contiene una gamma molto ampia di tonalità, tipicamente nelle foto di paesaggio anche se scattate con la luce ideale, la latitudine di posa si estende da un limite all’altro dell’istogramma. L’istogramma cambia forma in base al tipo di luce e anche alla postproduzione che può restituire maggior contrasto (quindi più presenza di neri e bianchi, come nell’istogramma qui rappresentato). Attraverso lo strumento seleziona colore di Photoshop o di altro programma di editing si può puntare su una qualsiasi parte della foto ed estrapolarne i valori RGB nella scala 0-255. Aggiungiamo quindi dei marcatori per mostrare le zone nella scena in base ai livelli di luminosità rappresentati dall’istogramma. Questa posa contiene pochi mezzi toni, è il risultato sia delle condizioni di luce sia del contrasto restituito in postproduzione. Questo si traduce in un istogramma che ha un elevato numero di pixel distribuiti su entrambi i lati, a destra e sinistra.

esempio-istogramma-mappato

L'illuminazione spesso non è così estremizzata. Inoltre con una luce del tramonto è normale avere uno slittamento dell’istogramma dei colori in un senso o nell’altro, con una luce di mezzodì al contrario, pur essendo questa assai dura e tendenzialmente inadatta alle foto paesaggistiche, avremo i colori abbastanza sovrapposti. Condizioni di illuminazione ordinaria, se il soggetto principale è correttamente esposto, di solito producono un istogramma che è prevalentemente espresso nel centro, e che a poco a poco si assottiglia nelle ombre e nelle luci. Fanno eccezione quasi sempre, anche con luce morbida e in ore del giorno dove l’illuminazione non è dura, la presenza di luce solare diretta e i riflessi. La maggior parte delle fotocamere non avrà problemi a catturare automaticamente un'immagine che ha un istogramma simile a quello riportata di seguito, tuttavia la presenza di zone tutte nere o zone tutte bianche (ad esempio la neve o un cielo velato) determina errori vistosi nell’esposizione. Nell’esempio a seguire, i picchi che si vedono a destra sono i riflessi sull’acqua e sulla barca o la porzione di cielo. Una leggera sovraesposizione è stata necessaria per compensare la media dato che l’esposimetro li prende in considerazione, non distinguendo le zone del soggetto se in modalità matrix/valutativa.

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CHIAVE ALTA E BASSA
Sebbene la maggior parte delle fotocamere produrrà esposizioni/istogrammi soprattutto verso i mezzi toni, anche quando lasciamo alla fotocamera il compito di gestire in automatico l’esposizione, la distribuzione dei picchi di un istogramma può dipendere anche dalla gamma tonale della scena, indipendentemente dalle variazioni di esposizione. Immagini dove la maggior parte dei toni rappresentati sono nelle ombre, sono dette immagini in "low key", mentre con le immagini "high key" si ha gran parte dei toni nelle alte luci. La foto di un paesaggio innevato inevitabilmente risulterà una foto in high key e in ogni caso la scena ingannerà l’esposimetro che tenderà spostare verso il punto di grigio medio (18%) quello che invece a occhio nudo vediamo come bianco, mancando i mezzi toni nella scena. Occorrerà pertanto compensare. In una foto di quasi solo bianchi, un istogramma così sbilanciato è perfettamente normale.

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La stessa tecnica può essere usata per dare maggiore candore a una foto, spostare appunto l’esposizione verso i bianchi. A tal fine è necessario che vi siano elementi scuri che tratteggiano su bianco, il vestito, i capelli, il trucco sugli occhi, inoltre il fondale può essere neutro (tutto bianco) o no. In queste foto il controllo sulle alte luci deve essere precisissimo, onde evitare fenomeni di clipping ovvero che i toni più chiari del colore (qui, l’incarnato) slittino oltre il valore massimo (255) dove tutto è reso come puro bianco. Il passaggio, soprattutto con immagini a 8 bit, avviene in modo brusco, creando delle vere e proprie macchie di bianco se si guarda la foto al massimo ingrandimento. La stampa fortunatamente ammorbidisce eventuali errori di questo tipo. Un’illuminazione non adeguata (come nell’esempio a seguire, ovvero carente della luce secondaria, così come può capitare con l’uso di un solo flash), produce intervalli di posa più ampi e mette in crisi l’esposimetro. Lavorare in spot è sempre la soluzione migliore per i ritratti.

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Poiché la fotocamera misura la luce incidente, non è in grado di valutare la luminosità assoluta del soggetto. Pertanto utilizza sofisticati algoritmi che cercano di aggirare tale limitazione e stimare quanto luminosa dovrebbe essere realmente l'immagine. Queste stime spesso si traducono in un'immagine la cui luminosità media è posta nei mezzi toni. Questo è  accettabile per molte situazioni standard, tuttavia le foto in high key o low key spesso richiedono al fotografo di regolare manualmente l'esposizione, rispetto a quello che la fotocamera farebbe in automatico. Le macchine fotografiche digitali sono tarate per impedire che una zona molto luminosa si trasformi in bianco solido, a prescindere da come viene reso il resto dell'immagine. Il digitale a differenza delle pellicole (quelle a basso contrasto) regge assai poco eventuali errori di sovraesposizione del fotografo, se questi scatta in manuale. Nei bianchi il dettaglio non può essere recuperato, se una zona è talmente sovraesposta da diventare bianco puro, al massimo otterremo un grigio slavato non la tonalità corrispondente al canale colore.  L'istogramma è uno strumento indispensabile, insieme al segnalatore delle alte luci, per verificare quanto le luci sono state spinte verso i bianchi. Qualche clipping di solito è inevitabile in zone come i riflessi speculari dell'acqua o del metallo, o quando il sole è incluso nell’inquadratura o quando sono presenti altre fonti luminose dirette, faretti, ecc. In ultima analisi, la quantità tollerabile di clipping resta una decisone del fotografo, in base a quel che intende trasmettere.

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CONTRASTO
Un istogramma può anche descrivere il livello di contrasto. Il contrasto è una misura della differenza di luminosità tra aree chiare e scure in una scena. Le foto scattate nella nebbia avranno un basso contrasto, mentre quelle con una forte luce diurna avranno un maggiore contrasto. Il contrasto può avere un notevole impatto visivo su un'immagine sottolineandone la texture. L'acqua ad alto contrasto, ad esempio, ha ombre più profonde (chiuse) e luci più pronunciate, e quindi una maggiore tridimensionalità. Non sempre si può intervenire in fase di esposizione, anzi per diverse ragioni è sempre preferibile restituire la giusta quantità di nero nelle immagini in fase di postproduzione, registrando invece l’immagine con una buona quantità di luce, anche se produce immagini piatte prima dell’intervento in camera chiara, onde non perdere informazioni sul colore e non introdurre rumore da perdita di segnale (nei neri). Alzare il punto dei neri, in una foto come quella che segue, è uno degli interventi più semplici che possiamo fare e abbastanza velocemente con qualsiasi software di editing fotografico.

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Il contrasto può anche variare nelle diverse zone all'interno della stessa immagine. Lo studio zonale è fondamentale per comprendere fino in fondo come si esprima la luce nelle porzioni dell’immagine. Ovviamente l’istogramma della fotocamera ci restituisce la rappresentazione degli intervalli di luce su tutto il fotogramma. Ma basta ritagliare una foto per vedere apparire un istogramma completamente diverso. Lo studio completo dell’istogramma e dell’esposizione comprende diversi aspetti e tecniche che ovviamente non trovano spazio in questo breve tutorial. Rimandiamo al nostro CORSO DI FOTOGRAFIA ONLINE per approfondire altri aspetti.

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Marco Palladino

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