Evaluación de la reproducción tonal con mediciones OECF

La reproducción tonal es la relación entre los tonos de entrada de la escena y los tonos de salida de la representación digital de la misma. La reproducción tonal es un concepto asociado a la densidad o gamas de luminancia de una escena o documento. A nivel perceptivo la reproducción tonal es uno de los factores más determinantes para la calidad de una reproducción.

La evaluación de la reproducción tonal de un sistema se realiza mediante la función de conversión opto-electrónica (OECF), también denominada de transferencia de tono, la cual describe la relación entre el registro de los niveles de entrada en términos de intensidad de luz y la correspondiente señal RGB de salida expresada en bits.

Inicialmente para el cálculo de la OECF se usa una carta específica formada por un círculo de parches de grises definidos, junto a los procedimientos de cálculo, en la norma ISO-14524 del 2009. En la práctica la mayoría de los programas de análisis que extraen información de la OECF, realizan los cálculos a partir de cualquier tipo de carta de color o escala de grises.

En proyectos de digitalización, acompañar nuestras escenas o documentos de una cuña o carta de grises, además de aportarnos la habitual información sobre dominantes, rango dinámico, etc. nos ayuda a dejar constancia de las características de reproducción tonal del dispositivo con el que fue realizada la captura. Por lo que la información que aportan nuestras curvas de reproducción tonal son una referencia fundamental en el control de calidad de los procesos de digitalización.

La típica gráfica OECF nos muestra en su eje de ordenadas los valores de salida entre 0 y 255 bits, y en el eje de abscisas los valores de entrada, en términos de densidad óptica,  por cada parche de nuestra carta muestreado, formando una curva o pendiente característica. Habitualmente se muestran gráficas por cada canal R-G-B más una cuarta gráfica para la densidad visual expresada en porcentaje (0-100)

Normalmente es conveniente acompañar los gráficos OECF de una curva de referencia, que con frecuencia se toma de los valores espectrales del archivo de referencia de nuestra carta de color o grises. De no disponer de esa curva de referencia, la uniformidad  de la curva OECF nos informa de la constancia en la reproducción tonal a lo largo de las diferentes densidades ópticas.

A través de las mediciones de la OECF podemos determinar el comportamiento de nuestro dispositivo a las diferentes intensidades de luz,y si este  se encuentra dentro de lo esperado con la ayuda de una curva de referencia, o por la contra conocer donde se ubican las desviaciones.

De esta forma es posible evidenciar algunas desviaciones características:

Cuando las pendientes de los tres canales no se superponen con exactitud indica una dominante sobre la escena o introducida por nuestro dispositivo.

Las variaciones por encima o por debajo de la curva de referencia nos ponen en evidencia situaciones de sobrexposición o subexposición. En este punto es una herramienta muy útil para determinar la exposición correcta para una escena con total fidelidad.De forma similar es posible deducir si esas desviaciones suceden en altas luces, bajas luces, etc.