Contraste
El contraste ( lat. " Contador ", "contra" y " mirar ", "soporte" de, es decir, "Sta") es una propiedad intrínseca de una imagen que cuantifica la diferencia de brillo entre las partes claras y oscuras de una imagen. .
Definición
El contraste caracteriza la distribución de la luz de una imagen. Visualmente, se puede interpretar como una extensión del histograma de brillo de la imagen.
Casos especiales para una imagen en blanco y negro:
- Para un contraste cero, la imagen observada es completamente gris.
- Para obtener el máximo contraste, cada píxel de la imagen es blanco o negro
El contraste de una imagen se puede relacionar con la diferencia en la intensidad de la luz que llega físicamente al sensor a través del rango dinámico (también contorno dinámico o dinámico ).
Definición matemática
Contraste general de una imagen
Michelson define el contraste general de una imagen, que a menudo se utiliza con patrones de prueba para determinar la función de transferencia de modulación de un sistema óptico:
Donde L denota luminancia e I denota intensidad luminosa .
Este contraste de Michelson está entre 0 y 1. Su definición es similar a la del índice de modulación de una señal modulada en amplitud.
Contraste local
La noción de contraste general de una imagen no es necesariamente adecuada para la fotografía, lo que explica por qué a menudo preferimos una definición local de contraste que corresponda a la percepción de los contornos de los elementos de una imagen. A menudo hablamos de nitidez en fotografía para designar el contraste de contornos.
La ley de Weber-Fechner define el contraste C w como:
La zona L y el fondo L indican respectivamente la luminancia del objeto y del fondo directamente alrededor del objeto. Este contraste mide la percepción que se tiene de un objeto de luminancia L colocado en un fondo de luminancia L de fondo . Cuando el fondo es más claro que el objeto, C w es negativo y varía entre 0 y -1. Cuando el fondo es más oscuro, C w es positivo y varía de 0 a, potencialmente, números grandes.
Una definición simplificada viene dada por:
Contraste en la fotografía
Configuraciones de contraste
Para la fotografía analógica , es la película fotográfica de respaldo la que determina el nivel de contraste, mientras que para la fotografía digital, es el funcionamiento del convertidor de analógico a digital .
Los nuevos dispositivos digitales intentan ampliar el rango dinámico mediante el uso de convertidores no lineales (el ojo humano en sí no tiene una respuesta lineal a la luz).
Los parámetros de disparo: sensibilidad, tiempo de pausa y apertura del diafragma solo modifican el contraste localmente. En particular, la sensibilidad ISO permite aumentar el contraste en las áreas oscuras de la imagen pero agregando ruido electrónico .
El rango dinámico aumentado se caracteriza por áreas de imagen brillantes aún más brillantes y áreas oscuras aún más oscuras que en la imagen original. La imagen entonces parece contrastada (lo opuesto a "opaco"), pero luego proporciona menos detalles para observar, es decir que en áreas oscuras (sombra) como en áreas claras (luz completa) los patrones son menos visibles (ver gradación tonal ). Si bien no es posible renderizar todos los colores para una imagen de alto contraste, a menudo es mejor usar una iluminación moderada, ya que las partes saturadas pueden restaurarse mal, mientras que las áreas oscuras pueden tener más tiempo para salvarse a posteriori mediante una imagen adecuada Procesando.
Mejora de contraste
Una técnica que se utiliza a menudo en la fotografía digital es tomar un conjunto de fotografías del mismo sujeto con exposiciones ligeramente diferentes para elegir digitalmente las áreas de acuerdo con el efecto deseado (cielo oscuro y edificio más claro).
Sin embargo, esta técnica no se puede utilizar para la fotografía de acción.
- Filtros manuales de mejora del contraste, Museo de Ciencia y Tecnología Leonardo da Vinci
Contraste en electromagnetismo
Amplitud modulada
En la modulación de amplitud, la tasa de modulación de una onda electromagnética designa el contraste de la modulación realizada.
El índice de modulación, cuya definición matemática es análoga al contraste global de Michelson, se puede determinar experimentalmente midiendo solo las amplitudes pico máxima y mínima Vmax y Vmin de la señal modulada:
Aplicaciones relacionadas con el contraste
- En imágenes médicas , hablamos de la diferencia de luminancia entre dos objetos. Por lo tanto, cuanto más un objeto ( coágulo , tumor , cuerpo extraño ) esté en contraste con el resto del órgano , más fácil será diagnosticar su presencia .
- En biología , la necesidad de un buen contraste durante las observaciones al microscopio llevó a la invención del microscopio de contraste de fase por Frederik Zernike . Este invento le valió el Premio Nobel de Física en 1953. Este microscopio permite evitar la tinción de las células por pigmentos.
- En óptica , el contraste se utiliza como herramienta de medición para determinar la función de transferencia de modulación (MTF). MTF permite cuantificar la transmisión mediante un sistema óptico de frecuencias espaciales . Es una curva que da el contraste en función de la frecuencia espacial de las áreas blanca y negra de un patrón de prueba periódico.
Notas y referencias
- Componer, juego, disparador: paso a paso foto en Google Books
- pantallas planas y proyectores de vídeo - 2ª ed. En Google Books
- (in) " Luminance Contrast " (consultado el 9 de junio de 2017 )
- Referencia fotográfica del artista - Vida salvaje en Google Books
- Electronics Accurate 2 th year, Volume 2 en Google Books
- Microbiología en Google Books