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Acerca del espacio de color

Ningún dispositivo de imagen es capaz de capturar y mostrar el espectro de colores completo visible para el ojo humano. Por lo tanto, los dispositivos de imagen graban, editan, muestran o generan un subconjunto de dichos colores. Esta gama de color reproducible recibe el nombre de gama cromática del dispositivo. Además, los dispositivos capturan, procesan y muestran distintas relaciones entre las partes más claras y oscuras de una imagen, desde el negro puro hasta el blanco más brillante. El intervalo de luminancia se conoce como rango dinámico. Juntos, estos atributos definen el espacio de color de una imagen o dispositivo.

Gama cromática estándar frente a gama cromática amplia

Las pantallas de ordenador y los televisores HD tradicionales admiten un espacio de color limitado, basado en el estándar Rec. 709, vigente durante varias décadas. Los dispositivos Rec. 709 (y el contenido de vídeo creado para ellos) tienen una gama cromática estándar, correspondiente a la paleta de colores limitada que se ve en un programa de TV, un DVD o un disco Blu-ray.

Una generación más reciente de pantallas —televisores y monitores de ordenador 4K, el Apple TV 4K, modelos modernos de equipos Mac y dispositivos iOS y iPadOS— pueden reproducir una paleta mucho más amplia de colores. Estos dispositivos de gama cromática amplia reproducen matices más nítidos y realistas (además de todos los matices que ya se ven en dispositivos de gama estándar). Por ello, el sector del vídeo ha adoptado un estándar de gama cromática amplia denominado Rec. 2020.

SDR y HDR

Las pantallas y televisores antiguos también presentan una limitación en cuanto a los niveles de brillo que pueden reproducir. Estos niveles se denominan rango dinámico.

El rango dinámico estándar (SDR) es el enfoque de procesamiento de imágenes convencional que captura, procesa y muestra un intervalo estrecho de valores de luminancia (valores de brillo) y valores de color. SDR puede representar un valor máximo de luminancia de unos 100 nits (candelas por metro cuadrado) y un rango dinámico de 6 a 10 pasos.

El procesamiento de imágenes de alto rango dinámico (HDR) captura, procesa y muestra un intervalo mucho mayor de valores de luminancia y color. HDR puede representar valores de luminancia de hasta 10 000 nits y un rango dinámico de 14 pasos o más.

Estas pantallas de HDR suelen procesar el vídeo con 10 o 12 bits por componente de color, en lugar de 8 bits. Gracias a la mayor cantidad de datos, las pantallas HDR dividen en más pasos el intervalo de brillo mínimo y máximo de cada color, lo que les permite crear transiciones cromáticas más realistas y mostrar más detalles tanto en luces como en sombras.

Una imagen de pantalla dividida simulada que compara SDR y HDR.

Hay varios formatos HDR, como HDR10, Dolby Vision, Hybrid Log-Gamma (HLG) y Perceptual Quantizer (PQ). Aunque PQ puede representar niveles de luminancia de hasta 10 000 nits, ninguna pantalla es capaz de mostrar estos niveles. Como resultado, el contenido HDR se debe masterizar con un nivel máximo de brillo menor, que suele rondar los 1000 nits. Todos los formatos comunes requieren que el HDR presente gamas cromáticas amplias.

El procesamiento de imágenes HDR requiere preservar los datos de luminancia y color a través de la línea de producción: las imágenes o clips deben capturarse en un dispositivo capaz de grabar intervalos de color y luminancia de nivel HDR, almacenadas y distribuidas con sus datos HDR intactos y, a continuación, mostradas en un monitor capaz de convertir esos datos HDR a valores de luz en pantalla correspondientes usando una fórmula matemática denominada función de transferencia. Si un monitor no es capaz de mostrar HDR, se aplica asignación de tono para restringir el amplio intervalo de valores de luminancia en imágenes HDR al intervalo más estrecho de valores de brillo admitidos por una pantalla SDR.

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