Banding en degradados

[acortes]

Llevo tiempo rompiéndome la cabeza por esto: porqué no consigo degradados continuos en Adobe Photoshop? Al hacer un simple degradado casi siempre aparecen franjas que hacen que el degradado no sea continuo. A alguien le pasa esto? Se debe a una configuración del monitor, de la tarjeta? O algo referido a la administración de color?
Porque, os pongo estos dos ejemplos, en la pantalla del salón y en el portátil los veo bastante mejor que en la pantalla con la que trabajo (una Dell 22).

Me sería de mucha ayuda si me dijeseis como veis estas dos imágenes:
La fotografía del degradado la veis contínua, sin franjas?
La foto2, veis un solo color o podéis distinguir dos tonalidades? Gracias por vuestra ayuda.

Posdata: ahora que veo publicadas ambas fotografías, en la primera sigo viendo las franjas de degradado, pero en la segunda veo un solo tono (cuando en Adobe Photoshop veo dos tonos diferenciados). Esto es una locura.

-- IMÁGENES ADJUNTAS --

[El Fiti]

Las veo como tú: en la primera se aprecian franjas, y la segunda es de un sólo color. (Al abrirlas con el Gimp, me avierte de que tienen un perfil RGB incrustado).

[acortes]

O sea, que también las ves con franjasí, entonces puede que sea algo normal. Aunque he probado a ver las mismas imágenes en el portátil y en la televisión LCD y no se aprecia ningún tipo de franjas ni bandeo. O sea que las imágenes se ven mejor en estas pantallas que en la Dell que se supone profesional. Vaya jaleo tengo. Gracias Fiti.

Posdata: me he informado en internet y he visto que este monitor Dell en concreto tenía problemas de bandeo. Qué monitor tienes Fiti?

[El Fiti]

Un LG.

[FRANK SOLO]

Yo también las veo como tú, Acortes. En la primera se aprecian franjas y en la segunda solo veo un tono de color.

[acortes]

Bueno, y realmente os supone un problema el banding que tenéis? Lo que no acabo de entender es porqué en el portátil y en la tele se ven degradados totalmente perfectos.

[El Fiti]

Bueno, y realmente os supone un problema el banding que tenéisí.

¿cómorl?

[acortes]

Pues quiero saber si es que soy demasiado perfeccionista con esto de las bandas en los degradados o que realmente es algo que se puede y se debe solucionar, porque si en la tele y en el portátil se ven degradados perfectos significa que el problema se puede solucionar.

[Nessito]

Eto e matemática pura. En la primera imagen tienes un degradao de h:151 s:78 v:95 a h:151 s:84 v:67. Esto es: H: sin cambios.

S: 84-78 = 6.

V: 95-67 = 28.

Si viviéramos en los mundos de yupi, esto sería: 28*6 = 168 posibles valores.

Tu imagen tiene 444 px de alto, ergo tiene que haber valores repetidos por cojones. Y de ahí el banding.

[El Fiti]

Pues quiero saber si es que soy demasiado perfeccionista con esto de las bandas en los degradados o que realmente es algo que se puede y se debe solucionar.

No creo que pequeños de perfeccionista, la verdad es que queda un poco feo.

Nessito: de todas formas, queda el interrogante de por que en unas pantallas se ve bien.

[Nessito]

Si, eso es lo más intrigante. El mensaje de antes o he escrito desde el trabajo que tengo unos monitores un poco patatas. Pero la imagen se veía bastante bien. En cambio aquí en casa, que tengo un monitor guapo que te cagas, aprecio el banding mucho más. Supongo que lo que es bueno para una cosa no lo es para otra. Este monitor es bastante nítido, lo que acentúa el banding del que os quejáis.

[acortes]

Entiendo lo que dices Nessito, pero de todas formas, creo que esa diferencia de un valor en el tono no debe ser perfectible por el ojo humano. Corregidme si me equivoco, pero se supone que la pantalla reproduce 16 millones de colores y el ojo humano percibe menos colores así que, no deberíamos percibir esa diferencia tonal entre las bandas que componen un degradado.

[Nessito]

Pues te equivocas Acortes, te equivocas. Los 16 millones de los que hablas también son matemática pura. En 24 bit de color tienes 8 bit por canal, esto es 256 posibles valores por canal.
256 por 256 por 256 = 16.777.216 en total.

Ahora bien, por poner un ejemplo fácil de entender, un degradado de blanco a negro. El blanco es 255 255 255 y el negro es 0 0 0. Los tonos intermedios de grises serán, por ejemplo, 150 150 150 o bien 80 80 80 o lo que sea, pero siempre el mismo valor para los tres canales. Porque si no es gris. Ergo no hay 16.777.216 grises desde el blanco hasta el negro, si no solo 256.

Déjame que lo repita. 256 grises. Y eso es todo. De modo que si haces un degradado de un gris claro, digamos 200 200 200 hasta un gris ligeramente más oscuro, digamos 180 180 180, tienes solo 20 grises de uno a otro. No los 16 millones que te salgan de los cojones, no. Solos 20 valores que separan un color del otro. Si haces un degradado entre estos dos colores, de tal guisa que ocupe más de 20 píxeles, tendrás banding, si o si.

Puedes probarlo.

La única manera de evitar esto, es usar una profundidad de color aún mayor. Por eso el Adobe Photoshop tiene soporte (aunque cutre) de 16 bit por canal. Por eso los programas de postproducción y composición son capaces de trabajar con color en 32 bit flotante por canal (al menos los que se tiran el de calidad cine). Y es gracias a eso que existen los HDRI que tanto gustan últimamente. En fin, que si tenías la idea de que 16 millones de colores dan de sobra, pues me temo que en el cine hace ya bastante tiempo que se dieron cuenta de que no es así.

Busca profundidad de color en Google, y verás la de literatura que hay sobre el tema.

[acortes]

Ok, Nessito, lo que dices no dudo que sea correcto, pero el asunto es que cada una de esas 256 diferencias en un tono no debe ser perceptible por el ojo. De hecho, haced la prueba, rellenas la mitad de una imagen con un varlor RGB: 250, 0, 0 y la otra mitad con un valor 250, 1, 0 o 250, 1, 1, da lo mismo, y ese cambio de tono es casi imperceptible a simple vista.

Desde luego que en un degradado de un blanco 255,255,255 a un gris 250,250,250 hay solo 5 pasos y que si tenemos una imagen de 100 píxeles pues cada franja tonal mide 20 píxeles, eso es obvio. Lo que no es tan obvio es que esa diferencia tonal de franja a franja sea apreciable a simple vista. De hecho, en la segunda imagen que adjunte hay una diferencia tonal de un valor, pero es inapreciable.

Luego está el hecho de que observando un mismo degradado en diferentes pantallas, en unas el banding se marca más que en otras (que es inapreciable), con lo cual la teoría de la profundidad de color está bien, pero como explica eso? Y alguien dijo por ahí que podría deberse a la diferente nitidez de los monitores, lo que no tengo ni p idea si es así o no.

Hay otro hecho que he podido comprobar y es que cambiando la configuración de modo de pantalla de este Dell 2407 wfp de multimedia mode a desktop mode, el banding se aprecia mucho menos.

Otra cosa que he podido comprobar es que imprimiendo la misma imagen que se ve con banding, éste desaparece en el papel impreso, y creo, corregidme si me equivoco, que una impresora tiene mucha tonto definición que un monitor.

Todo estas pruebas y hechos me hacen pensar que todo es más bien un problema de hardware o de configuración.

A parte de todo esto, y puede parecer una estupidez, pero me apetece comentarlo: es que cuando sacas una fotografía de un cielo, por ejemplo, y aplicas un aumento de contraste este cielo degradado aumentara su banding puesto que al aumentar el contraste de un degradado Adobe Photoshop no puede inventarse los colores intermedios entre dos bandas con diferencia tonal de un valor, así que, en el resultado final habrá bandas con diferencias tonales de 1, 2 o 10 valores, lo que hace que se aprecie a simple vista.

[Nessito]

Lo de la nitidez de los monitores lo apunté yo mismo como mera especulación, pero cuadra. Los perfiles que te encuentras en los monitores modernos o en la televisión que para el caso es igual, es la demostración más clara de lo que supone el manejo de gamma desde el hardware. Algunos (sobre todo televisión) además usan filtros específicos.

Respecto a la apreciación de los colores, también hay mucha literatura al respecto.

Algunos datos que conozco sin mirar son:

• el ojo humano (esto es biologia) es más o menos el doble de sensible a la luminancia que a la crominancia. Esto es debido, así a groso modo, porque la densidad de bastoncillos en la retina es más o menos el doble que de conos. En la practica, somos más capaces de distinguir valores próximos de gris que valores próximos de rojo, por ejemplo.
• la mayor capacidad para distinguir valores próximos (esto es, el umbral diferencial) de crominancia, se encuentra en la franja de los verdes. Hay cienes y cienes de teorías acerca del por que de esto, desde el simple hecho de que el verde es más o menos la zona media del espectro visible, hasta que necesitábamos distinguir más verdes en nuestro hábitat natural primitivo. Sea como fuere, lo cierto es que es más fácil distinguir verdes que rojos o azules.
• hay también otro efecto curioso, relacionado con los dos puntos anteriores. La formula para calcular la luminancia es 0.299r + 0.587g + 0.114b. Como puede apreciarse, la luminancia es mayor para el verde que para el rojo y para el azul. No el doble en cada paso, pero casi. Si usáis un selector de color como el del 3ds Max por ejemplo, y movéis solo la barra de matiz (h) os daréis cuenta de que los verdes parecen más claros que los rojos o los azules. Y es porque lo son. El ejemplo del cielo, es el más cabrón. Pasa esa misma imagen a verdes y notaras la diferencia mucho más. Aún cuando la diferencia de valores sea similar.

En fin, toqueteando el monitor puedes mejorar la apreciación de los colores, pero en digital, maths rules. Y el banding que comentas es un efecto directo del sistema de representación del color en estas máquinas. Los algoritmos de dither se inventaron para aliviar este efecto indeseable, pero no conozco ningún programa que los aplique sobre imágenes true color. Y no sé por qué, la verdad.