Autor Tópico: [ARTIGO] Fatores que afetam a qualidade da imagem digital  (Lida 17926 vezes)

Leo Terra

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Online: 30 de Novembro de 2005, 17:15:08
Os fatores que afetam a qualidade da imagem digital.

Muitos me perguntam o que é importante em termos de qualidade de imagem oferecida por uma mídia como uma película e um sensor. Por ser uma pergunta que é feita constantemente acabei desenvolvendo um pequeno artigo listando e exemplificando os principais fatores relacionados à qualidade de imagem oferecida por uma câmera ou sensor.
Antes de começar a listar tais fatores é importante lembrar que além da qualidade oferecida por um sensor ou filme, também devemos considerar a qualidade oferecida pelo conjunto ótico, sendo que o mesmo também afeta diretamente alguns dos fatores que serão listados no decorrer deste artigo.

Resolução e Nitidez
O primeiro fator a ser tratado é a famosa resolução efetiva, durante a primeira fase da era digital a resolução efetiva era tratada como o único fator relevante para a qualidade da imagem digital, ela é realmente um fator relevante, principalmente porque ela afeta diretamente a nitidez da imagem e sua capacidade de retenção de texturas e detalhes.

A resolução é um fator importante na nitidez porque ela mensura o número de pontos (pixels) que a imagem terá para ser formada e com isso afeta diretamente a definição dos elementos, a separação de linhas, a retenção de pequenas texturas, dentre outros.

Porém a resolução efetiva não é o único fator que define qualidade de nitidez da imagem, outros fatores como filtro low-pass (um filtro usado nas câmeras de matriz de Bayer para eliminar o efeito moiré durante o processo de demosaico), a lente usada e o nível de ruído da imagem, afetam diretamente a qualidade de nitidez, sendo que recentemente o nível de ruído vem ganhando espaço como um dos fatores de marketing dos fabricantes.

Ruído
Sem dúvida o nível de ruído passou a ser um dos principais fatores de marketing para as empresas, porém os fabricantes vêm trabalhando com conceitos distorcidos de processamento de ruído. O ruído nada mais é do que uma perda na imagem, um pixel que registrou uma informação equivocada devido a algum tipo de interferência externa ou interna.

Esse ruído trata-se de um ponto perdido na imagem, o que acaba por reduzir a resolução real do dispositivo (entende-se por resolução real a resolução efetiva menos as perdas causadas por outros fatores como o ruído), os fabricantes tem usado sofisticados algoritmos de software para eliminar o ruído de seus equipamentos, porém não se trata de um resultado real e sim de um processo onde o fabricante acaba por destruir mais informações da imagem (normalmente pequenas texturas) para conseguir eliminar o ruído, o que acaba por diminuir ainda mais a nitidez da imagem, então é importante diferenciar um processo de software pós-captura de um processo físico de melhoria no desempenho do sensor, mesmo porque a maioria dos fabricantes tem criado soluções de software apenas para atender às demandas de mercado, o que não soluciona o problema real que é a perda ocorrida no sensor ou no amplificador de sinal.
Sugestão de Leitura: Ruído - Como analisar, Entendendo essa peça fundamental.

Latitude
Recentemente a latitude começou a ser comentada pelos fabricantes após o enorme apelo feito pela Fujifilm com seu Super CCD SR. Este fator é extremamente importante para a formação da qualidade da imagem, principalmente quando consideradas as curvas de saturação de uma dada mídia. A latitude nada mais é do que a capacidade da câmera de captar uma dada densidade de fluxo luminoso incidente sobre a mídia, quanto maior essa capacidade menor serão os pontos “estourados” de uma imagem.

Além dessa amplitude dois outros fatores são importantes, a curva de resposta desta latitude e o equilíbrio dessa latitude em relação ao ponto de exposição (0 da latitude).
Com relação ao equilíbrio nós primeiro devemos lembrar que o ISO de uma mídia é definido colocando-se o referencial de 0EV no ponto de melhor saturação da mídia, portanto o ponto 0 da mídia não fica exatamente no centro ou no cinza 18% como muitos acreditam, podendo ficar deslocado para onde a mídia apresentar melhor nível de saturação, o resultado disso é que quando temos uma mídia com o 0 deslocado para as luzes altas produziremos imagens bem expostas e mais claras, enquanto se tivermos o 0 deslocado para as luzes baixas teremos imagens bem expostas e mais escuras.

Alguns exemplos de latitudes de câmeras digitais e seus pontos de 0:

Fuji S3 Pro DR WIDE 2 - 11EV
-6.5EV-------------0EV--------+4.5EV
Fuji S3 Pro DR STD - 9.0EV
-6.0EV------------0EV-----+3.0EV
Nikon D50 - 8.0EV
-4.5EV--------0EV------+3.5EV
Canon EOS 10D - 7.5EV
-5.0EV---------0EV----+2.5EV
Canon EOS Rebel XT - 7.0EV
-4.0EV-------0EV-----+3.0EV
Sony F-828 - 6.5EV
-4.0EV-------0EV----+2.5EV
Canon Pro 1 - 6.5EV
-4.5EV--------0EV---+2.0EV
Panasonic FZ-5 - 6.5EV
-4.0EV-------0EV----+2.5EV
Fuji S5100 - 6.5EV
-4.0EV-------0EV----+2.5EV
Sony P73 - 5.5EV
-3.5EV------0EV---+2.0EV
Sony H1 - 5.5EV
-4.5EV--------0EV-+1.0EV

O último fator relacionado à latitude é sua resposta em termos de saturação para cada faixa da exposição, cada mídia reage de certa forma à luz, sabemos que o ponto 0 é definido pela área de maior saturação da mídia, mas isso não significa que para mídia com latitudes iguais e pontos de 0 na mesma posição à resposta em termos de saturação seja a mesma, muito pelo contrário, as mídias normalmente reagem de forma diferente umas das outras, o ideal neste quesito é que a saturação seja relativamente boa e o mais constante possível em toda a latitude.
No exemplo abaixo temos as diferenças entre uma mídia de boa saturação média e uma de baixa saturação média, lembrando que tanto a saturação muito elevada como a muito baixa são prejudiciais para o resultado final da imagem.

No gráfico abaixo temos um exemplo de duas mídias diferentes, com mesma latitude e ponto zero no mesmo local, ambas têm a mesma saturação máxima, porém a câmera 2 tem uma saturação média bem mais alta que a câmera 1 e também bem mais homogênea

Este fator é bem mais importante do que a saturação média, porque ele é de difícil correção, uma vez que você terá pontos com boa saturação e pontos com saturação bem ruim, extremamente próximos da área de exposição ideal.

A simples correção elevando a saturação em um software como o Photoshop provocará um aumento demasiado da saturação no elemento exposto corretamente, para que dessa forma possa corrigir (com perdas significativas, que incluem inclusive ruído) as perdas de saturação em elementos que deveriam estar praticamente tão bem expostos quanto o elemento principal, esse é sem dúvida um dos maiores problemas que pode ocorrer em uma dada mídia e um dos que mais compromete a qualidade total da imagem.

Problemas de software (artifacts)
Esses problemas são exclusivos das mídias digitais e dizem respeito à como a geometria do sensor é processada pelo software. Alguns fatores de Hardware como filtro low-pass, também afetam diretamente alguns desses fatores. Existem diversos tipos de problemas de softwares que podem ser facilmente identificados em imagens de testes. Não são potencialmente graves, principalmente em câmeras que trabalham com o formato RAW, pois estas câmeras possibilitam fazer outros tipos de processamentos.


Cores
Por fim temos um elemento que apesar de prejudicial não é tão dramático quanto os demais discutidos, que é a calibragem de cores da mídia, mesmo com o balanço de branco uma dada mídia é calibrada em seu projeto para reagir à luz de uma forma que na sua máxima saturação ela apresente uma dada resposta tonal, essas pequenas variações devem ser observadas principalmente devido aos resultados de tons de pele esperados, lembrando que mesmo em RAW o balanceamento das cores tem um custo para a imagem no momento em que você compensa uma cor diferente da outra.


Com base  nestas informações podemos analisar esses quesitos individualmente, hoje em dia o tamanho do sensor, a densidade de pixels e o número de pixels efetivos não são mais fatores que definem uma boa qualidade de imagem, os avanços tecnológicos colocaram os sensores em patamares diferentes e apenas a avaliação individual de cada um desses quesitos é que pode levar a conclusões realmente concretas de qual sensor possui a melhor imagem.

Bom esse é um resumo dos principais fatores que afetam a qualidade de uma imagem, forcei os efeitos nos exemplos para facilitar a visualização, espero que, com esse material, vocês consigam analisar melhor as imagens dos equipamentos antes de pensar em uma possível compra e que ajude na tomada de decisão de vocês.

Autor: Leo Terra
Autor dos cursos da Teia do Conhecimento
Disponível no Mundo Fotográfico


PS: Caso tenha interesse em republicar em outros sites favor manter as 3 linhas de créditos acima, inclusive com os links.
« Última modificação: 22 de Setembro de 2009, 12:49:19 por Leo Terra »
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Resposta #1 Online: 30 de Novembro de 2005, 18:00:53
Léo, excelente artigo!
Simples, objetivo e limpo heheh
Parabéns!

Abraços,

Renato
Renato Ventura - Mococa e Ribeirão Preto/SP[/size]
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pedro_raythz

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Resposta #2 Online: 30 de Novembro de 2005, 18:06:05
Gostei também do artigo! =D

Esses assuntos são dados nos Workshops?


Leo Terra

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Resposta #3 Online: 30 de Novembro de 2005, 18:18:05
Obrigado, esses assuntos são falados nos worshops de introdução sim, não relacionados às máquinas, mas relacionados à aplicação disso na fotografia.
Leo Terra

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Resposta #4 Online: 30 de Novembro de 2005, 18:21:50
Leo, bem interessante o artigo. Trata de aspectos básicos que definem a qualidade da imagem produzida de uma forma relativamente simples e objetiva. :thmbup:  


Leo Terra

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Resposta #5 Online: 30 de Novembro de 2005, 21:01:35
Obrigado Bruno, o objetivo foi realmente esse, mostrar como cada um dos fatores afetam na qualidade da imagem, seja negativamente, seja positivamente e desta forma permitir que as pessoas possam julgar qual equipamento poderá lhe atender melhor analisando essas alternativas. :)
Leo Terra

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Resposta #6 Online: 01 de Dezembro de 2005, 14:30:17
Parabéns, belo artigo !  :thmbup:  


Carlo Luciano

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Resposta #7 Online: 01 de Dezembro de 2005, 14:43:56
Cada dia eu estou aprendendo mais e mais...

Parabéns pelo artigo Leo...  :clap:  :clap:  :clap:

Valeu!  :bye1:  
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Jan

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Resposta #8 Online: 02 de Dezembro de 2005, 10:32:55
Muito bom seu artigo.
Pra quem ta começando alguns conceitos são ainda muito subjetivos.
Valeu!
« Última modificação: 02 de Dezembro de 2005, 19:43:35 por Jan »
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Eduardo Lima

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Resposta #9 Online: 08 de Dezembro de 2005, 18:28:56
Parabéns pelo excelente artigo, gostei d+++++   hehehehe
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carfael

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Resposta #10 Online: 25 de Março de 2007, 22:37:35
muito bom artigo, parabéns!!!!!!!!!!
Rafael Moraes
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hakkinen

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Resposta #11 Online: 12 de Julho de 2007, 22:47:45
Muito bom!

E quando é que cê vem ministrar um curso ou workshop aqui em Fortaleza? Estamos esperando! :)
Rafael Ramos - tr² :: Fotografia


Leo Terra

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Resposta #12 Online: 13 de Julho de 2007, 09:33:14
Hakkinem tem o meu curso On-line de fotografia avançada em www.teiadoconhecimento.com
Também devo lançar em breve o de Introdução (está quase pronto).

Para workshops é necessário garantir um número mínimo de pessoas, normalmente é um pouco difícil garantir esse número fora de São Paulo.
Mês que vem vou estar fazendo um em Sampa.
Leo Terra

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Resposta #13 Online: 13 de Julho de 2007, 09:41:33
Andei vendo a programação do curso avançado e acho que vou fazê-lo.

Ele tem certificado e tudo mais, né?
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Resposta #14 Online: 13 de Julho de 2007, 10:17:41
Tem sim, é emitido um certificado de 45 horas no curso avançado.

O de introdução também terá certificação mas será de 15 horas.
Leo Terra

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