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TRES COSAS QUE DEBERÍAS SABER SOBRE LA RESPUESTA ESPECTRAL Y LA REPRODUCCIÓN DEL COLOR(V).

28 May 2014

Tres cosas que deberías saber sobre la respuesta espectral y la reproducción del color(V).

La respuesta espectral es una relación entre la transmisión de la luz a través de los 30 elementos de los que se puede componer la óptica y la respuesta espectral de estos elementos con la respuesta espectral del prisma dicróico.

Antes de continuar, hay un concepto que quiero que tengas claro para seguir con estas definiciones. Por ello, hay que tener en cuenta que la frecuencia espacial se define como la cantidad de ciclos por la unidad de longitud.

El porqué te comento esto te preguntarás, pues porque al hablar de la MTF de una lente hay que saber que ésta, nos va a mostrar cómo de eficaz es dicha lente cuando transfieren las variaciones de luminosidad de un escena hasta el plano de enfoque y todo esto viendo como varía ésta con respecto a la frecuencia espacial.

Si quieres aprender un poco más y entrar en más profundiad, puedes visitar esta web estupenda de José Pereira.

Para ello tiene que haber una estrecha relación entre los fabricantes de cámaras para que no existan grandes variaciones en la curva de transmitancia espectral de la lente. Para ello los parámetros a los que se deben acoger los define la norma que asegura que la respuesta colorimétrica del sistema lente/cámara se encuentre dentro de los estándares publicados de SMPTE 274M/296M e ITU 709.

La función de transferencia de modulación. (MTF).

Este parámetro se utiliza para mostrar el comportamiento del nivel de contraste en barras negras y blancas que cada vez son mas estrechas, o sea, que va aumentando su frecuencia. El MTF del sistema es la modulación del nivel de contraste de pares blancos y negros y que sucesivamente son más altos de nivel. Es por esto que la interpretación del contraste esta estrechamente ligada a la agudeza de imágenes que podemos percibir. Hay una curva que utilizan los constructores de lentes en la que se muestran por un lado la reproducción del contraste, en el eje vertical, contra el detalle espacial, eje horizontal.

El atributo mayor en cuanto a la definición de una imagen que veamos a una determinada distancia es el contraste que podamos percibir en diferentes partes de la imagen. Siendo así, tendrá evidentemente una relación directa con la agudeza de las imágenes que vemos.

La MTF debe mantener un grado óptimo de esta característica tanto en el centro de la lente, lo cual es más fácil, como en las esquinas. Esto en las ópticas de estudio, en las que el peso y el volumen no es un inconveniente, se puede conseguir con lentes más grandes, que abren el ángulo de optimización del MTF e incluso pueden agrupar varias lentes para compensar varios parámetros.

Figura63_web

                                                                         Imagen©tilanotv

Evidentemente, esto no ocurre con las ópticas de ENG/EFP que están limitadas por el peso y el tamaño.

A la hora del diseño de una lente, hay tres factores que son de suma importancia y que no hay que olvidar, y son los que siguen:

  1. Limitaciones inherentes a las lentes.
  2. Las condiciones del MTF.
  3. Cambios del MTF con los cambios de la distancia focal.

-Limitaciones debido a las propias características de las lentes, como las tolerancias que marca la propia industria, así como los errores que se suman al enlazar varias lentes. Esto hace que el comportamiento del MTF disminuya en los extremos de la imagen y aumente en el centro de la misma.

-Las condiciones del MTF varían debido a la difracción que se produce en los cambios de la abertura del diafragma cuando se somete a diferentes iluminaciones.

-El más importante de todas formas es el que hace cambiar el MTF cuando se somete a la imagen a un zoom que hace cambiar la longitud focal.

Para controlar esto, se ha optado por definir dentro de una imagen de 16:9 nueve puntos de referencia espaciales, que se dividen en cuatro puntos en el cuadro de la esquina, cuatro puntos en un cuadro medio y uno en el cuadro central. Como se muestra en la figura siguiente.

 Figura64_web

                                                                          Imagen©tilanotv

De hecho cuando se hacen los ajustes relativos a la MTF se utilizan cartas de ajuste relacionadas con la figura anterior. Existen gran variedad de estas cartas y alguna puede ser como la que se muestra en la siguiente figura.

 eia1956-small

Resolución de lente y Agudeza de imágenes.

La agudeza de la óptica la representa su resolución horizontal y a veces también se muestra la resolución vertical sacándose una relación entre ambas para mostrar dicha resolución. Actualmente se especifica con la frecuencia espacial que se representa en TVL/ph ( el parámetro L/ph se refiere a Lines / Picture heigth, líneas por altura de imagen, aunque aquí la altura no se refiere a la altura de la imagen, sino es la semidiagonal de los sensores de CCD. De todas formas los diseñadores de ópticas prefieren dar este valor como LP/mm, Line-Pair/mm).

La resolución horizontal es la que se refiere a la capacidad que tiene la cámara para reproducir el máximo número de detalles posibles en la imagen. Esta medida se realiza en una zona que es tres cuartos de ancha de la imagen, y en ella se mide el número de líneas verticales blancas y negras. También podemos medirla como el máximo número de líneas blancas y negras verticales de forma que en la salida de la cámara se supere en un 5% un nivel de vídeo.

La agudeza visual de las imágenes, tiene que estar relacionada con la Función de Transferencia de Modulación (MTF), ésta debe ser lo más alta posible. Además tiene que haber un contraste muy alto y la aberración cromática lateral debe eliminarse lo máximo posible, por no decir completamente.

Contraste.

Consideramos que el contraste de una lente nos indica qué capacidad tiene ésta para reproducir dentro de unos márgenes definidos la variedad dinámica que tenga un alto nivel de pequeños detalles .

Con este parámetro podremos medir cómo la óptica puede diferenciar entre muchos niveles en una escena con mucha luz. Además nos permite distinguir en una imagen con niveles muy altos, los niveles inferiores de esta imagen brillante en las zonas sombreadas de la escena.

Estoy convencido que este último parámetro de la óptica lo has utilizado en multitud de ocasiones, así que si te ha gustado el post puedes contarnos en qué situaciones te ha resultado positivo su ajuste adecuado.

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