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¿Por qué los vídeos oscuros se ven tan mal?

Bloques, bandas… algo falla. ¿Qué es?


Vídeos oscuros

Si sigues de cerca a varios youtubers podrás comprobar que una de las principales dificultades que deben enfrentar es la luz… o mejor dicho, su falta. Esto también se extiende a películas animadas, e incluso a series de TV: Hay algo que no está del todo bien con las escenas oscuras. Bloques, bandas de color, una combinación de ambos… se supone que en plena era de alta definición y streaming ultrarrápido, esos defectos de reproducción no deberían existir, pero viven cómodamente entre nosotros. ¿Por qué? Tom Scott lo explica con lujo de detalles.

Digamos que comienzas a ver una película vía streaming en tu TV de alta definición, y en una escena particularmente oscura descubres unas bandas y bloques horribles. Las primeras sospechas apuntan a una inesperada reducción en la calidad del streaming, o a un exceso de compresión en el material original. Desde un punto de vista técnico son dos posibilidades válidas, pero se trata de un efecto indeseado que requiere un análisis más profundo.

Así llegamos al canal de Tom Scott, quien nos enseñó los problemas más importantes a la hora de desarrollar una aplicación, y exploró el desafío de conducir coches en tercera persona usando drones. Como youtuber con más de dos millones de suscriptores, Tom conoce muy bien a esas nefastas bandas, y la primera razón detrás de su existencia es… que no hay suficientes colores:



En la mayor parte del vídeo digital, el número de colores disponibles asciende a 16.7 millones. Dicho número está asociado a la forma en la que trabaja una pantalla. Al reproducir vídeo en un ordenador, un televisor o un dispositivo móvil, la señal digital es convertida en instrucciones para la pantalla, que modifica el brillo de millones de luces rojas, verdes y azules, hasta 60 veces por segundo.

Eso suena como una solución muy completa, y debemos reconocer que nos ha servido muy bien, pero arrastra con una limitación, y es que esas luces rojas, verdes y azules no pueden ser ajustadas a cualquier brillo. En teoría, la señal más básica trabajaría con un bit de profundidad, o sea, «encendido-1» o «apagado-0» para cada combinación de rojo, verde y azul. 2 por 2 por 2… ocho colores. Si pasamos a dos bits por cada color, el nuevo límite es de 64 colores. Pero en una pantalla moderna, necesitamos un total de ocho bits por píxel, entregando así los 16.777.216 colores actuales (256 x 256 x 256).


La imagen original posee 4096 x 4096 píxeles, sumando 16.7 millones de colores. Haz clic en esta muestra para acceder a ella.

Si bien existen aplicaciones que pueden aprovechar 10 o incluso 12 bits por píxel, el umbral de los 16.7 millones se perfila como «adecuado»… hasta que deja de serlo. Hoy es normal reproducir vídeos de YouTube con 1.920 píxeles de ancho, pero si decides colocar un fondo verde y sólo tienes 256 tonos disponibles de ese color, el bandeado cada siete u ocho píxeles es inevitable, y si la escena se pone más oscura, el efecto es aún peor. No hay tantos «colores oscuros» disponibles.

Tom también explica por qué el bandeado es menos evidente en escenas brillantes (sigue allí, y el cambio absoluto de un color a otro se mantiene intacto, pero la diferencia relativa es mínima), cuáles son los principales «trucos» para minimizar su impacto (comenzando con el clásico «dithering»), y por supuesto, los efectos de la antes mencionada compresión. Un vídeo en alta definición «puro» y sin procesar demanda cerca de un gigabit por segundo de datos en streaming. Y se vería genial… pero es caro y poco eficiente. Por eso es que todos los servicios de vídeo utilizan compresión con pérdidas o «lossy», cediendo detalles finos en favor de un menor tamaño y una eficiencia superior durante el streaming.


¿Puedes verlo? Principalmente en el cabello…

Ahora, esto no deja de ser un juego de equilibrio, y el algoritmo de compresión prioriza sus recursos de conservación de calidad en las partes que son más interesantes para quien observa al vídeo, pero si lo que queda es muy oscuro, el bandeado y los bloques estarán allí.



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Escrito por Lisandro Pardo

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