¿Qué es HDR?

• HDR (High Dynamic Range) es un término que en fotografía y pantallas se usa para referirse a conceptos distintos
• En las cámaras, existe el “modo HDR”, que amplía el rango tonal combinando varias exposiciones; en las pantallas, existe la “pantalla HDR”, que muestra un rango de brillo más amplio
• Las cámaras de smartphones recientes combinan automáticamente varias fotos e intentan crear imágenes naturales mediante tone mapping centrado en IA
• Pero estos algoritmos de IA a menudo cambian la imagen de forma distinta a la intención del usuario o provocan pérdida de detalle
• Apps de cámara como Halide ofrecen una mayor libertad creativa con opciones como “captura sin IA”, tone mapping manual y la posibilidad de elegir directamente entre SDR/HDR

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¿Qué es HDR?

HDR (High Dynamic Range) suele confundirse en fotografía y video como dos conceptos relacionados, pero diferentes

• En cámaras, el “modo HDR” introducido en el iPhone en 2010
• En pantallas, una nueva tecnología de visualización que muestra imágenes más vivas y detalladas
  Este artículo explica desde varios ángulos el verdadero significado del término HDR, los problemas que conlleva y tres formas de resolverlos

¿Qué es el rango dinámico?

• El rango dinámico es la diferencia entre la parte más oscura y la más brillante de una escena
• Si tomabas una foto del atardecer con cámaras antiguas, la diferencia de brillo entre el cielo y las sombras hacía que la foto saliera siempre demasiado clara o demasiado oscura
• La visión humana puede percibir un rango tonal amplio en toda la escena, pero las cámaras y, sobre todo, las pantallas no logran captar tan bien ese contraste
• Como la mayoría de las fotos no son extremas, se les llama escenas de ‘SDR (rango dinámico estándar)’
• Si tanto la cámara como la pantalla quedan por debajo del rango dinámico de la escena, se pierde información en las zonas claras u oscuras

Solución 1: “modo HDR”

Técnica e historia de la captura HDR

• En los años 90, investigadores desarrollaron algoritmos HDR que combinaban imágenes tomadas con varias exposiciones
• El tone mapping que apareció entonces es un método de conversión que “comprime” el rango tonal para mostrarlo de forma adecuada en pantallas SDR
• El tone mapping, que requería software complejo, se lanzó para uso profesional, pero era difícil de manejar y solía producir resultados exagerados
• Los smartphones actuales capturan automáticamente imágenes con varias exposiciones y luego complejos algoritmos basados en deep learning realizan el tone mapping de forma automática
• Apple, Google y otras empresas llaman a este proceso ‘HDR’, pero la imagen final real sigue estando a nivel SDR

Problemas de los algoritmos HDR y experiencia del usuario

• Algoritmos de cámaras recientes como Smart HDR y Deep Fusion a veces generan bordes no deseados, pérdida de detalle y un efecto de “empastado”
• Al tomar varias capturas de una escena con movimiento y combinarlas, el proceso de alineación de píxeles puede causar pérdidas notables
• Muchos usuarios empezaron a querer una opción de captura sin IA, y la app Halide también incorporó rápidamente esa función
• Un modo de captura completamente libre de IA llamado Process Zero también es popular, pero la ausencia de procesamiento HDR puede hacer que se pierdan algunas zonas

Aprender de la fotografía analógica

• En la época de la fotografía en película, el ‘negativo’ ya contenía de origen un rango dinámico amplio
• En el proceso de impresión, se ajustaban luces y sombras manualmente con técnicas como ‘dodge and burn’
• Grandes fotógrafos como Ansel Adams crearon imágenes dramáticas con este tone mapping manual
• Hoy, Halide continúa esa tradición con una función de tone mapping manual basada en una sola toma
• Al hacer ajustes finos en la foto, el usuario puede usar un dial dedicado para controlar el rango dinámico de una sola vez

Solución 2: pantallas HDR reales

Estado de adopción de las pantallas HDR

• En años recientes, smartphones, TVs y monitores empezaron a soportar salida HDR de verdad
• Salvapantallas HDR del Apple TV, por ejemplo, resultan tan impactantes como el paso de la TV analógica a la HDTV
• Sin embargo, la adopción avanza lentamente por factores como el costo de reemplazar la infraestructura y el rechazo de los creadores de contenido a una expresión excesiva
• Algunos creadores de video señalan que un HDR exagerado puede generar rechazo visual y fatiga, lo que termina frenando la adopción de la tecnología

Compatibilidad y problemas de plataforma

• Muchos iPhone recientes ya soportan HDR, pero HDR se desactiva según la situación y el entorno (modo de ahorro de energía, luz solar intensa, etc.)
• La mayoría de los navegadores web aún no muestran bien las fotos HDR
• Por eso Apple, Google y otras compañías introdujeron métodos como Adaptive HDR y Ultra HDR, que incluyen información SDR/HDR al mismo tiempo en un solo archivo
• Navegadores y apps como Safari y Chrome también están ampliando poco a poco su compatibilidad con HDR
• Aun así, bugs en apps como Photos de Apple y problemas de soporte dentro de iOS hacen pensar que la adopción total todavía llevará tiempo

Plan de soporte HDR de Halide

• Halide planea ofrecer tres niveles de HDR teniendo en cuenta el problema del gusto: Standard, Max y Off
• Por ahora se está haciendo una publicación limitada como versión preview para desarrolladores y, por la política de TestFlight de Apple, solo está disponible para unas pocas personas

Solución 3: respetar la elección de SDR

• Algunos usuarios todavía prefieren SDR
• Se subraya que la esencia de la fotografía, más que un ‘registro’ de la realidad, es una expresión de la percepción y una interpretación diversa del sujeto
• Si HDR expone todos los detalles, puede debilitar la ‘naturalidad’ y el enfoque en el tema
• También siguen existiendo usuarios que valoran la estética analógica y de estilo SDR
• Halide ofrece distintas opciones de estilo como “HDR, SDR y tone mapping”, y pone el énfasis en la intención del artista

Conclusión

• El tone mapping ha sido una función importante durante siglos en la historia de la fotografía
• Las pantallas HDR tienen un gran potencial para crear imágenes que antes no podíamos ver
• Se plantea de forma positiva un futuro donde SDR y HDR coexistan
• Que el usuario pueda elegir directamente el método y el estilo es el valor central
• El futuro de la fotografía y la apariencia del atardecer se perfilan aún más brillantes

[GN⁺]

Comentarios en Hacker News

• Nuestros ojos pueden ver bien en ambas situaciones. Esta es una queja frecuente que tengo con los juegos: nuestra visión natural se ajusta continuamente mientras escanea una escena (iluminación, enfoque, etc.). El cerebro integra esa información como si fuera un solo instante. Pero en los juegos, efectos como “HDR” o Depth of Field más bien rompen la inmersión. Solo se ven naturales si fijas la vista exactamente donde el software espera; si miras alrededor, los colores se distorsionan o todo se ve borroso de forma poco realista. Este problema seguirá hasta que el seguimiento ocular sea algo estándar. Al final, estas funciones hacen que se sienta menos como estar ahí de verdad y más como ver video grabado con una videocámara defectuosa. Si además le agregan "film grain", la diferencia se nota aún más.

• Aunque estoy haciendo un doctorado en física AMO, no entendía muy bien cómo funciona una cámara común. Aprenderlo en poco tiempo fue muy importante en los primeros años de Waymo y Motional. Hay un video muy bueno sobre HDR que hice hace unos años y lo recomiendo mucho: https://www.youtube.com/watch?v=bkQJdaGGVM8. Si quieres meterte en serio a la fotografía digital, recomiendo las clases de Marc Levoy en Stanford: https://www.youtube.com/watch?v=y7HrM-fk_Rc&list=PL8ungNrvUY.... Marc Levoy lideró con gran éxito el desarrollo de la cámara de Pixel en Google y ahora dirige su propio equipo en Adobe. (Como suele pasar con las innovaciones en smartphones, no tardaron mucho en alcanzarlo otras empresas)

  • Me da curiosidad saber si en la cámara Pixel desarrolló la parte de hardware o la de software. Siempre me he preguntado si los sensores no los fabrica prácticamente solo Sony.

• Creo que es un error meter en el mismo saco la captura HDR, los formatos HDR y las pantallas HDR. Son conceptos completamente distintos. Decir que Ansel Adams usaba HDR puede causar más confusión y no es correcto. Los formatos HDR, la captura y el flujo de edición HDR existían mucho antes que las pantallas HDR. La mayor ventaja del HDR es que las zonas muy brillantes no se recortan y que en las zonas muy oscuras no se pierde detalle de color. Antes, si la exposición salía mal, no había forma de corregirla; HDR permite ajustar la exposición después. Pero Adams no trabajaba de la misma manera que el HDR actual; era casi un dios a la hora de exponer exactamente para el medio que usaba. No puedes recuperar después información que nunca quedó registrada en el negativo, así que llamarlo usuario de HDR solo genera más confusión.

  • Las tres cosas (captura HDR, formato y pantalla) sí están relacionadas. Cuando hablamos de color también incluimos cámara, formato de imagen y pantalla, pero el concepto central existe aparte de su implementación. El artículo no dijo que Adams usara HDR; solo dijo que capturó una “escena de alto rango dinámico”. Y como la película negativa tiene 12 pasos de rango dinámico y el papel fotográfico como mucho 8, sí había margen para ajustar la exposición durante el copiado. Cuando Adams hacía dodge y burn en la copia, eso también puede verse como ajuste de exposición.
  • En realidad, tratar HDR como si fuera una cosa separada ya es raro e inexacto. Todos los medios tienen su propio rango y casi nunca han coincidido entre sí. Me pregunto cuánta gente en estos últimos años realmente ha visto contenido SDR calibrado en color y brillo; además, en ese caso ni siquiera podrías usar el control de brillo. HDR es un concepto para coordinar el brillo del monitor con el brillo del contenido, y la cuestión es si se recortan las altas luces o se mapea todo el rango (por ejemplo, cuando el monitor solo llega a 1000 nits pero el contenido fue masterizado a 4000 nits).
  • Adams ponía una atención increíble al dodge y burn, y si hacía falta incluso desarrollaba nuevos procesos químicos. También tenía una capacidad extraordinaria para clavar la exposición. Lo importante era su habilidad para visualizar de antemano cómo quería ajustar y materializar la imagen. El propio Adams solía recalcar que ese proceso era su máxima prioridad.
  • El artículo no dice de forma explícita que Adams usara HDR. Dice que capturó una “high dynamic range scene”, y eso sí es cierto; además, el término “usar HDR” en sí me parece ambiguo.
  • Sobre distinguir captura HDR, formato HDR y pantalla HDR, me acordé de una vieja comparación sobre cómo “HDR en juegos” y “HDR en fotografía” significan cosas distintas: https://www.realtimerendering.com/blog/thought-for-the-day/
  • En el artículo aparece una foto de Adams haciendo dodge/burn, y ese proceso justamente consiste en ajustar localmente la exposición de la copia para preservar la mayor cantidad posible del detalle original de la película incluso en una salida LDR.
  • Me pregunto cuál sería la diferencia entre captura HDR y captura RAW.

• En lo personal, experimentar HDR en una pantalla me resulta muy incómodo. Creo que el blanco más brillante debería reservarse solo para el sol o luces intensas, no para una pared en una foto de interiores. Los ejemplos de tone mapping también me parecen demasiado planos y con poco contraste local.

  • Da la impresión de que implementar HDR bien es realmente difícil. En juegos se nota todavía más. En Helldivers 2, con HDR, los destellos de los disparos son tan intensos que casi me provocan dolor de cabeza. En No Mans' Sky, los colores de los planetas se ven exagerados con HDR. Solo Returnal me pareció agradable, porque usa el HDR brillante con moderación, más que nada en efectos específicos.
  • En YouTube y otros lados hay bastantes videos diciendo que el HDR moderno no se está usando bien en el cine y que arruina la estética de antes. Se pierde el contraste y todo termina viéndose más plano y apagado (por ejemplo, Wicked). Ya no afecta solo a películas con CGI, sino a todas.

• Como fotógrafo, el contenido HDR me parece atractivo, pero en uso real las fotos del feed de pronto salen demasiado brillantes en pantalla y cansan la vista, o al contrario, otros fondos blancos se ven apagados y raros. Si estoy leyendo de noche con el brillo bajo y aparece una foto HDR, tengo que bajarlo más; luego vuelvo al texto y tengo que subirlo de nuevo. El HDR funciona para contenido a pantalla completa (juegos, películas), pero para la computación cotidiana termina siendo una experiencia agresiva para el usuario.

  • Creo que el problema es que en feeds como Instagram no hay una regulación del HDR. Por ejemplo, YouTube baja automáticamente el volumen si está demasiado alto. Pienso que con HDR debería pasar algo parecido, quizá con límites basados en luminancia logarítmica. Pero dudo que Instagram lo haga, porque les ayuda con las visualizaciones. Incluso las fotos HDR del artículo son demasiado intensas para mostrarse así. Por eso, en la beta de Mark III se incluyó un grado HDR mucho más suave.
  • En mi experiencia, HDR se siente como si ignorara mi ajuste de brillo de pantalla. Y si ajusto el brillo, es por algo; HDR simplemente lo sube por su cuenta. En el iPhone puedo desactivar HDR, pero si envío fotos al TV, el TV las muestra en HDR y no se ve nada limpio.
  • Yo creo que este fenómeno se debe al “modo HDR” de cada dispositivo o a una implementación deficiente del brillo adaptativo. El OLED del iPad Pro no tiene ese problema y transmite muy bien la profundidad del HDR. Pero mi TV cambia forzosamente de modo de brillo al reproducir contenido HDR, así que en un cuarto oscuro queda demasiado brillante y en uno iluminado demasiado oscuro. Como el ajuste base queda a medias, todo resulta ambiguo. Y la laptop de mi esposa ni siquiera permite apagar el brillo adaptativo, así que es lo peor.
  • No creo que este sea un problema inherente al HDR. Por ejemplo, BFV tiene un control deslizante para ajustar hasta que el blanco HDR y el blanco SDR queden iguales. El soporte de HDR en PC todavía es flojo. Y el HDR con metadatos dinámicos como Dolby Vision ni siquiera puede usarse en Windows.
  • Del lado del navegador, apenas se está empezando a implementar esta función con CSS (dynamic range limit). Con el tiempo se volverá más común también en la web basada en feeds.
  • Esto también pasa al ver videos HDR en Snapchat. Se sube el brillo, pero hasta los botones se oscurecen.

• Las industrias de TV, cine y fotografía se están gastando miles de millones de dólares y un tiempo interminable en actualizar la infraestructura, y eso también aplica para los consumidores. Yo no tengo una pantalla 4k ni HDR, y no voy a comprar una TV HDR hasta que se me descomponga la que tengo, ni un monitor 4k antes de que me cambien el del trabajo.

  • Probablemente tú seas parte de ese 1-3% minoritario. Toda la gente que conozco usa pantallas HDR. Hasta un amigo que casi nunca compra cosas nuevas se compró una TV HDR.
  • No todos, claro, pero si ves los smartphones recientes, casi todos ya traen soporte HDR. Hay gente como yo que no disfruta consumir contenido en el móvil, pero la mayoría sí usa mucho el teléfono o la tablet.
  • Yo uso un Apple Pro Display XDR, que soporta HDR, desde 2020. Todavía hay poco contenido que realmente lo aproveche, pero poco a poco va mejorando.
  • Compré una TV reciente y sí, se ve vistosa, pero tampoco siento que me estuviera perdiendo de mucho viendo el mismo programa en mi TV anterior. Si ya la cambiaste, sí lo recomendaría para ver cine o TV con atención. Si es solo para tenerla prendida de fondo, no sirve de mucho.
  • La mayoría de las pantallas que se venden hoy pueden usar HDR, pero eso en la práctica puede no significar gran cosa. Etiquetas como la certificación DisplayHDR 400 en LCD baratos están frenando a la industria. Para HDR de verdad y de alta calidad necesitas OLED o una retroiluminación con local dimming de alta resolución. Con LCD baratos es fácil obtener un resultado peor que SDR: si hay algo brillante, todo el detalle en sombras se pierde.
  • En HN y en otros lados se tiende a sobreestimar la penetración del hardware. Ya antes hubo saltos radicales (por ejemplo, gente que pasó del CD directamente al streaming sin pasar por el iPod). La gente común no cambia todo cada vez que sale algo nuevo.

• La IA no puede leer la intención del usuario. Es una de las formas de distinguir quién realmente tiene “tacto” en desarrollo de software: una computadora no puede inferir intenciones ni leer la mente como una persona.

• Incluso en fotografía analógica se pueden usar reveladores compensadores para ajustar con más precisión las zonas oscuras o brillantes, y también técnicas como stand development, donde se deja la película mucho tiempo en un revelador muy diluido. Así que dodge y burn no es la única manera de ampliar el rango dinámico. Tengo muchas quejas sobre las fotos HDR de smartphone. Las sombras y altas luces desaparecen, así que como herramienta creativa son difíciles de usar, aunque para fotos familiares o de registro sí sirven.

  • HDR permite conservar detalle desde las sombras más profundas hasta las altas luces más intensas. Con SDR muchas veces había que sacrificar uno de los dos extremos, o ambos. A algunas personas quizá les guste recortar deliberadamente la información fuera de ese rango, pero para quienes prefieren guardar todo el detalle y luego ajustarlo a gusto, HDR resulta mucho más atractivo.
  • En una app llamada Filmulator implementé una función que simula digitalmente el efecto de stand development. Yo mismo la sigo usando, pero he ido posponiendo el calendario porque tendría que rehacer por completo el sistema de compilación.
  • La película negativa analógica también tiene de por sí un rango dinámico mucho más amplio que el papel fotográfico o una pantalla. Puedes ajustar el contraste con el tipo de papel, la intensidad de la ampliadora, el tiempo de exposición, o después del escaneo con edición. Es decir, el negativo es solo un medio para almacenar información; no determina el tono final del resultado. La diapositiva tiene apenas un tercio del rango dinámico de un negativo y, como está pensada para proyectarse directamente, sí está más alineada con una salida final.

• Me parece interesante cómo ha evolucionado el significado de “HDR” desde la industria profesional de video/cine de los 90 hasta hoy. Antes se entendía que SDR era alrededor de 8 pasos y HDR más de 10 pasos de rango dinámico, y se ponía atención en los primarios de color y el mapeo de funciones de transferencia. Ahora la gente usa “HDR” para mezclar varias ideas distintas. En la práctica, hay tres cosas que conviene entender.

  1. Primarios de color: SDR usa Rec.601, Rec.709, sRGB. HDR usa Rec.2020, DCI-P3, etc., con un gamut mucho más amplio.
  2. Función de transferencia: SDR usa sRGB, BT.1886; HDR usa PQ, HLG, etc. En HDR, los valores codificados pasan a representar “valores absolutos”. Antes, en SDR, la referencia de brillo era relativa; en HDR, cada valor corresponde a una luminancia absoluta.
  3. Tone mapping: antes, como cámara y pantalla tenían sensibilidades parecidas, bastaba con ajustar una curva; ahora el formato incluye información de tone mapping y, mediante HDMI y otros mecanismos, los dispositivos pueden intercambiar información para hacer tone mapping desde la fuente (HDR10+, Dolby Vision, HDMI SBTM, etc.).
     HDR puede ser cualquier cosa o no ser nada. Si tuviera que explicárselo hoy a alguien que empieza, diría que el punto clave es tratar color y luminancia como conceptos de “valor absoluto”. También es importante entender que la información puede aplicarse automáticamente según las características de la pantalla, como ocurre con el mapeo adaptativo.

• Gente de HN, ¿vale la pena comprar un monitor HDR? Hace unos 10 años escuché rumores de que pronto llegarían, esperé, pero nunca bajaron al rango de precio que yo podía pagar. Ahora estoy pensando si debería volver a interesarme. Me parece que la utilidad del HDR es indiscutible. La diferencia entre ver un paisaje exterior con tus propios ojos y verlo en una foto en pantalla es clarísima.

  • HDR en juegos: bien. HDR en contenido a pantalla completa: bien. Uso general de escritorio: no lo recomiendo. Más bien vas a querer apagarlo. El ecosistema todavía está verde. Quizá cambie cuando mejoras como constrained-high se vuelvan comunes. Lo importante es que, para disfrutar bien del HDR, necesitas poder bajar el punto blanco SDR según la iluminación del entorno. Un monitor OLED HDR es ideal en un cuarto oscuro, pero en una oficina iluminada quizá ni se note el HDR.
  • Muchos monitores que “soportan HDR” en realidad no lo implementan bien y el resultado termina viéndose borroso y opaco. Los monitores OLED son excelentes en habitaciones oscuras, pero para trabajo con imágenes estáticas tienen un gran problema de burn-in. Para películas o juegos son estupendos. Entre los no OLED hay unos pocos decentes, pero si los revisas en detalle suelen tener bastantes defectos o incomodidades. Hay que revisar muy bien análisis en sitios como rtngs.com.
  • Los monitores HDR actuales ya tienen un rango de brillo muy amplio (en juegos pones el control al mínimo al inicio y aún así ves mejor lo oscuro). Los productos de antes tenían limitaciones, pero desde 2024, sobre todo con OLED, la cosa ha mejorado mucho. Eso sí: monitor, sistema operativo y contenido tienen que estar alineados para que luzca de verdad. Algunos juegos lo soportan mal y, cuando el sistema operativo aplica su propio mapeo HDR, a veces el resultado empeora. Pero cuando todo encaja, impresiona de verdad.
  • Quería salirme del ecosistema Apple, pero al ver Severance en un iPhone Pro me costó aceptar renunciar a la experiencia HDR para cine. Como Linux ya tiene soporte oficial reciente, estoy pensando en invertir en un monitor HDR. Pero con un monitor IPS HDR 600 no sentí la misma satisfacción que en la pantalla del iPhone. Estoy dudando si un OLED HDR 400 será suficiente o si necesito una pantalla de 1000 nits como una Apple XDR.
  • Si la pantalla soporta más de 1000 nits, HDR sí vale mucho la pena para cine y juegos. Si se queda por los 400 nits, SDR incluso puede verse mejor. En resumen, depende de las características de la pantalla.
  • Depende de la pantalla y del uso. Mi OLED es increíble para películas o juegos, pero no puedo usar HDR para trabajo general. Si solo una parte de la pantalla está brillante, está bien; pero si es a pantalla completa, el fondo termina viéndose opaco y gris. Además, con un máximo de 800 nits no siento tanto “wow” de HDR como esperaba. En la práctica, varía mucho entre pantallas, así que es difícil dar una evaluación universal. Y además, usar HDR en escritorio trajo problemas prácticos, como que las capturas no se compartían bien.
  • Estoy muy satisfecho con las pantallas de Apple, pero me arrepiento de haber comprado hace poco un Phillips 4k OLED. Tengo que apagarlo cada 4 horas para que haga pixel refresh y el brillo cambia por zonas. Me causó burn-in de píxeles mientras lo limpiaba. Me preocupa que empeore con el tiempo. Algunos programas además no soportan bien la disposición de subpíxeles y el texto se ve mal.
  • Hay que revisar bien las reseñas. La mayoría implementa lo mínimo solo para poder mostrar la etiqueta HDR, y termina empeorando la imagen. El buen HDR es caro, pero sí vale la inversión.
  • Para juegos lo recomiendo muchísimo. Un monitor OLED HDR da una inmersión impresionante.
  • Llevo usando una TV OLED desde 2017. Para películas o juegos a pantalla completa, estoy encantado. Para cualquier otro uso, no tiene caso.
  • En mi experiencia, en Windows el HDR en un Dell U4025QW se veía demasiado apagado y artificial en el escritorio. En juegos estaba bien, pero había que activarlo manualmente cada vez. En una MacBook Pro se enciende sola según la situación, pero solo hubo un video que de verdad me impresionó (normalmente lo principal son fotos de iPhone, así que el impacto es menor). Por cierto, el video enlazado no muestra un proceso HDR propiamente dicho, sino un posprocesado que resalta solo algunas partes.
  • Para películas definitivamente ayuda. Para editores (vim/vscode) o trabajo general, no hace falta.