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8-bit vs. 16-bit: O Que Isso Significa Para Mim?

Talvez tenha ouvido que JPEGs são arquivos de 8-bit, enquanto arquivos RAW chegam a 16-bit. Isso se repete muito, e é uma das justificativas para incentivar todos a fotografar em Raw. Mas pode se perguntar qual impacto isso realmente tem nas nossas fotos. O que bit-depth (profundidade de bits) significa mesmo?

Se é como eu, não liga muito. Entende que 16-bits deve ser melhor que 8-bits, então quando possível trabalha com arquivos de 16-bit. Mais = melhor. Pode até entender como o número de cores disponíveis diminui ao lidar com tons mais escuros. Mas pode não parecer algo para se preocupar muito.

Acontece que entender esta questão trará dividendos para sua fotografia. Por exemplo:

  • Entender bit-depth pode ajudar ao escolher entre câmeras para comprar. Algumas câmeras criam arquivos com mais bits que outras.
  • Importa quando falamos de cor. Na verdade, bit-depth determina o número de cores disponíveis.
  • Bit-depth determina a faixa dinâmica máxima da sua câmera.
  • Entender bit-depth também ajudará a demonstrar como expor suas fotos. Existe uma técnica chamada "Expose to the Right" (Exponha para a Direita) que resulta diretamente dos conceitos deste artigo.

Esta questão de arquivos 8-bit vs 16-bit aparecerá em outros artigos na Outdoor Photo Academy, então quero um artigo explicando o básico. Tenho certeza que o tema parece tedioso, mas prometo tornar este tópico o mais legível e simples possível. No final, terá uma visão valiosa sobre a tecnologia que usa que melhorará sua fotografia.

O Que é um Bit Afinal?

Um arquivo criado por uma câmera é composto de pixels. Mas nem todos pixels são criados iguais. Cada pixel é definido por quantos bits ele pode carregar. O que é então um "bit"?

Pense num bit como um interruptor. Pode pensar como interruptor liga/desliga, ou interruptor binário 1/0, ou interruptor Canon vs Nikon. Não importa o tipo de interruptor. Tudo que importa é que um bit é uma proposição ou/ou, significando que há 2 possibilidades em cada bit. Quanto mais bits tiver dentro de cada pixel, mais possibilidades terá.

Arquivos de 8-bit

Em seguida, precisa entender como bits são medidos. A forma de medir bits é 2 elevado à potência de quantos bits você tem. O 2 vem das 2 possibilidades em cada bit. No caso de arquivo 8-bit, você tem oito interruptores. O número de escolhas é 2x2x2x2x2x2x2x2 ou 28. Para poupar a matemática, isso dá 256.

Mas não terminamos. Como há 3 canais de cor, temos que contabilizar isso. Geralmente usamos o espaço de cor RGB, então há um canal Vermelho, um Verde e um Azul, que coletivamente criam nossas cores na fotografia digital. Quando dizemos que um arquivo é 8-bit, isso significa que há 8-bits por canal. Aquele 256 significa que há 256 tons possíveis de vermelho. E 256 tons possíveis de verde. E 256 tons possíveis de azul.

Portanto, para obter o número total de cores num arquivo 8-bit, multiplicamos 256 x 256 x 256. Isso dá 16.777.216 cores possíveis num arquivo 8-bit.

Sua primeira reação ao ler isso pode ser: "Com todas essas cores, por que me importo com bit-depth maior? 16,7 milhões de cores não bastam? Quantas eu poderia precisar?" Antes de tirar conclusões, continue lendo.

Arquivos de 16-bit

Antes de irmos às diferenças entre arquivos 8-bit e 16-bit, vejamos rapidamente o número de cores num arquivo 16-bit. Novamente, para determinar o número de cores, medimos o número de possibilidades por 2 elevado à potência do número de bits, que neste caso é 16. Será 216. Novamente, poupando a matemática, o total é 65.536. Isso significa que há 65.536 tons cada de Vermelho, Verde e Azul. Como há 3 canais de cor, nosso total de cores disponíveis chega a 281 trilhões e mudança.

Por Que 16-bit Importa?

Embora arquivo 16-bit obviamente tenha muito mais combinações de cores que arquivo 8-bit, ainda pode não estar claro por que isso importa. Afinal, ainda tem 16,7 milhões de cores disponíveis em arquivos 8-bit.

A razão pela qual cor de 16-bit importa tem a ver com como as cores são distribuídas pelo espectro. Aqui está o ponto-chave: Das cores disponíveis, metade delas vai para gravar os 50% superiores dos valores de exposição. Isso provavelmente não soa tão ruim, mas é. Os 50% superiores dos valores de exposição numa foto é apenas um stop de luz. Lembre-se que um stop de luz é duplicação ou redução pela metade da luz.

E piora para arquivos 8-bit. O número de cores disponíveis cai 50% para cada stop a partir daí. Cada vez que move um stop mais escuro na escala tonal, obtém metade dos tons para trabalhar. Veja no gráfico 8-bit o que acontece ao descer:

[Gráfico de zonas vs cores disponíveis]

Nota sobre o Sistema de Zonas: Se não está familiarizado com o Sistema de Zonas, é um sistema para medir tons e valores de exposição usado principalmente nos dias do filme. Ficou famoso por Ansel Adams e Minor White. A premissa básica é simples: cada stop de luz é uma Zona e você tem 11 Zonas que vão do preto ao branco. A escala começa na Zona 0, que é preto puro, e os números sobem a cada stop de luz até a Zona 10, que é branco puro. Zona 5 é cinza médio. Por enquanto, pense em cada Zona como um stop de luz.

Em particular, veja o número de cores disponíveis para os stops inferiores do gráfico acima. Na Zona 0, você tem apenas 2 tons de cada cor, para um espectro total disponível de 8 cores. Isso não é bom, certo? Então a conclusão é que num arquivo 8-bit você tem muitas cores nos níveis mais claros da sua foto, mas tem muito pouco com que trabalhar no lado escuro. Essa é a desvantagem dos arquivos 8-bit.

O inimigo principal aqui é banding (posterização). Se tem poucas cores para trabalhar, essas cores terão transições abruptas. Embora provavelmente não esteja acontecendo na Zona VII com mais de 2 milhões de cores, definitivamente pode acontecer na Zona I com apenas 2 tons disponíveis por canal ou 8 cores totais. Além, assumindo que processe suas fotos, quer dar a si mesmo o que chamam de "editing headroom" (margem de edição). Isso evitará seu histograma ser puxado para partes enquanto edita (especialmente ao adicionar contraste e puxar o histograma em direções diferentes).

O Benefício dos Arquivos de 16-bit

Arquivos de 16-bit resolvem isso. Veja o gráfico refletindo cores disponíveis em 16-bits:

[Gráfico de zonas vs cores disponíveis 16-bit]

Mesmo nos níveis de luminosidade mais baixos, tem muitas cores para trabalhar. Por exemplo, num arquivo 16-bit mesmo na Zona I você tem 512 tons disponíveis dentro de cada canal de cor, para um espectro total disponível de mais de 134.000 cores. Isso é muitos tons diferentes para trabalhar. Na verdade, isso é mais tons do que obtemos de um arquivo 8-bit mesmo no seu mais claro. Mesmo nos tons mais escuros há muitas cores, o que deve levar a transições mais suaves e menos possibilidade de banding nas nossas fotos.

Exemplo Adicional: Arquivos de 12-bit

Tenho um terceiro gráfico abaixo, para arquivos com bit-depth de 12. Estou fornecendo isso porque muitas câmeras só conseguem criar arquivos de 12-bit. A maioria das câmeras com sensores full-frame ou APS-C criam arquivos de 14-bit, e a maioria com Micro 4/3 e compactas criam arquivos de 12-bit. Estou apenas mostrando o arquivo 12-bit porque o ponto é mostrar que mesmo em 12-bits, o número de tons ainda é exponencialmente melhor que arquivo 8-bit. É ainda melhor para câmera que cria arquivos de 14-bit.

[Gráfico 12-bit]

Aplicando Bit-Depth

Antes de ler este artigo, sem saber nada sobre tecnologia, poderia ter suposto que arquivo 16-bit é melhor que 8-bit. O ponto deste artigo não é tanto fazer o ponto que arquivos 16-bit são melhores, mas mostrar o quanto eles são melhores. Arquivos 16-bit têm gradientes de cores exponencialmente maiores.

Como tirar vantagem disso? Primeiro e acima de tudo, fotografando em Raw. Configurar sua câmera para arquivo Raw fará com que use o maior bit-depth disponível. A câmera pode não ser capaz de criar arquivos 16-bit (a maioria é 12-bit ou 14-bit) mas conseguirá o número máximo. Se fotografa em JPEG, está começando com arquivo 8-bit.

Segundo, quer evitar tons escuros quando puder. Como vimos acima, cores mais claras têm exponencialmente mais tons para escolher. Manter as coisas claras (mas não estouradas!) dará a máxima margem para trabalhar suas fotos sem banding virar problema. Também ajudará a manter ruído sob controle. Quando ouve fotógrafos pregarem "exponha para a direita", é disso que falam. Estão dizendo para expor suas fotos para que os tons apareçam no lado direito (claro) do histograma. Pode escurecer depois para obter o visual que quer.

Quando estiver fotografando, pode também considerar expor normalmente, mas fazer bracketing das fotos. Isso significa configurar câmera para tirar 3 fotos em vez de 1, uma exposta normalmente, uma subexposta, e uma superexposta. Assim, terá o benefício da foto normalmente exposta com o visual que quer, mas também terá uma foto mais clara caso os tons escuros da foto normalmente exposta sejam problemáticos.