Explorador de rango de señal: Completo vs. Limitado

El video analógico transportaba más que imagen: los pulsos de sincronismo vivían por debajo del negro, y NTSC situaba el propio negro en un "setup" de 7.5 IRE por encima del borrado. Cuando Rec.601 digitalizó el video de estudio en 1982, la escala de 8 bits heredó ese planteamiento. Los códigos 0 y 255 se reservaron por completo como referencias de temporización (señalan los paquetes SAV/EAV en SDI). El negro fue a 16 y el blanco a 235, dejando margen inferior (1–15) y superior (236–254) para el sobreimpulso y el ringing que el filtrado analógico produce en las transiciones abruptas; una señal que llegara exactamente a 0 o 255 habría sido indistinguible del sincronismo. La croma recibió 16–240, centrada en 128. Nada de esto era desperdicio; era margen de ingeniería para un mundo mixto analógico/digital.

El rango limitado escala con la profundidad de bits desplazando dos bits a la izquierda por paso: LUMACROMA 8-bit16–23516–240 10-bit64–94064–960 12-bit256–3760256–3840 Eso da 219 pasos de luma en 8 bits frente a 255 del rango completo; se ceden unos 0.22 bits de resolución. El zoológico de nombres significa siempre las mismas dos cosas: limitado = video = narrow = legal = broadcast = rango MPEG; completo = PC = data = extendido = rango JPEG.

Los márgenes siguen ganándose el sustento. El filtrado y el ringing del códec empujan transitorios por debajo del código 16 y por encima del 235 en material legal ordinario; recortarlos en el sensor o en el códec produciría un ringing peor. Las cámaras llevan mucho tiempo grabando altas luces súper-blancas (100–109%), y los patrones de alineación PLUGE incluyen deliberadamente una barra sub-negra: ajustas el brillo hasta que apenas desaparece. La entrega broadcast pasa después por un legalizador que recorta suavemente todo de vuelta dentro de 16–235. Si tu cadena de monitorado descarta el sub-negro, no puedes ajustar un PLUGE correctamente; una de las razones silenciosas por las que el monitorado de referencia cuida el manejo del rango.

SDI y todo lo broadcast: siempre limitado, no negociable. HDMI: YCbCr usa limitado por defecto; RGB puede ser cualquiera de los dos, y televisores, consolas y GPU adivinan cada uno por su cuenta (los conmutadores "HDMI black level", "PC mode" y "Full/Limited" existen porque la autonegociación vía AVI InfoFrames falla de forma rutinaria). Escritorio/sRGB, imágenes fijas y la mayoría del render de videojuegos: completo. Archivos de video: el rango es un indicador de metadatos en el códec (limitado por defecto en los códecs de video); los reproductores que lo ignoran producen exactamente los desajustes simulados aquí. HDR10 y HLG: 10 bits limitado, 64–940, aunque PQ sea "absoluta". Cine DCI: 12 bits de excursión completa X′Y′Z′. La regla que sobrevive a todo: el rango es una propiedad del acuerdo de interfaz, no del contenido.

Señal limitada leída como completa: el código 16 se muestra al 6% en lugar del 0% y el 235 al 92% en lugar del 100%; los negros se vuelven grises, los blancos se atenúan, la imagen se ve plana y lavada, pero nada se destruye; es reversible. Señal completa leída como limitada: todo lo inferior al código 16 se aplasta a negro y todo lo superior a 235 se recorta a blanco; el detalle de sombras y altas luces desaparece, de forma irreversible, y la zona media se estira. Las conversiones dobles (expandir y volver a comprimir) cuantizan la rampa y generan banding. Prueba las cuatro combinaciones de arriba y observa los parches cercanos al negro y al blanco: una cadena correcta muestra los escalones del parche con claridad; cada modo de fallo se los come desde un extremo.

Cada eslabón (reproductor, procesador, controlador de pantalla LED, monitor) debe acordar el rango, y cada conversión debe ocurrir exactamente una vez. La verificación es sencilla con patrones: una rampa muestra el estiramiento o el banding al instante; el PLUGE confirma que el negro de referencia cae en negro; un parche súper-blanco revela si el margen superior sobrevive o se recorta. En una cadena calibrada, el código 16 mide en el negro de la pantalla, el 235 en el blanco de referencia, y el seguimiento de la escala de grises se mantiene intacto en todo el rango de imagen. Los errores de rango se disfrazan constantemente de "mal contraste" o "etalonaje aplastado": mide antes de tocar un control. Reserva una calibración →