divendres, 26 d’agost del 2011

PERQUÈ 'DRETEJAR'

Cada cop és més conegut el consell d'exposar 'tirant l'histograma cap a la dreta' o, en un llenguatge més planer, exposar el màxim de clar sense arribar a cremar res. Aquesta tècnica d'exposició ens garanteix una òptima qualitat de les imatges capturades. Pot ser que molta gent ho utilitzi sense saber massa el perquè però, per altra banda, el fet que algunes vegades aquest mètode ens porti a resultats més clars de l'aparença real fa que s'opti per deixar-lo d'utilitzar. A més, aquest procediment d'exposició només té sentit si hi ha una edició posterior de les imatges, cosa totalment recomanable.

Per entendre el benefici de 'dretejar' hem de començar entenent com captura la informació el sensor de la nostra càmera. La visió humana no fa una lectura lineal de la llum que rep sinó que és exponencial, de la mateixa manera que es regeixen els valors d'exposició (EV) que estem acostumats a manipular amb les nostres càmeres. Això és el que representa la figura A, on cada salt correspon a un increment d'1EV, la qual cosa vol dir que cada graó té el doble d'exposició que l'anterior i la meitat que el següent. Recordem que 1EV equival al desplaçament d'un punt de diafragma o de temps d'exposició.




figura A


Però el sensor de la càmera treballa de forma totalment lineal. Si considerem una càmera de 12 bits, com solen tenir la majoria de models actuals, vol dir que utilitza 12 bits per cada canal RGB per tal de definir la imatge capturada. Així tenim que cada canal disposarà de 4096 (2 elevat a 12) tons o valors numèrics. I, seguint la resposta lineal, els salts EV es distribueixen tal i com mostra la figura B. El sensor comença a assignar valors a partir del seu punt de saturació (exposició que provoca el blanc absolut), de tal manera que el nivell més clar (I) disposa de 2048 valors o tons per definir aquest pas, la meitat del total que ens ofereix la càmera. El nivell II correspon a -1EV respecte el nivell I i, seguint la resposta lineal del sensor, disposa de 1024 tons (la meitat de 2048). I així successivament aniríem baixant de valors d'exposició disposant respectivament a cada següent salt de 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 i 1. Si sumem tots aquests salts ens dóna 4095, però hi hem de sumar un valor més que correspon al 0, que també és utilitzat, i llavors ja tenim els 4096 tons totals per canal d'una càmera de 12 bits. Un cop capturada la imatge de forma lineal, se li aplica una corba gamma per tal que aquesta agafi una aparença semblant a la percepció exponencial dels nostres ulls.



figura B


Tot això comporta que les parts més clares de les nostres imatges disposin de més tons per ser definides que no pas les parts més fosques. I com menys tons o valors disponibles té un nivell per ser definit, més soroll aquest presentarà, la qual cosa va estretament lligada a la pèrdua de qualitat. Per això és preferible que una imatge sigui capturada més clara (sense cremar) de la seva aparença real i posteriorment enfosquir-la amb l'edició posterior, ja que a l'enfosquir en la fase d'edició s'afecten proporcionalment tots els valors disponibles de la captura. Dit d'una altra manera, si nosaltres capturem una escena tota ella encabida al nivell III tindrem una imatge definida amb 512 tons per canal, i si la capturem al nivell I i posteriorment l'editem subexposant-la -2EV obtindrem la mateix escena, també amb una aparença de llum semblant a la realitat, però definida amb 2048 tons per canal. Tot això disminueix la presència de soroll i suavitza les gradacions tonals.
Anem a comprovar-ho amb un exemple. La figura C mostra tres captures d'una mateixa escena. La imatge central correspon a l'exposició aconsellada per l'exposímetre de la càmera i ens dóna una sensació de lluminositat molt fidel a la realitat. La imatge de l'esquerra correspon a una subexposició de càmera de -2EV i la de la dreta a una sobreexposició de +2EV.


figura C

Per tant, a priori podríem pensar que l'exposició correcta és la central amb un aspecte molt més natural, però amb el que s'ha explicat en aquest article s'entén que la imatge amb més informació ha de ser la de la dreta, la qual ocupa la part més clara del sensor, que disposa de més valors d'informació, sense arribar a cremar res. Un cop entès que aquesta captura de la dreta és la de més qualitat informativa només ens resta enfosquir-la -2EV amb l'edició posterior per tal de tenir una aparença de lluminositat més semblant a la realitat. Amb aquest propòsit també podríem aclarir +2EV la captura de l'esquerra de la figura C, però la pèrdua de qualitat seria important. Per comprovar això la figura D mostra un mateix retall augmentat de les tres captures un cop corregida la lluminositat per tal que siguin semblants. Fixeu-vos amb el nivell de soroll i la qualitat de la suavitat en les degradacions tonals.



figura D

És evident que l'opció d'enfosquir -2EV la captura sobreexposada +2EV (figura D, retall inferior) és la millor, mentre que l'opció d'aclarir +2EV la captura subexposada -2EV (figura D, retall superior) és la pitjor. El retall central de la figura D correspon a la captura amb l'exposició aconsellada per l'exposímetre de la càmera, i és el resultat intermig a nivell de qualitat final de la imatge. I, per altra banda, aquestes conclusions també venen avalades per la mida dels arxius RAW originals. La captura subexposada -2EV (figura C, esquerra) té una mida de 12,4 MB, la captura amb l'exposició aconsellada per l'exposímetre de la càmera (figura C, centre) té una mida de 12,8 MB i la captura sobreexposada +2EV (figura C, dreta) té una mida de 13,6 MB. 



diumenge, 14 d’agost del 2011

ENFOCAMENT SUAVITZAT

Després d'haver vist el funcionament de la Màscara d'enfocament en aquest article, ara pujarem un graó més i veurem el funcionament d'una eina més avançada com és l'Enfocament suavitzat. Aquest filtre de Photoshop disposa de tres pestanyes si activem la modalitat Avançada.

ENFOCAR

Els reguladors de Quantitat i Radi de la pestanya Enfocar (figura A) funcionen de la mateixa manera que els explicats per la Màscara d'enfocament. A partir d'aquí ens apareix el menú desplegable Eliminar amb tres opcions: Desenfocament gaussià és el mateix mètode que utilitza la Màscara d'enfocament, Desenfocament de lent aconsegueix uns halos  d'enfocament menys pronunciats i Desenfocament de moviment permet reduir la borrositat en fotos lleugerament mogudes. Aquesta darrera opció activa el paràmetre Angle amb el qual podrem ajustar la direcció del moviment. En aquesta mateixa pestanya d'enfocament també disposem de la possibilitat d'activar l'opció Més exacte, la qual elimina de forma més precisa el desenfoc però els resultats també són més evidents i llavors provoca que no puguem jugar amb valors tant alts. Aquesta pestanya és l'única que tenim disponible si tenim seleccionada la modalitat Bàsica.

figura A

Fins aquí tenim un sistema semblant a la Màscara d'enfocament, que enfoca de forma global tota la imatge, però, tot i que permet triar el tipus de desenfocament a eliminar, no presenta l'opció de Llindar que sí té la Màscara d'enfocament i que va molt bé per reduir el sobre-enfocament de les textures fines com la pell o fins i tot el soroll digital. Anem a veure com podem pal·liar aquestes mancances amb les altres pestanyes que ens posa a la mà la modalitat Avançada, la qual cosa ens permetrà enfocar particularment, i de forma separada, les ombres i les il·luminacions o altes llums.

OMBRA

Partint de la quantitat global d'enfocament que haguem establert amb els paràmetres de la pestanya Enfocar, la pestanya Ombra (figura B) permet disminuir-lo per les zones més fosques de la imatge mitjançant els següents reguladors:

Quantitat de transició permet definir el percentatge de disminució de l'enfocament a les ombres. Un valor del 0% continua provocant un enfocament global de la imatge i anul·la per complet l'efecte dels altres dos regulador que seguidament explicarem. A partir d'aquí podem anar incrementant el percentatge i l'enfocament començarà a disminuir, a les ombres, de manera proporcional.

L'Amplada tonal controla la gama de tons de les ombres que rebran l'efecte de l'enfocament. Un percentatge baix disminueix l'enfocament només als tons més foscos, i si a partir d'aquí anem incrementant el percentatge, anirem disminuït progressivament l'enfocament cap a tons més clars dins les zones d'ombres.

Finalment el Radi defineix l'envergadura mesurada en píxels de la transició entre les tonalitats enfocades i les que no i, per tant, afectarà directament amb la manera com l'efecte de l'enfocament es difuminarà entre aquestes dues zones.

figura B

IL·LUMINACIÓ

La pestanya Il·luminació disposa exactament dels mateixos reguladors que la pestanya Ombra, però en aquests cas tindran efecte només en les zones més clares de la imatge. Els raonaments  d'aplicació són els mateixos que s'han descrit a l'apartat anterior però tonalment a la inversa.


Però ara deixem la teoria i anem a veure un exemple pràctic. A continuació es van mostrant una sèrie d'animacions GIF comparatives de cada pas en l'enfocament. Utilitzarem un retall al 100% de zoom de la part frontal d'un cotxe negre, però amb reflexos, i parts cromades. Hi han canvis molt subtils que poden costar de percebre depenent del monitor que utilitzeu i de si aquest està correctament calibrat i perfilat. Per això s'han disposat uns requadres vermells indicant les zones on hi ha canvis més evidents en cada pas.

La figura C ens compara la imatge inicial de partida sense enfocar i aquesta després d'aplicar-li una Quantitat d'enfocament del 200%, 1 píxel de Radi, seleccionant Desenfocament gaussià a Eliminar i activant l'opció Més exacte. Tot això des de la modalitat bàsica. Fins aquí ens queda un enfoc massa exagerat i que emfatitza el soroll.


figura C

A la figura D ja saltem a la pestanya Ombra de la modalitat Avançada i mostra com disminueix l'enfocament del soroll, només pels tons més foscos, ja que tot i haver incrementat la Quantitat de transició fins al 30% tenim un valor del 0% d'Amplada tonal.


  figura D

Per tal d'aconseguir que el soroll de tons no tant foscos també deixi de rebre l'efecte de l'enfocament incrementem l'Amplada tonal fins a un 50%. El resultat es mostra a la figura E i els canvis més evidents es veuen en zones com l'emmarcada en vermell.



 figura E

Seguidament passem a posar un valor de 80 píxels per Radi i amb això disminuïm una mica els halos com es pot apreciar en els requadres vermells de la figura F.


 figura F

Si passem a la pestanya d'Il·luminació, veiem a la figura G que per més que pugem la Quantitat de transició fins al 100% pràcticament no s'observen canvis, excepte un de molt subtil gairebé imperceptible d'un reflex al lloc requadrat, ja que tenim l'Amplada tonal fixada al 0%. És a dir que l'efecte d'enfocament el reduïm una quantitat del 100% però només restringida al tons més clars o altes llums, els quals són escassos en aquesta imatge.


 figura G

Però si passem l'Amplada tonal de 0% a un 90% els canvis ja són més visibles ja que suavitzem l'efecte d'enfocament baixant cap a tons no tant clars. A la figura H es veu clarament com això disminueix el soroll de zones com les requadrades en vermell.


 figura H

I per últim podem veure, a la figura I, la comparació abans/després amb la imatge inicial sense cap tipus d'enfocament i el resultat final després d'haver aplicat tot aquest procés amb l'Enfocament suavitzat. Es veu clarament com la imatge no ha quedat enfocada de forma global i que hem pogut emfatitzar les zones que ens interessava sense exagerar la percepció del soroll en zones crítiques.


 figura I