GALERÍA: algunos lugares de Albacete

Fábrica de Harinas

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Locomotora

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Estatua homenaje a los cuchilleros

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 Puente sobre las vías (ya desmantelado)

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HDR: evidencias de sus ventajas

En el presente artículo se trata de comprobar la ausencia de ruido en una imagen de alto rango dinámico (compuesta por varias tomas con distinta exposición) frente al que presenta una única imagen

Dicha imagen HDR consta de 7 fotografías “fusionadas” con Photomatix y post-procesado el archivo resultante con Camer Raw (básicamente con Luz de Relleno).

Posteriormente se ha tratado de conseguir el mismo resultado, pero utilizando para ello una única imagen de las 7 utilizadas para el HDR, para ver que pasa, sobre todo en las sombras.

En primer lugar os pongo el HDR de +7 EV:


A continuación os pongo la imagen que, con Camera Raw, he obtenido de la tercera imagen que tomé, es decir, con +2EV. Esto lo he hecho porque por debajo de esta exposición levantar las sombras era poco menos que misión imposible. Los resultados son muy diferentes al HDR en cuanto a matices, texturas e iluminación, y evidentemente las altas luces están reventadas (solo la primera toma a 0EV tiene detalles en altas luces), no obstante podría aceptarse esta sobresaturación. Sin embargo las sombras están todavía fatales.

En tercer lugar os pongo la imagen que, con Camera Raw, he obtenido de la cuarta toma (+3EV). Aquí mejoramos un poco en las sombras pero las luces ya se descontrolan bastante. Resultados no aceptables ya. Y como se ve es dificil conseguir una imagen parecida al HDR.

A partir de ahora viene la parte divertida, la verdadera demostración...

Para ello os muestro en cuarto lugar un recorte de la zona del motor que es una zona bastante oscura, de la imagen HDR.
Como se observa hay una absoluta ausencia de ruido, pudiendo verse los más pequeños detalles…


En quinto lugar os pongo el recorte de la misma zona de la imagen número 3 de las 7 (la +2EV). Ruido ENSORDECEDOR!!!!
 
Por último el mismo recorte de la imagen +3EV, mejor de ruido (por decir algo) aunque no suficiente para darla por aceptable, además las luces aquí ya vimos que eran desastrosas…..

 Cada uno que saque sus propias conclusiones, pero me parece que por mucho cariño que le tengamos al Adobe Camera Raw o al LightRoom los resultados obtenidos con un HDR son imposibles de alcanzar con dichas aplicaciones.

Aprendiendo a utilizar la Herramienta Curvas

La poderosa herramienta CURVAS es un sencillo gráfico en el que podemos intervenir para aplicar cambios a una imagen de ENTRADA para conseguir una imagen de SALIDA.

El histograma y la barra de luminosidad de la Imagen de ENTRADA están en el eje HORIZONTAL, mientras que la barra de luminosidades de la Imagen de SALIDA está en el eje VERTICAL.
La forma de trabajar es simple, se trata de mover la línea (inicialmente) DIAGONAL arriba o abajo para modificar la luminosidad en la Imagen de SALIDA. Si la línea es una recta diagonal que va de vértice a vértice no hay ningún cambio porque a cada valor del eje horizontal le corresponde el mismo valor en el eje vertical (si la entrada es 1, la salida es 1; si la entrada es 100, la salida es 100….)
En realidad se trata de asociar valores del eje horizontal (imagen de entrada) con valores del eje vertical (imagen de salida) a través de una curva.

Todo esto se ve más claro con la famosa curva en “S” para aumentar contraste (dar más luminosidad a las zonas claras, y restársela a las zonas más oscuras)
Vemos que la curva tiene un punto de inflexión justo en el centro.
Esto quiere decir que a la izquierda de este punto (flecha verde) los valores de la imagen de entrada son más luminosos que en la salida (podeis comprobarlo con el ejemplo que pongo: a un valor de luminosidad 70 en la imagen de entrada le corresponde un valor 40 en la de salida).
Y al contrario cuando estamos en la zona derecha de la imagen (flecha roja), la luminosidad de la imagen de ENTRADA es menor que la de la imagen de SALIDA (en el ejemplo que pongo: a un valor de luminosidad 195 en la imagen de entrada le correspondo un valor de 230 en la de salida)

Imaginaos las posibilidades que tenemos ya que las curvas permiten muchos puntos de anclaje. Además podemos trabajar sobre los tres canales a la vez, o individualemente.
Fijaos que por mucho que movamos las curvas en el interior del cuadro, los extremos finales están fijos, por lo que si la imagen no está quemada en sus partes luminosas, ni empastada en sus partes más oscuras, estos extremos nunca los vamos a llevar más allá y se respetará la no saturación.
Además, si el histograma no llegase a uno de los dos extremos (o a los dos) podemos desplazar los vértices de los extremos de la diagonal haciendo que la misma coincida con los extremos del histograma, es lo mismo que se hace con la herramienta NIVELES.

Aberraciones en Objetivos

Investigando para entender algo más sobre los defectos introducidos por los objetivos en las imagenes capturadas he hecho un resumen de todo lo que he encontrado. Como me ha resultado interesante, he decidido colgarlo aquí por si a alguien le resulta de ayuda.
Cualquier comentario que amplie o corrija este artículo será bienvenido.
El título de mi "conferencia" es:

- Importancia de los Objetivos en la Calidad Final de las Imágenes -

ABERRACIONES y OTROS FACTORES

La capacidad resolutiva de un objetivo depende, entre otras, de las aberraciones y de la difracción.

Difracción: se produce porque en el borde de una superficie opaca (como las láminas de un diafragma), se dispersan ligeramente las ondas luminosas, lo que producirá pérdida de nitidez y contraste.

Cuando cerramos el diafragma las aberraciones se ven mitigadas y el único factor limitante es la difracción. Cuando abrimos el diafragma la difracción pierde importancia pero las aberraciones aumentan. Existe una abertura del diafragma conocida como “punto dulce” donde se optimizan las alteraciones en la imagen producidas por la difracción y las aberraciones, es decir, donde se obtienen los mejores resultados en cuanto a nitidez, contraste y unas mínimas alteraciones por aberraciones. Para cada objetivo es una apertura específica, pero si no conocemos cual es podemos considerar dicho punto entre f/8 y f/11.

Las aberraciones (del latín ab errare, ab: fuera; errare: errar, es decir, apartarse del camino, desviarse o extraviarse) provocan alteraciones diversas en la imagen.

Existen aberraciones monocromáticas:

(a) de esfericidad
(b) de coma
(c) de curvatura de campo
(d) de astigmatismo
(e) de distorsión

y aberraciones cromáticas:

(f) longitudinal
(g) lateral

Dado que no hay grados de libertad suficientes en un objetivo (radios, grosores y espacios) para una corrección completa de todas las aberraciones, es usual durante su diseño aceptar una cantidad controlada de algunas de ellas, para compensar la presencia inevitable de otras.



ABERRACIONES MONOCROMÁTICAS:

(a) Aberración esférica: los rayos que pasan por los borde de una lente no convergen en el mismo foco que los que lo hacen por el centro de la lente (porque el ángulo de incidencia de cada rayo está en función de la curvatura de la lente), el plano focal se desplaza con la abertura. La imagen que proyecta una lente con aberración esférica es un punto luminoso rodeado de un halo. Este problema afecta a todos los objetivos, en mayor o menor medida. Las lentes con superficies aesféricas (no esféricas, con perfiles con forma de parábolas o elipses) ayudan a reducir esta aberración. También se puede atenuar limitando la superficie útil de la lente a su centro cerrando el diafragma (valores grandes de f/).

(b) Aberración de coma: de naturaleza similar a la anterior, en el sentido de venir explicada por diferencias en la refracción de los haces de luz en función de su ángulo de incidencia en la superficie curva de la lente. La luz con un mayor ángulo de incidencia es desviada con un ángulo distinto que la luz que entra más cerca del eje. El efecto son puntos de luz proyectados con un halo triangular y forma de cometa. Entre otras, se puede corregir mediante combinaciones de distintas curvaturas en una y otra cara de la lente (bending).

(c) Astigmatismo: es la diferencia entre las superficies curvas correspondientes a detalles sagitales (líneas orientadas hacia el centro de la imagen) y tangenciales (líneas perpendiculares a las anteriores): las líneas verticales y horizontales de una misma imagen se forman sobre dos planos distintos en lugar de coincidir

(d) Curvatura de campo: consiste en que el plano focal deja de ser plano y se convierte en una superficie curva que coincide parcialmente con el sensor (o la película) sólo en una pequeña zona central, es decir, la imagen solamente estará enfocada en la zona central de la imagen, y conforme nos alejemos de esta zona se irá desenfocando más y más.
Estas dos últimas se corrigen a la vez combinando varias lentes en el objetivo, que pasará a ser “anastigmático”

(e) Distorsión: cuando las líneas rectas del sujeto se reproducen sobre la imagen (sensor) mediante curvas, son las distorsiones de barrilete y de cojín o almohadón. Se corrige colocando el diafragma en el centro del objetivo (también hay otros sistemas), un objetivo corregido en este tipo de distorsión se considera “ortoscópico”.



ABERRACIONES CROMÁTICAS:

(f) Aberración Cromática: los rayos de luz se refractan (desvían) más cuanto más corta es la longitud de onda (según el color la luz tiene una longitud de onda u otra, violeta-azul =onda corta, rojo=onda larga). Al llegar la luz al sensor los diversos rayos no van a incidir en el sitio en que deberían, ya que unos estarán más desviados que otros, se producirán varias imágenes coloreadas que se escalan en profundidad formando “irisaciones”. Se puede corregir con lentes convergentes y divergentes. Cuando tenemos un objetivo “acromático” quiere decir que la luz roja y azul convergen en el mismo foco, y cuando tenemos un objetivo” apocromático” quiere decir que además los rayos verdes también convergen en el mismo foco.

(g) Aberración cromática transversal: todas las longitudes de onda (colores) enfocan en el mismo plano, pero con desplazamientos laterales respecto del eje (centro).

Además de las aberraciones comentadas hay que tener en cuenta los reflejos internos y la luz parásita (flare) que afectan severamente al contraste de un objetivo y, por tanto, a la calidad de imagen, si bien no son aberraciones.

El viñeteo tampoco es una aberración, pero afecta a la calidad de imagen, y podemos considerarlo una propiedad de los objetivos. Hay tres tipos de viñeteo, según su causa: el óptico (o físico, o artificial); el natural; y el mecánico. El de origen óptico se da cuando la luz que entra por los bordes de la lente frontal se encuentra con las paredes internas del objetivo. A mayor abertura de diafragma mayor viñeteo. El viñeteo natural se produce porque los haces de luz que inciden en las zonas periféricas de la película o sensor recorren una mayor distancia que aquellos que alcanzan zonas cercanas al eje, y se dispersan en una superficie mayor. El mecánico se da cuando algún accesorio entorpece la entrada de la luz, como puede ser el caso de los filtros o los parasoles.

Dicho lo dicho ya os podéis imaginar el por qué de los precios que pagamos por los objetivos, y por qué objetivos que en principio tienen la misma distancia focal y la misma luminosidad dan resultados completamente distintos. También os podéis imaginar lo complicadísimo que es técnicamente diseñar un objetivo (mecanismo de muy alta precisión): tipo de lentes, curvaturas, disposición, recubrimientos con sustancias exóticas para disminuir la refracción…. y que todo ello al final sea posible de fabricar y….. a un precio razonable.

Además es necesario saber que hacer una fotografía no solamente se trata de medir la luz, elegir una combinación de apertura/tiempo, encuadrar y disparar. Es muy importante tener en cuenta la apertura que elegimos de entre las posibles, ya que de ello va a depender la calidad, nitidez y contraste de la imagen final (la apertura óptima es la anteriormente mencionada entre f/8 y f/11).
Concretamente, las aberraciones que dependen de la abertura son la aberración cromática (aumenta linealmente con el radio de abertura), la aberración de coma (aumenta igual que el radio de apertura al cuadrado), la aberración esférica (aumenta igual que el radio al cubo), y el viñeteo.

Es cierto que a veces vamos a tener que tirar con aberturas grandes porque queremos poca profundidad de campo, o porque vamos a exponer durante muy poco tiempo para congelar una escena de acción, o porque tenemos muy poca luz. O por el contrario vamos a utilizar una apertura pequeña porque necesitamos mucha profundidad de campo, o porque deseamos algún efecto para lo cual es necesario un tiempo largo de exposición… En ambos casos, seguro que vamos a obtener una imagen de mucha calidad (nuestros equipos son muy buenos), pero debemos saber que vamos a perder algo de calidad en la imagen respecto a lo que podríamos obtener si utilizásemos el objetivo a su máximo rendimiento (en su “punto dulce”).

Espero que os haya resultado de interés y que os sirva de algo en vuestras próximas fotografías.


Si alguien desea profundizar más, la bibliografía y documentación que he consultado son: estudio Fundamentos de Fotografía Digital (de Efraín García y Rubén Osuna, anda por internet), Curso de Fotografía Argéntica (libro de René Bouillot), Los secretos de la Exposición Fotográfica (libro de Bryan Peterson).