Expodisc, Tarjetitas Grises y otras yerbas

Expodisc, Tarjetitas Grises y otras yerbas

También podríamos titular a este post "yerbas para el balance de blancos" pero temo mucho que tal título pueda dar lugar a mas una interpretación...

Bien, cuando sacamos en RAW en general podemos no preocuparnos del balance de blancos y ajustarlo luego al revelar el RAW, eligiendo un tono blanco o neutro al revelar se suelen lograr resultados bastante satisfactorios. Cuando esto no es suficiente otros métodos basados en el post-proceso de la imagen pueden corregir cualquier tipo de cast de color que tenga nuestra imagen. Sobre estos métodos hablaremos en otro artículo.

La cuestión hoy es como lograr un buen balance de blancos en la cámara. Esto es necesario para quienes sacan solo en JPG o también en aquellas situaciones en las cuales la iluminación y los colores son complejos y se necesita una perfecta representación del color, retratos, producto y fotografía de arquitectura asi como también paisajes con luz compleja son situaciones en las cuales podríamos necesitar un adecuado balance de blancos in-situ.

En teoría estamos en una situación en la cual la complejidad de la luz hace que el Auto-WB de la cámara no sea confiable. Notar que confiable no es lo mismo que satisfactorio, muchas veces el Auto-WB produce resultados que se ven bien pero que no representan adecuadamente el color real de la escena, como hemos mencionado en foto-producto o arquitectura si los colores no son los reales poco importa si se ven bien.

Vamos a discutir entonces 2 herramientas para setear el WB in-situ cuando no podemos confiar en la camara: Las tarjetitas grises y el Exposic.

Las tarjetas grises

Las tarjetas grises son tarjetas que estan pintadas de un color gris neutro de forma tal que puedan usarse como Custom WB de la camara y representar los colores veridicamente de acuerdo a la luz en la escena. Son económicas y se presentan de varias formas pero en definitiva no dejan de ser una tarjetita gris.


















Para usar esta tarjeta lo que hacemos es ponerla delante de nuestro lente, desenfocando de forma que la tarjeta cubra el porcentaje del frame necesario segun nuestra cámara (suele ser menos del 50%), tomamos una foto de la tarjeta y luego usamos esta foto como "custom white balance". La forma en la que se setea el Custom WB depende de la cámara por lo que debemos remitirnos al manual de la misma.

Ventajas y desventajas:

+ Precio y tamaño.
- Es susceptible a reflejos, hay que evitar a toda costa que se produzcan reflejos al tomar la foto de WB.
- Si la luz es compleja y viene de varias direcciones la tarjeta no puede captarla.
- Si la luz en la escena es distinta de la luz en donde esta ubicada la camara no funcionará

En cuanto a calidad las mejores tarjetas para esto son las de WhiBal.

El ExpoDisc

El expodisc es un disco translucido que se coloca como si fuera la tapa del lente y se usa para tomar una imagen neutra basada en la luz de la escena.

Es totalmente diferente a las tarjetas grises ya que el expodisc esta basado en luz incidente y no en luz reflejada. Para la tarjeta gris colocabamos la camara apuntando a nuestra escena y tomabamos una foto de la tarjeta, esto medía la luz reflejada en la superficie supuestamente neutra de la tarjeta. Para usar el expodisc tenemos que apuntar la camara con el expodisc puesto en la dirección opuesta a la escena es decir hacia donde viene la luz y no hacia donde tomamos la foto. Esto mide la luz incidente en el expodisc la cual usaremos luego como Custom WB de la cámara.
















Las ventajas y desventajas del expodisc son

+ Mide la luz incidente desde cualquier dirección
+ No es susceptible a reflejos
- Precio
- Si la luz en donde está la cámara es distinta de la luz en la escena simplemente no sirve

En resumen, cuando la luz en la escena es distinta de la luz en donde esta montada la camara no hay solución, debemos "acertar" el WB o bien corregirlo en el post-proceso. Cuando la luz coincide tanto el expodisc como la tarjeta pueden servir, el expodisc es mejor cuando la luz es compleja y viene de distintas direcciones y en distintas calidades. La tarjeta es perfectamente usable cuando la luz es pareja y podemos evitar reflejos.

En busqueda de la panoramica perfecta

En busqueda de la panoramica perfecta

La creacion de fotografias panoramicas puede surgir a partir de varios puntos de vista, podemos buscar una foto que cubra un angulo de vision mayor a lo que nuestros lentes pueden capturar o bien podemos simplemente querer una fotografia de mayor resolucion a lo que nuestra camara puede obtener. Una panoramica bien realizada permite fotografias de resolucion arbitraria a un costo mucho menor de lo que saldria una camara equivalente para lograrlo en una sola toma.

Una foto de alta resolucion permite impresiones arbitrariamente grandes sin perdida de detalles, en muchos casos una panoramica puede incluso superar el umbral de resolucion del ojo humano. Es cierto que para una buena impresion hacen falta menos megapixeles de lo que uno piensa pero nunca esta de mas que sobre resolucion.

Una foto panoramica lo que hace es agrandar virtualmente el tamaño del sensor, una foto panoramica de 3 fotos en 100mm equivale a tomar una foto en 100mm con un sensor 3 veces mayor al que tenemos. No es equivalente a tomar la misma foto en una distancia focal menor ya que la perspectiva sigue siendo la que corresponde a un lente de 100mm.

Sobre el FOV, la cantidad de fotos y la resolucion

El primer paso en una fotografia panoramica es decidir la distancia focal a usar, la cantidad de fotos a sacar y la resolucion final que deseamos. Vamos a suponer que el angulo de vision que llamaremos fov por sus siglas en ingles (field of view) es fijo ya que depende de nuestra composicion y la composicion, asumimos, no puede modificarse. En base a un fov fijo existen dos escenarios:

1. Fijar la distancia focal y en base al angulo de vision determinar cuantas fotos sacar.
2. Fijar la cantidad de fotos a sacar y en base al angulo de vision determinar la distancia focal.

El primer escenario tiene sentido cuando tenemos un solo lente disponible, fijamos la distancia focal y determinamos cuantas fotos hay que sacar para el fov planteado.

El segundo escenario aplica cuando el objetivo es una fotografia de una cierta resolucion (megapixeles) y entonces para esa resolucion buscada y el fov que es fijo determinamos que lente deberiamos usar en base a la distancia focal que nos de el numero de fotografias buscadas.

Para determinar el numero de fotos, distancia focal y/o fov podemos usar una calculadora de panoramas, existen varias y recomiendo la de Frank van der Pohl.

Tambien podemos usar una tabla como la de abajo en la cual cada linea representa una distancia focal, el eje X representa el fov desde 30 hasta 360 grados y el eje Y nos da el numero de fotos a sacar. Esta tablita es util imprimirla ya que la podemos llevar con nosotros y nos ahorra el uso de la calculadora.























Tabla pensada para 20% de solapamiento y camara en posicion vertical (portrait)

Tenemos entonces hasta ahora:

• El fov o angulo de vision de nuestro panorama
• La distancia focal a usar
• El numero de fotos a tomar

El paso siguiente es tomar las fotos, en general se busca entre un 20% y 30% de solapamiento, las cuentas en la tablita que presentamos estan basadas en un 20% de solapamiento, la calculadora permite variar el solapamiento.

Si la panoramica requiere de mas de una "fila" de fotos resultando en un "mosaico" no hay problema alguno, el FOV vertical puede calcularse igual que el horizontal.

Fusion de foco y exposicion

En muchas panoramicas cada una de las fotos que compone la panoramica no es una sola foto sino que son varias, hay en general dos escenarios en los cuales se presenta la necesidad de sacar mas de una foto de cada porcion de panoramica.

1. Fusion de exposiciones

Puede ocurrir que en una escena de alto contraste una sola foto no logre el rango dinamico necesario para la escena, el cielo podria quedar quemado o bien ciertas partes del primer plano muy oscuras. El uso de flash de relleno es altamente peligroso pues la luz no seria uniforme en cada porcion de la panoramica.

En estos casos lo que debemos hacer es obtener multiples exposiciones de cada foto de la panoramica, tantas como sean necesarias para lograr la exposicion deseada.

2. Fusion de foco

Puede ocurrir tambien que debido a la distancia focal usada una parte de la panoramica combine elementos en primer plano con elementos del fondo y la apertura seleccionada no permita que ambas cosas esten correctamente en foco, en estos casos hay que sacar dos o mas fotos en las cuales cada una tenga el foco correcto en los distintos planos que observamos en la panoramica.

Como conclusion podemos tener una panoramica de 4 fotos para la cual tengamos que sacar, por ejemplo, 12 fotos.

El Workflow, el workflow!

El Workflow de trabajo recomendable consiste en primero resolver cada fotograma de la panoramica (cada pila de fotos) y luego ensamblar todo.

Para hacer el stacking fusionando exposicion y foco se puede usar tufuse que es un software gratuito que permite fusionar tanto el foco como la exposicion. Otras opciones para fusion de foco son HeliconFocus y CombineZM, para fusionar exposiciones Enfuse. Tufuse es el unico software que hace ambas cosas.

Podemos tener por ejemplo:

Foco en el fondo
foto1.jpg (exposicion para el cielo)
foto2.jpg (exposicion para edificios)

Foco en el frente
foto1.jpg (exposicion normal)

Para mezclar todo usamos

tufuse.exe -p 2 -o fotograma1.tif foto1.jpg foto2.jpg foto3.jpg

El parametro -p 2 indica dos pasadas para crear la fusion una para exposicion y otra para foco. El resultado es un tif que sera parte de nuestra panoramica en el cual el foco y la exposicion son correctos tanto para el primer plano como para el fondo.

Este proceso lo repetimos para todas las "pilas" de nuestra panoramica, no es necesario que todas las pilas tengan la misma cantidad de fotos, en donde solo hay 1 plano no hace falta apilar el foco y donde no hay diferencias grandes de exposicion solo hace falta una exposicion, es decir que la cantidad de fotos para cada parte de la panoramica puede ser heterogenea.

Armado de la panoramica

No es el objetivo de este articulo discutir como armar la panoramica pero me gustaria apuntar a los tres programas mas recomendables para el armado de la panoramica que son PtGUI, Hugin y PtAssembler. Hugin es gratuito, PtGUI es comercial y es el de interfase mas amistosa, PtAssembler es el mas avanzado y no es apto para novatos por su interfase un tanto dura.

Si usamos PtAssembler podemos directamente hacer el stacking en PtAssembler ya que puede llamar a tufuse o CombineZM para realizar el stacking, al cargar las imagenes en la pantalla 1 de PtAssembler se puede seleccionar un grupo de imagenes y asignarles un ID de stack, de esta forma definimos los stacks a usar. Luego en el paso5 hay que asegurarse en "processing options" que el output sea tiff_m y que este habilitada la opcion de hacer stacking. Para mas informacion visitar la documentacion online de PtAssembler.

Resumen

El Workflow presentado entonces es el siguiente.

1. Determinar FOV, cantidad de fotos y distancia focal.
2. Para cada foto:
2.1 Determinar cantidad de fotos a tomar por foco (1 a N)
2.2 Determinar cantidad de exposiciones para cada foto (1 a N)
2.3 Sacar la foto
3. Mover el tripode
4. Volver a 2 hasta terminar la panoramica
5. Fusionar cada pila con tufuse
6. Ensamblar el resultado con Hugin, PtGUI o PTAssembler
7. Crop, ajustes finales en Gimp o Photoshop

Ejemplo Practico

Tenemos una escena tomada desde un balcon en donde la panoramica consta de 3 fotos, debido al contraste y la diferencia de foco entre la baranda y los edificios se tomaron 3 o 4 fotos por cada porcion del panorama de la siguiente forma:

Stack 1: Frame Izquierdo






Estas tres imagenes se combinan en una usando
tufuse -p 2 -o izquierdo.tif izq_1.jpg izq_2.jpg izq_3.jpg

Stack 2: Frame central





Estas cuatro imagenes se combinan en una usando
tufuse -p 2 -o central.tif c_1.jpg c_2.jpg c_3.jpg

Stack 3: Frame Derecho





Estas cuatro imagenes se combinan en una usando
tufuse -p 2 -o derecho.tif derecho_1.jpg derecho_2.jpg derecho_3.jpg

Una vez realizado el apilado simplemente cargamos izquierdo.tif, cen.tif y derecho.tif en PtGUI o Hugin y realizamos la panoramica. Como hemos perdido el Exif deberemos indicar distancia focal y factor de crop de la camara que se consiguen facilmente mirando el Exif de alguna de las fotos originales.

El resultado final es:









Como podemos ver tanto la baranda como los edificios estan en foco y usamos F2.8 como apertura para todas las tomas, ademas el cielo esta correctamente expuesto y no quemado al igual que los edificios.

Y por si alguien tiene curiosidad tanto el proceso de apilar primero, stitchear despues con PtGUI o Hugin como el proceso de Stitchear primero y apilar despues de PtAssembler producen resultados identicos.

Mitos comunes sobre HDR

En la web hay demasiados tutoriales, posts en foros y comentarios plagados de falsas ideas sobre la fotografia HDR, he juntado una pequeña coleccion de mitos populares que creo conveniente aclarar.

Mito #1: Un solo RAW no puede ser un HDR

Un HDR no es mas que un formato grafico, igual que un JPG, un Tiff, un PNG o tantos otros. La diferencia es que donde un JPG tiene una profundidad de 8 bits para la luminosidad y un Tiff tiene 16 un HDR tiene 32 o 48 y usa valores de punto flotante en lugar de enteros, es decir que tiene capacidad practicamente ilimitada para los valores de la luz en cada pixel. Mucha gente postula "eso no es un HDR", "falso HDR" o "pseudo-HDR" cuando la realidad es que cualquier cosa que genere un HDR es un HDR. Si tiene sentido o no hacer un HDR a partir de solo 1 exposicion, de 3 o de 29 es otro tema.
En resumen "Un HDR es un HDR es un HDR"

Mito #2: Con 3 exposiciones en bracketing siempre alcanza

Este es extremadamente popular a punto tal que en muchos lados postulan "para hacer HDR hay que sacar 3 exposiciones". La cantidad de exposiciones necesarias depende del rango dinamico de la imagen, cuanto mayor contraste exista entre las luces altas y las sombras mas cantidad de exposiciones necesitaremos. Las 3 exposiciones suelen alcanzar en el 80% de las escenas que fotografiemos pero para el 20% restante cometeriamos un grave error si solo tomaramos 3 fotos. Escenas como por ejemplo un tunel con la boca de salida iluminada y oscuridad casi total en su interior pueden requerir mas de 20 exposiciones para capturar el rango dinamico completo de la escena.
Una forma conveniente de exponer es medir las luces altas en forma puntual, exponer para las luces altas en modo manual y luego ir aumentando de a uno o dos stops hasta que las sombras queden expuestas con detalle suficiente. Esto nos dara el numero de tomas necesarias.

Mito #3: Cuantas mas exposiciones mejor

Otro mito popular, en muchas paginas leo "Un HDR buenisimo, use 9 exposiciones" cuando en realidad deberia hablarse de "Una pesadilla, tuve que usar 9 exposiciones". A medida que aumentamos el numero de exposiciones para armar un HDR una serie de cosas malas pasan. El ruido aumenta, los errores de trepidacion o movimiento de la camara se maximizan, aparecen fantasmas en cualquier cosa que el viento pueda haber movido como hojas, agua, etc. Ademas el algoritmo que genera el HDR tiene mas posibilidades de hacer las cosas mal cuantas mas exposiciones distintas pueda elegir para un mismo pixel, recordemos que los algoritmos que generan HDR son buenos pero no inteligentes.

Lo ideal es sacar la cantidad minima de exposiciones necesarias para capturar el rango dinamico de la escena es decir que el histograma no toque el borde izquierdo en la toma mas sobreexpuesta y que no toque el borde derecho en la toma mas subeexpuesta.

Mito #4: De noche los HDR salen ruidosos

Al igual que con cualquier foto si un HDR tiene ruido el motivo suele ser la subexposicion.
En una escena nocturna abundan, como es de esperar, las sombras y las zonas oscuras. Es fundamental sobre-exponer estas zonas debidamente para que un HDR pueda capturar detalle en lugar de capturar ruido. El modo de bracketing -2,0,+2 suele ser totalmente inadecuado de noche, en tres exposiciones es mejor sacar -1,1,+3 o bien 0,+2,+4 aunque lo mas recomendable es analizar la escena adecuadamente y hacer tantas exposiciones como hagan falta. Podemos empezar con 0,+2,+4 y luego si hay luces altas agregar una toma en -2. O podemos empezar con -2, 0, +2 y agregar una toma en +4.
Es cierto que el proceso de tone-mapping suele aumentar el ruido pero si la señal (cantidad de luz) es lo suficientemente fuerte no sera un problema en la imagen final.
En resumen de noche hay que sobreexponer fuertemente.

Mito #5: No se puede hacer HDR sin tripode

Me gustaria decir que esto es cierto pero en realidad es un mito. Si la escena tiene suficientes cosas estaticas y poco movimiento el algoritmo de alineacion del software que genera HDR suele ser lo suficientemente bueno como para lograr una alineacion muy buena de las exposiciones. Claro esta que si tenemos un tripode no hay motivo para correr riesgos.
En resumen: No queremos hacer un HDR sin tripode (poder se puede)