domingo, 15 de marzo de 2009

El Metodo Brenizer, Teoria y Practica

El Método Brenizer, Teoría y Práctica

Introducción

Es sabido que la profunidad de campo o DOF por sus siglas en inglés depende de la distancia focal y de la apertura utilizada de la siguiente manera:
  • Cuanto menor es el numero F menor es el DOF, F2 tiene menos profundidad de campo que F4 para una misma distancia focal.
  • Cuanto mayor es la distancia focal menor es el DOF en 200mm F4 el DOF es menor que en 100mm F4
Podríamos medir la "cantidad de desenfoque" que se produce en base a la distancia focal y la apertura. La siguiente tabla ilustra el grado de desenfoque que se obtiene en base a la distancia focal y la apertura usando una unidad de referencia ficticia que podríamos llamar "grado de desenfoque" y que no tiene ninguna unidad de medida, sirve solamente para comparar un par focal+apertura con otro.

El eje X muestra la apertura de F1 a F22, el eje Y la distancia focal de 400 a 16mm, cuanto menor el número menor el DOF y mayor el grado de desenfoque obtenido.

Como vemos un lente 50mm en F2 (Valor en la tabla=8) tiene el mismo nivel de desenfoque que un lente de 400mm en F11 esto es bastante notable y aprendemos que si lo que queremos es aumentar el grado de desenfoque en nuestra foto podemos:

a) Usar distancia focal mayor
b) Usar una apertura menor (no siempre el lente lo permite)

Si una cierta escena puede ser fotografiada en una cierta distancia focal es claro que con una distancia focal mayor la escena no puede ser captada en su totalidad sino que es necesario el armado de una fotografía panorámica, esto es precisamente lo que hace el método Brenizer popularizado por el fotógrao Ryan Brenizer.

El método de Brenizer consiste en reducir el DOF de una fotografía mediante el armado de una panorámica usando una distancia focal mayor a la que sería necesaria para la toma.

Para entender el método podemos plantearnos el siguiente ejercicio/escenario:

Sea una foto en 35mm F2 y sean varias fotos en 50mm F2 igualando el mismo campo visual que la foto de 35mm. Lo que vemos es exactamente lo mismo en ambas fotos pero el DOF es distinto.

Vamos a ver que el grado de desenfoque de la panorámica es mayor lo cual es lógico pues cada "frame" de la panorámica tiene un DOF menor ya que en 50mm F2 el DOF es menor que en 35mm F2. ¿Entonces cuál es la apertura de nuestra panorámica? Claramente no es F2 ya que el DOF en 35mm F2 es distinto del DOF en 50mm F2 para saber la apertura lo que debemos calcular es cuál es la apertura en 35mm que equivale a F2 en 50mm.

¿Qué apertura en 35mm produce el mismo DOF que F2 en 50mm?

Podemos buscar en la tabla, vemos que para 50mm F2 el valor es 8 y para 35mm el valor 8 corresponde a F1.4. La respuesta es entonces F1.4 por lo tanto nuestra panorámica tomada en 50mm y F2 tiene una apertura "virtual" de F1.4 el desenfoque equivale a sacar una sola foto en 35mm F1.4

¿Qué pasa ahora si sacamos la panorámica con un lente 50mm F1.4? el resultado sería una apertura inferior a 1.4 y si sacamos muchas fotos emulando una distancia focal mucho menor podemos llegar a valores de apertura impensados. Bienvenidos al reino de F0.4 y cosas por el estilo.

Desenfoques correspondientes a aperturas como F0.4, F0.5 y demás son posibles sacando suficiente cantidad de fotos.

Primera definición del método de Brenizer

El método de Brenizer se basa en el armado de tomas panorámicas para reducir el DOF, aumentando asi el grado de desenfoque de la foto. Usando focales grandes y tomando suficiente cantidad de fotos es posible lograr, en principio el DOF equivalente a cualquier apertura que deseemos incluso aperturas menores a F1.

¿Qué hay mas alla de F1?

Casi todos los fotógrafos estan familiarizados con la escala de F-Stops usada para medir la apertura que es: F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8 etc.. Esta escala se genera mediante las potencias de la raiz cuadrada de 2.

sqrt2^1 = 1.4
sqrt2^2 = 2
sqrt2^3 = 2.8
etc...

Podemos tanto agregar como sacar unidades de exposición (EVs) para calcular la apertura siguiente o la anterior, si vamos hacia el otro lado a partir de F1 nos encontraremos con las siguientes aperturas (1 stop de diferencia entre ellas):

F1, F0.7, F0.5, F0.3, F0.25, F0.18....

Estas aperturas que habitualmente son imposibles con un lente se pueden emular mediante panorámicas teniendo en cuanta que lo que emulamos es el DOF que corresponde a la apertura y por lo tanto el grado de desenfoque.

Aplicaciones del método

El método de Brenizer puede usarse cuando el fotógrafo quiera reducir el DOF de una toma, reducir el DOF permite aumentar el grado de desenfoque aumentando la separación visual entre el sujeto en primer plano y el fondo. Las imagenes adquieren un aspecto tridimensional y los fondos pierden protagonismo destacando mas al sujeto. En retratos, fotos de producto e incluso en algunas situaciones especiales en naturaleza esto puede producir resultados que son esteticamente muy agradables.

Es recomendable pasar por la página y artículos de Brenizer referenciados al final del artículo para apreciar que puede lograrse con esta técnica.

Grado de desenfoque vs Bokeh

No hemos mencionado hasta el momento la palabra magica "bokeh" y es un buen momento para explicar el porque. El "bokeh" se refiere a la calidad visual de las areas fuera de foco en una foto con especial interés en el desenfoque de las luces altas. Es una apreciacion subjetiva sobre la calidad de las areas desenfocadas y por lo tanto no tiene una relación directa con el DOF o el grado de desenfoque. Si bien es cierto que a mayor desenfoque suele producirse un mejor bokeh "cantidad de desenfoque" no es sinónimo de "calidad de desenfoque" y por eso dejaremos este popular concepto fotográfico de lado en este artículo.

El método Brenizer en la práctica

Poner en práctica el método de Brenizer es bastante simple, se usa una distancia focal mas larga que la necesaria para la toma,la apertura máxima posible (menor número F), se enfoca el sujeto y rapidamente se toman tantos frames como sean necesarios para cubrir el campo visual que queremos en la foto final. Luego en base a todos estos frames se arma una panorámica.

Algunas consideraciones especiales:

- Si la escena incluye personas hay que pedirles que esten lo mas quietas posibles y sacar lo mas rápido posible.
- El uso de un flash en muy baja potencia ayuda a congelar el movimiento y evita que el sujeto se vea movido en alguno de los frames que sacamos, cuando hay personas o movimiento potencial el flash es una herramienta fundamental.
- Los programas para el armado de panorámicas son especialmente ineficientes si tienen que ensamblar areas fuera de foco en lo posible cada frame debería tener algo en foco y cuando esto no es posible ya que buscamos un FOV muy grande puede ser necesario hacer el armado de la panorámica con un cierto grado de trabajo manual agregando puntos de control para ensamblar las zonas desenfocadas.

Ejemplo:

35mm F1.1

Esta foto fue tomada usando un lente de 50mm con apertura F1.8 pero tiene el FOV equivalente a un lente de 31mm, la apertura virtual de la toma es F1.1 es decir que se ve como si la hubiesemos tomado con un lente de 31mm en F1.1, podemos apreciar el violento cambio de foco a muy poca distancia de la flor enfocada y la tridimensionalidad de la toma.

El fondo parece infinito pero en realidad es la vista desde un balcon que tiene un grado de desenfoque tal que los edificios y demas cosas que se ven quedan simplemente reducidos a sombras en el fondo.

Aquellos que no esten interesados en cálculos matemáticos pueden saltear la siguiente sección del artículo.

El método en teoría

Explicaremos ahora como deducir y usar una fórmula que permita calcular la apertura "virtual" de una panorámica usando el método de Brenizer.

Los parámetros de entrada que usaremos son:

Fi = distancia focal inicial (la del lente que usamos para sacar las fotos)
Ff = distancia focal final (la de la panorámica)
Ai = Apertura inicial (la usada al tomar las fotos)

La incógnita es Af que corresponde a la apertura final en la panorámica.
La distancia focal final o Ff se puede calcular facilmente usando el FOV de la panorámica, todos los softwares de armado de panorámicas informan el FOV final en base al FOV es posible hallar que distancia focal tiene ese FOV. (Por ejemplo se puede usar esta calculadora online)

Vamos a usar algo que sabemos sobre los Teleconvertidores (TC) para nuestros calculos.
Sabemos que al usar un teleconvertidor perdemos stops de luz, la cantidad de stops que perdemos se calcula en base a la magnificación del TC de la forma:

stops = logsqrt2(Mag)

Donde logsqrt2 es el logaritmo en base raiz de 2 y Mag es la magnificacion.
logsqrt2(x) equivale a log(x)/log(sqrt(2))

Por ejemplo para un TC 1.4 es

logsqrt2(1.4) = 1 y sabemos que con un TC 1.4x perdemos 1 stop
logsqrt2(2) = 2 y sabemos que con un TC 2x perdemos 2 stops
logsqrt2(1.7) =1.53 es decir que con un TC 1.7 perdemos 1 stop y medio

Usando esto podemos aplicar el concepto de un TC que en lugar de agrandar achique y en lugar de perder stops los gane(!).

La magnificacion la podemos calcular como

Fi / Ff
Por ejemplo si sacamos en 50mm y emulamos el FOV de 35mm la magnificacion es:
50/35 = 1.4

logsqrt2(1.4) = 0.97

Esto ya lo sabiamos pues sabemos que un TC 1.4 "pierde" un stop, si vamos en el camino opuesto en lugar de perder un stop lo ganamos.

Es decir que al sacar en 50mm emulando 35mm "ganamos" 0,97 stops de luz.
Convertimos ahora la apertura inicial en EVs.

Ev = logsqrt2(Ai)
Ejemplo
Si Ai = 1.8 entonces
logsqrt2(1.8) = 1.69

Entonces a 1.69 EVs le podemos restar 0,97 para obtener la cantidad de EV virtual pues estamos ganando luz con lo cual el EV es menor.

Ev = logsqrt2(Ai) - logsqrt2(Ff / Fi)
En nuestro caso
Ev = logsqrt2(1.8) - logsqrt2(50/35)
Ev = 0.72

Y podemos convertir de Ev a apertura usando la potencia de raiz de 2

Af = sqrt2^(Ev)
Af = sqrt2^0.72
Af = 1.26

Con lo cual llegamos a nuestra fórmula final:

Af = sqrt2^[logsqrt2(Ai) - logsqrt2(Fi / Ff)]

Simplificando:

Af = Ai / (Fi / Ff)

Aplicando la fórmula en nuestro ejemplo:

Af = 1.8 / (50/35)
Af = 1.26

Es decir que si sacamos en F1.8 con un 50mm suficientes fotos para que la panorámica equivalga a un 35mm el desenfoque y el DOF son los que se verian con un lente de 35mm en F1.26

Agradecimientos

Se agradece a Gabor que me explicó muchos conceptos fundamentales para escribir este pequeño artículo.

Se agradece en especial a Ryan Brenizer que colaboró en persona con algunos datos fundamentales para la parte teórica de este artículo.

Referencias

Home Page de Ryan Brenizer
PhotoStream en Flickr de Ryan Brenizer
Entrada de blog de Brenizer explicando el método y con fotos muy buenas
Video blog de Brenizer explicando como sacar panóramicas muy rápido

3 comentarios:

  1. sniff, luigi tengo una lista para armar y mi photoshop se tilda! que bajon! y yo que pensaba postearla! despues te cuento que paso

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  2. Muchas gracias Luis por el artículo, impresionante de verdad, espero poner en práctica esto y ver que resultados obtengo.

    Abrazo

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  3. Muy interesante. Tengo una duda en la parte de como unir las fotos: se hace una panoramica por ejemplo usando PS?

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