Alto contraste, rango

dinámico y ruido

HDR natural, manual y sin ruido en dos pasos


Un mecanismo muy sencillo para obtener imágenes a partir de escenas de alto contraste con una buena relación señal/ruido, de un rango dinámico alto, con un resultado natural y sin necesidad de programas incontrolables.


Rango dinámico alto (HDR o High Dynamic Range)

Muchas escenas tienen un contraste, rango dinámico o diferencia entre las sombras y las luces altas superior al que es capaz de captar un sensor digital o una película.

En fotografía de arquitectura, por ejemplo, las luces de un interior suelen ser muy bajas respecto a la del exterior que se ve a través de cristaleras o ventanas.

Con una sola toma y sin recurrir a una iluminación adicional, tenemos tres opciones: exponer para el exterior, con lo que el interior quedará oscuro.

Exponer para el interior, con lo que el exterior quedará blanco y sin detalle.

Y, finalmente, hacer una exposición intermedia, con lo que tanto el exterior como el interior quedarán mal expuestos.


Para representar esas imágenes, comprimiendo los tonos, tenemos la opción de hacer varias tomas con distintas exposiciones, de modo que el sensor capte todos los tonos que no podría captar en una toma úica y mezclarlas para obtener una imagen de alto rango dinámico, que tras un mapeado de tonos nos dará una imagen con luces y sombras equilibradas, reproducible en un monitor o en una impresión.


HDR mediante generación de archivos de 32 bits

Es un mecanismo que mediante la fusión de varias imágenes genera un archivo de 32 bits/canal, que contiene gran información de luces y sombras y que precisa de un procesado posterior para ser reproducido en un dispositivo de salida, como monitor o impresora. Hay que someterlo a un mapeado de tonos y compresión de los mismos, así como su conversión a 16 u 8 bits/canal para su visualización o impresión.

Los programas dedicados a ello realizan la mezcla de imágenes y el mapeado o la compresión de tonos con algoritmos poco controlables por el usuario y suelen producir tonos muy artificiales e irreales, con un exceso de microcontraste y texturización, con una distribución falseada de luces y sombras y, por último, con bastante incremento del ruido.

El resultado suele ser una foto "sucia", de color antinatural, llena de halos y con luces y sombras raras en lugares en donde no deberían estar.


Fusión de tomas sin HDR (sin archivo intermedio de 32 bits)

Se pueden usar programas que no utilizan los algoritmos anteriores, gratuitos y de calidad como Enfuse o ZeroNoise (enlaces a ellos en la columna izquierda), y que producen unos resultados mucho más naturales.


Fusión manual de varias tomas

No es imprescindible ni necesario usar los programas anteriores para obtener imágenes a partir de escenas de alto rango dinámico, con buena relación señal/ruido, sin halos y con colores naturales.

Un programa de edición que admita capas y máscaras de capa es suficiente para realizar la operación y con un control más al gusta de cada uno. Sin embargo hay que trabajar algo más y en muchos casos es más cómodo emplear Enfuse o ZeroNoise, que producirán resultados sorprendentemente buenos.

Hay varios mecanismos para la fusión manual, unos más perfectos y complejos que otros.

El que expongo a continuación, probablemente no sea el mejor, pero estoy casi seguro que es uno de los más simples y que los resultados que se obtienen, dependiendo de la escena, no se alejan demasiado de otros procesos más sofisticados.

Lo que viene a continuación es una simplificación del sistema, reducido a la mezcla de dos tomas y a un mapeado de tonos simple. El mecanismo se puede complicar todo lo necesario hasta alcanzar el resultado deseado. Vayamos por partes.


1. Las tomas

Uso como ejemplo una foto de interior de un salón con dos ventanales que dan a un exterior sobre el que incide un violento sol de mediodía. Las dos opciones que tenemos son las mencionadas anteriormente: exponer para el interior o exponer para el exterior.

O hacer ambas exposiciones, que es lo adecuado en estos casos. Así son las dos tomas:


Toma 1. Exposición para el interior: el exterior está quemado y sin ningún detalle, siendo imposible recuperar esas altas luces.



Toma 2. Exposición para el exterior: el interior queda muy oscuro. Se podría intentar levantar esas sombras a base de curvas respetando la luz exterior, y eso es lo que hacemos en la siguiente imagen.



Toma 2 ajustada. Aplicando una curva con una pendiente elevada al pricipio y suavizada después para preservar en lo posible las altas luces se obtiene la imagen de arriba. A pesar de todo, el exterior ha quedado demasiado claro y al levantar la luz del interior el ruido ha hecho su aparición. A este tamaño no se aprecia ese ruido, pero al final hay unos recortes al 100% para ver las diferencias entre esta imagen y la que se obtiene mezclando ambas tomas.



2. El procesado

Si hacemos en Photoshop una simple mezcla de ambas imágenes, tomando lo que interesa de cada una, el resultado será muy superior. El proceso es muy rápido y muy sencillo:

  1. Abrimos la toma 1, la más expuesta.
  2. Abrimos la toma 2, la menos expuesta, y se pasa a una capa nueva de la imagen anterior.
  3. Se selecciona toda esta nueva capa y se copia, se hace una máscara de capa en esta misma capa, se activa la máscara y se pega lo copiado.
  4. Se puede ajustar la curva de la máscara hasta obtener el resultado deseado.
  5. Se fusiona la imagen y si es necesario se ajustan curvas

Así de sencillo. A continuación el resultado:


Dos tomas fusionadas. Resultado de mezclar las tomas 1 y 2 según el procedimiento descrito.



En la imagen siguiente, la estructura de capas del proceso anterior:


La capa "Compuesta" es la mezcla de la 1 y la 2.

Se han aplicado también dos capas de curvas en modos luminosidad y color para el ajuste final de la imagen.



Parece que la diferencia entre la toma 2 corregida y la obtenida mediante la fusión de las dos tomas no es muy grande. Pues bien, además del mayor detalle del exterior en la fusionada, veamos unos recortes al 100% entre una y otra, en los que se aprecia la diferencia de ruido:


A la izquierda un detalle al 100% de la toma 2 ajustada. A la derecha, el mismo detalle de la imagen final fusionada. La diferencia en el ruido entre ambas es muy notable.

Y ésto es todo. Un sistema sencillo y rápido para incrementar el rango dinámico a la vez que se reduce drásticamente el ruido. Evidentemente es para usarlo con motivos estáticos tales como arquitectura, bodegones, etc.



3. Otro mecanismo que ofrece resultados muy similares.


Este proceso es más sencillo aún, si cabe, y produce unos resultados muy similares. En algunos casos y dependiendo de como sea la imagen es más aconsejable que el anterior.
  1. Se abren las dos tomas, colocando la más clara sobre la más oscura.
  2. Se crea una máscara de capa en la capa más clara.
  3. Se aplica imagen mediante: Menu > Imagen > Aplicar imagen... con los parámetros que se muestran al lado.
  4. Se creará una máscara que tapará las altas luces (quemadas) dejando pasar la parte bien expuesta.


Si es necesario se ajustan las curvas de la imagen resultante.




4. Perfeccionando el proceso

Si la toma más clara se sobreexpone y se revela después subexponiendo para compensar esa sobreexposición, el ruido, incluso en las sombras densas, será prácticamente cero.

Aquí hay otro ejemplo de una foto obtenida con un procedimiento semejante, pese que el sujeto no era estático. Se trataba de reforzar el cielo, que salía muy claro (quemado), sin contraste ni gama tonal y que para sacarle algo de partido había que dejar casi negras la arena y las piedras de la orilla.


La foto es una fusión de dos tomas diferentes: una hecha para el cielo y otra para el resto. El proceso seguido para la mezcla de las tomas es muy similar al descrito anteriormente, con la máscara de capa hecha a mano en este caso.



© 2009-2011 textos y fotos: Manolo Portillo.