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Fotos HDR – Alto Rango Dinámico

artículo: “Fotos HDR – Alto Rango Dinámico”
autor: F.Xavier Vilamanyà Prat
más información en: http://serfotografo.es/fotoshdr/

Fotos HDR ¿qué son?

 

Las fotos HDR (del inglés high dynamic range) o ard (del español alto rango dinámico) son la consecuencia para poder conseguir que en una foto no nos queden partes quemadas (o muy claras) o partes muy oscuras. Y claro, por mucho que intentemos oscurecer o aclarar la foto, de donde no hay, no sale.

El origen del problema viene de que las cámaras de fotos actuales no pueden captar toda la luz, todos los tonos, de una escena, están limitadas por la capacidad del sensor.

A cuantos no les ha pasado que han hecho una foto a una persona y que detrás había una ventana. Al verla, o nos aparece la persona oscura o la parte del fondo de la foto muy clara o quemada. Siempre puedes usar el flash para que la persona te aparezca bien. Pero… ¿y si lo queremos todo? La respuesta es HDR o ARD.

Hasta que no apareció esta técnica y diferentes programas para crear y tratar estas fotos, ¿qué es lo que hacía?

Se tomaban dos, tres, etc fotos iguales pero midiendo la luz en diferentes puntos. Luego, con un programa de edición de fotos, recortaba una foto y la pegaba en la otra. Eso quedaba bien siempre que recortar fuera sencillo (si habían árboles, personas con su pelo, etc, era difícil quedar bien recortado).

Veamos un ejemplo sencillo. Primero tomo la foto midiendo la luz justo en la torre de la iglesia:

puedes pensar, bueno, la foto está bien. ¡Pues no!. Ojalá el cielo fuese así de poco amenazador. Luego tomaba la segunda foto midiendo la luz justo en el cielo para así conseguir el cielo tal y como era:

bueno, esas nubes ya no invitan tanto a la alegría, quizá me compre un chubasquero. En esta segunda foto vemos el cielo, como era, pero la torre de la iglesia… ¿un poco oscura no?

Una vez tengo las dos fotos, recortaba la torre de la primera foto y se la pegaba justo encima de la torre de la segunda foto consiguiendo, aceptablemente, una buena imagen:

Podríamos pensar… ¿pero si así ya queda bien, para que necesito yo las fotos HDR esas? Imagínate que en vez de fotografiar esta torre, haces la foto dentro de un bosque, con árboles y plantas, unas al Sol y las otras en la sombra… ¿Cómo voy a poder recortar todas las hojas, una por una, oscuras para luego substituirlas por las de la otra foto? La respuesta es simple, con un montón de paciencia… pero que un gran montón de paciencia. Y aún así, quizás, el resultado no sería bueno.

Y si, en la foto, hay partes oscuras, partes claras y partes correctas. Entonces debemos tomar tres fotos para poder mezclar cada cosa. O quizá necesitamos cuatro tomas para cubrir todo el abanico de luces.

Además, si salimos de viaje y hacemos, por ejemplo, mil fotos y tenemos que recortarlas una a una, pegarlas con sus parejas y acabar de ajustar bien… ¡uf!

Para todo este trabajo, el concepto de fotos HDR y los software que existen, son la solución. Aunque después, con estos software podamos hacer más cosas.

Pongamos los términos HDR en su sitio

Antes de empezar con la creación de fotos HDR o ard, vamos a aclarar algunos términos que rondan este mundillo.

Cuando una foto es HDR

El termino HDR, en wikipedia, se define como:

…las imágenes de alto rango dinámico (HDR) son un conjunto de técnicas que permiten un mejor rango dinámico de luminancia entre las zonas más claras y las más oscuras de una imagen que las que pueden ofrecer las técnicas de imagen digital estándar o métodos fotográficos.

Más abajo nos dice:

…la mezcla de múltiples fotografías, que a su vez son conocidas como fotografías de bajo rango dinámico (LDR), también llamadas de rango dinámico estándar (SDR).

aquí ya nos da la primera pista: múltiples fotos. Pero que pasa con las fotos HDR “puras”:

Las técnicas de mapeado de tonos, que reducen todo el contraste para facilitar que dispositivos con menos rango dinámico muestren imágenes HDR, pueden aplicarse para producir imágenes conservando o exagerando el contraste localmente para realizar un efecto artístico.

Sí, sí, nuestros monitores, impresoras, etc, no pueden reproducirlas correctamente y debemos mapear los tonos para verlas correctamente. Pero también habla de exagerando el contraste localmente para realizar un efecto artístico. Y aquí está la gracia para muchos y la pega para otros.

En una foto HDR mapeada “sin exagerar” el contraste no tiene tanta gracias, pero sigue siendo una foto HDR.
Aquí tenemos una imagen mapeada, y la misma “exagerada”:


 

Las dos fotos son HDR, la primera mapeada y la segunda, además, exagerada.

¿Y las pseudoHDR o falso HDR?

La fotos pseudoHDR son las fotos HDR (o no según quien hable) que se crean a partir de una sola foto, sea en RAW, JPG, TIFF… siguiendo un proceso de mapeado.

Nuestra primera toma

Como tomar las imágenes

Primero debemos hacer las fotos para poder crear las foto HDR. Pero… ¿como las tomamos?

Necesitamos tomar diferentes instantáneas con diferentes exposiciones para poder capturar, sin que se nos quemen ni tampoco nos queden negras, las diferentes partes de la imagen. Para ello debemos subexponer y sobreexponer la escena. ¿Como podemos hacerlo? La respuesta es simple… depende. Depende de lo que pueda hacer tu cámara.

1. haciendo las instantáneas a diferente velocidad de exposición
2. medir la luz en diferentes puntos y hacer la misma foto
3. con la compensación de la exposición, EV
4. variando la apertura del diafragma
5. disparando una sola imagen RAW
6. variando el ISO

¿Cuál es mejor? La mejor dependerá si usamos los controles automáticos o manuales de la cámara. Lo que debemos vigilar es que la cámara no modifique los demás parámetros o nos podemos encontrar con sorpresas: que haga la foto bien al recalcular parámetros, que cambie la profundidad de campo y aparezcan más o menos zonas borrosas, cambio en el punto de enfoque, que las fotos varíen demasiado y no se puedan alinear bien.

Algunas cámaras tienen un botón que, al apretarlo, mide la luz y fija velocidad, apertura, iso (depende del modo en que la tengas configurada) pero no enfoca. Luego pulsas el disparador a la mitad, la cámara enfoca y acabas de apretarlo para que ésta haga la foto.

El punto 3 es más cómodo. La cámara subexpone (hace la toma oscura) y sobrexpone (hace la toma clara) la foto. Haces las 3 tomas variando el número EV sin tener que hacer nada más. Nosotros mismos, en el menú de la cámara, elegimos los números EV de las tres tomas: -1EV, 0EV, +1EV por ejemplo.

Si a esta función le acompaña el sistema llamado ahorquillado automático (bracketing), es la propia cámara la que varía el numero EV y sólo debemos presionar 3 veces el disparador.

Y aún más, hay cámaras que si a esa función le añadimos la ráfaga, con solo pulsar (y mantener pulsado) una vez el disparador, automáticamente toma las tres fotos con las diferentes EV.

En todos los casos es imprescindible que nos movamos lo menos posible para que las tres tomas sean lo más iguales, a contenido se refiere, para que las podamos alinear lo mejor posible.

Así que todo consejo referente a usar trípode, disparador remoto, la iso más baja, controles manuales, etc, son bienvenidos, lo que no significa que siempre observados. Y no por ello obtendremos malas fotos HDR. Para gustos, colores.

Pero… mi cámara puede tomar fotos en JPG, TIFF, RAW o que se yo. Puede tomar fotos con el perfil de color sRGB y AdobeRGB ¿Cuál elijo?

Lo ideal sería tomar las fotos en RAW (libres de perfiles de colores). Pero cada foto RAW ocupa tantos megabytes (Mb) como megapixels tenga la cámara. Eso, junto a que para cada foto necesitas, por lo general, tres tomas, la capacidad de la tarjeta se “reduce”. Con RAW, al ser la imagen sacada directamente del sensor, no perdemos nada de información. Pero quizá no necesitamos tanta “calidad” para nuestro propósito y con las JPG ya nos apañamos.

¿Deben ser 3 las tomas?

Pues la verdad, con más de una mejor. ¿Dos, tres, cuatro, … diez? Todo depende de lo amplio que sea el rango dinámico de la escena y el rango que sea capaz de capturar, en cada toma, el sensor de la cámara. Eso sí, dos como mínimo a no ser que con una sola toma, debido a la escena, no necesitemos de HDR.

Mis tomas de ejemplo

A tenéis las tres fotos que he tomado para construir la foto HDR. Como mi cámara me permite el ahorquillado automático, no salgo sin él y lo uso mucho.

Foto “normal” (1/100s / f5,6 / ISO-100 / 0EV):

Foto subexpuesta (1/200s / f8 / ISO-100 / -2EV):

Foto sobrexpuesta (1/50s / f4 / ISO-100 / +2EV):

Técnica de fusión digital

Antes de empezar con los programas para la creación de fotos HDR, vamos a ver la técnica de fusión digital, en inglés, digital blending.

Anteriormente expliqué como cogía dos imágenes y, recortando por aquí y pegando por allá, creaba una casi HDR. Cortaba zonas correctas y las pegaba en la otra foto donde éstas estaban demasiado claras o oscuras.

La técnica de la fusión digital obtiene mejor resultado y, sobretodo, más sencillo. Pero debemos tener en cuenta que las dos fotografías deben ser idénticas o las deberemos alinear.

Partimos de las dos mismas fotografías, la oscura (subexpuesta) y la clara (sobreexpuesta). Abrimos el Photoshop (al menos es el que yo sé usar) y abrimos las dos imágenes.

Pasos a seguir:
1. Copiamos o movemos la foto oscura encima de la foto clara. Nos quedará un documento con dos capas: la foto clara en la capa fondo y la foto oscura, encima, en la capa 1.
2. Seleccionamos la capa 1 y creamos una máscara de capa.
3. Seleccionamos la capa fondo y seleccionamos toda la imagen (Seleccionar -> Todo)
4. Copiamos la imagen (Editar -> Copiar)
5. Mientras mantenemos pulsada al tecla Alt, seleccionamos la máscara de capa, de color blanco, que está en la capa 1, haciendo clic con el botón izquierdo del ratón.
6. Pegamos la imagen copiada (Editar -> Pegar). Veremos que la foto se pega en blanco y negro.
7. Aplicamos un Desenfoque Gaussiano de unos 40 píxeles, eso recomiendan (Filtro -> Desenfoque -> Desenfoque Gaussiano). Nos quedará una imagen borrosa, como no, la hemos desenfocado.
8. Hacemos clic con el botón derecho del ratón sobre la imagen de la capa 1 y ya tendremos el resultado en pantalla.
9. Acoplamos capas y ya podemos guardar la imagen.

Y este es mi resultado al hacer el desenfoque con 40 píxeles (a la izquierda) y mi resultado con mi método de copia-pega (a la derecha):

os podéis dar cuenta que alrededor de la torre hay un pequeño halo en la versión del digital blending y que el cielo es algo más borroso. ¿y si variamos la cantidad de píxeles en el desenfoque gaussiano? Vemos aquí debajo diferentes pruebas, a 10 píxeles, 60 píxeles y 80 píxeles.

Analizando los resultados, seguramente optaría por usar un valor de píxeles menor de 40 para conseguir que la imagen sea menos borrosa y que se reduzca el halo. Pero creo que en cada fotografía, se debería ir probando valores, no sea que nos llevásemos alguna sorpresa.

Nuestra primera foto

Una vez navegado un poco por el glosario HDR, vamos a crear nuestra primera foto HDR. Partimos de las siguientes imágenes.

La toma “normal”:

La toma “oscura” o subexpuesta:

Por último, la foto “clara” o sobrexpuesta:

Para crear la imagen HDR, sin mapear ni exagerar ni nada de nada, uso el programa Photomatix Pro. Existen muchos programas, que ya iremos viendo, pero a mi me gustó éste.

El resultado “en bruto” es el siguiente:

¡Dios mío, que horror de foto! Os recuerdo que ya hablamos que los monitores “convencionales” no pueden reproducir las fotos HDR “puras” por “exceso” de colores por decir algo. Para ello existía la técnica de mapeado de tonos. Vamos a aplicarle el mapeado de tonos para ver el resultado. Usaremos las opciones por defecto del programa:

Tenemos más cielo y menos zonas oscuras, sombreadas que en la foto “normal”. Bueno, de eso se trataba ¿no?

Nos puede gustar o no, depende de gustos, pero con las múltiples opciones que tiene el programa la podríamos ajustar muy bien para dejarla, en cada caso, a gusto del consumidor.

Vamos ha seguir el mismo proceso pero con Photoshop. Abro las tres fotos y le digo que cree un HDR con los parámetros por defecto. El resultado es el siguiente:

El resultado es similar pero no igual. Hay diferencias en el cielo, parece más detallado en la primera muestra, a la vez que menos clara.

Como ya he dicho anteriormente, se pueden ajustar muchos parámetros y, no olvidemos, estamos en Photoshop, podemos hacerle “de todo” a esa foto. También podemos coger la imagen creada en Photomatix y “hacerle de todo” con Photoshop.

Hay varios programas para la creación de estas imágenes. Algunos de ellos son:

Adobe Photoshop
Photomatix Pro
Artizen HDR
easyHDR PRO
HDR Efex Pro
SNS-HDR
Photogenics HDR
Dynamic Photo-HDR
FDRTools Advanced
Luminance HDR – Qtpfsgui (gratuito)
Essential HDR
Picturenaut (gratuito)
Oloneo PhotoEngine
HDR Expose 2
Fhotoroom HDR

Seguro que hay más programas, pero para empezar ya es una buena colección. Que cada cual elija el que mejor le parezca. En el fondo, lo bueno es que el resultado nos agrade, no importa el camino.

El resultado comparativo de las fotos HDR procesadas con cada software puedes verlo en mi Comparativa de programas para HDR que tengo en mi web y que voy actualizando

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2 Comments

  1. Salvador Solé Soriano Salvador Solé Soriano

    Como siempre; una gran introducción a la técnica en cuestión. Yo soy partidario del ARD pero habría que decir que, al igual que en BN y otras técnicas de procesado, se requiere desarrollar un buen criterio a la hora de decidir si la imagen gana algo (a parte de detalle en claros y oscuros) con el ARD. Se dan casos en que la ausencia zonas verdaderamente claras y/o oscuras actúan en detrimento del valor estético de la foto, que puede quedar demasiado empastada y con los elementos confusos. Pero yo, francamente, me las vería muy negras para dar consejos realmente válidos ya que todavía estoy aprendiendo lo básico al respecto. En cualquier caso, bien hecho, Xavier.

  2. F. Xavier Vilamanyà Prat F. Xavier Vilamanyà Prat

    Mange takk Salva,

    cada uno debe coger su criterio e ir evolucionándolo a medida que evoluciona él mismo. Evidentemente el ARD es una técnica más que no debe porqué aplicarse siempre. No siempre disparo las tres tomas, suelo hacerlo “por si a caso”, pero no siempre.

    På gjensyn

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