Focus Stacking (pila de enfoque)

Qué es, para qué sirve, cómo hacer las fotos, equipamiento, programas, ...

 

Nota previa: si sólo te interesa qué programa usar para focus stacking

Helicon Focus y Zerene Stacker son los mejores programas actuales para focus stacking (más rápidos, mejores resultados, mejores herramientas de retoque). 100% guaranteed. Los dos tienen versión de prueba. Comprar uno u otro puede ser más cuestión de gustos, usabilidad o precio que de funcionalidades y calidad. 

También puedes hacer focus stacking con Photoshop, e incluso con software  gratis como Combine ZP.

Pero ten en cuenta que ninguno hace magia (sigue leyendo el resto del tutorial o el libro para saber a lo que me refiero).

 

1. Qué es focus stacking y dónde usarlo

Terminología

Antes que nada, aclarar la terminología: usaré la expresión inglesa focus stacking porque a estas alturas de la Historia de la Humanidad está claro qué idioma domina.

Algunas traducciones que encontarás por ahí: pila de enfoque, apilamiento de foco, enfoque de apilado, bracketing (horquillado) de enfoque.

Sin embargo, me gusta mucho más la expresión original: "extended depth of field".

Qué es focus stacking

La técnica de focus stacking consiste en varios pasos:

  1. Hacer varias fotos de un mismo motivo cambiando únicamente la distancia de enfoque.
  2. Alineamiento de las fotos para que cada píxel contenga el mismo elemento de la escena en todas las fotos.
  3. Para cada píxel, detección de la foto donde ese píxel sale más nítido.
  4. Combinación de esos píxeles en una única imagen final.

En la práctica, tú sólo tienes que preocuparte de hacer bien el primer paso. El resto lo hace un programa informático (si sabe y puede; más adelante explicamos las opciones y cómo).

Por ejemplo, haces 3 fotos de un paisaje: una enfocando a 1 m, otra a 4 m y la última a infinito.

Supongamos que las fotos ya están alineadas. Para el primer píxel, imagina que corresponde a un objeto muy cercano a la cámara; el software detecta que en la primera foto es donde se ve más enfocado. Así que en la imagen final, el primer píxel vendrá de la primera foto. Y así para el resto de píxeles hasta completar la foto final.

Si el programa funciona bien, se quedará con las zonas cercanas de la primera foto, las zonas intermedias de la segunda foto y el fondo de la última foto.

Otros algoritmos siguen la misma idea, pero en vez de quedarse con el píxel de una única foto en la imagen final, lo que hacen es combinar el valor de ese píxel de varias fotos.

Por ejemplo, el primer píxel de la imagen final puede que sea la media del primer píxel de la primera y segunda foto.

Independientemente del algoritmo utilizado, al final se consigue una única foto que se compone "de lo mejor" de cada foto en términos de enfoque.

Cada uno de esos pasos tiene sus complicaciones, así que ya te adelanto que si buscas soluciones rápidas tipo "plug and play", focus stacking no es para ti.

Equipamiento

Puedes empezar a hacer focus stacking a coste cero. Incluso con una cámara compacta.

Pero como te empiece a gustar, empezarás a adquirir nuevos equipos y el correspondiente conjunto de accesorios que tendrás que ocultar de tus familiares para evitar la tan temida pregunta "¿y todo esto cuánto te ha costado?"

Hazte a la idea que esta técnica puede ser aplicada desde el caso de dos fotos (un paisaje) hasta el caso de cientos de fotos (fotografía microscópica), así que el tipo de equipamiento es muy variable.

Es decir, con focus stacking pasa lo mismo que con todo en fotografía: el límite lo pones tú mismo en función de lo que quieras gastarte.

En cualquier caso, el equipamiento mínimo incluye:

  • Trípode

Sí o sí. No pretenderás hacer a pulso varias fotos solapadas de una misma escena.

Aunque el tiempo de exposición sea muy corto, el software necesita alinear las fotos. Lo normal es que ya tengas trípode. Así que esto estaba dentro de lo previsto.

  • Objetivo macro

Obvio para Macrofotografía.

Los objetivos macro están especialmente diseñados para obtener máxima nitidez con magnificaciones grandes (valor típico 1:1; es decir, 1 mm en la realidad se convierte en 1 mm en tu sensor).

  • Software

Sí o sí.

Estarás pensando en Photoshop. Sí, se puede hacer con Photoshop (luego veremos cómo). Pero si buscas algo rápido, de calidad, fiable y con parámetros para ajustar, el software que necesitas es Helicon Focus o Zerene Stacker como ya te he dicho. Photoshop te servirá para el retocado después de la fusión, pero no te lo recomiendo (damn it! no quiero usar esa palabra nunca más) para la fusión de fotos.

  • Ordenador mínimamente potente

Prepárate para gigas y gigas de RAM.

El proceso de fusionado consume muchos recursos, así que te aconsejo que tengas un ordenador mínimamente decente (mínimo 8 GB RAM, etc).

Mi experiencia con Adobe es que el uso eficiente de los recursos no es su punto fuerte; si usas Lightroom, Photoshop o cualquier otro programa sabrás a lo que me refiero. Así que si requieres rapidez, un motivo más para que te olvides de Photoshop.

  • Paciencia

Toneladas.

Incluso tomando las fotos de manera perfecta, dependiendo del motivo fotografiado, los algoritmos de focus stacking pueden fallar parcialmente, con lo que tendrás que usar alguna herramienta de retocado para corregir los artefactos que aparecen en la foto final.

  • Otros

A partir de aquí, puedes añadir a la lista tantos elementos como quieras. Por ejemplo:

  1. Un raíl para mover la cámara y así cambiar la distancia de enfoque sin tener que tocar el anillo de enfoque.
  2. Un raíl motorizado. Como antes pero ya no lo tienes que mover tú a mano.
  3. Adaptadores diversos para invertir objetivos, tubos de extensión, lentes de acercamiento y demás elementos de la fauna macrofotográfica para aumentar el factor de magnificación.
  4. Equipos de iluminación especiales para macrofotografía.

Para qué y dónde usar focus stacking

Las principales disciplinas donde hacer focus stacking son: macro/microfotografía, fotografía de producto, paisajes e interiores.

La única condición indispensable para que esta técnica tenga éxito es que el motivo a fotografiar no se mueva.

Si haces una foto de una flor con un insecto y el animal se mueve entre foto y foto, el software pensará que son objetos diferentes pues no se solapan (el insecto ocupa píxeles diferentes en cada foto).

El resultado final es una foto con varios insectos; en el mejor de los casos puede que con las herramientas de retoque puedas arreglarlo (por ejemplo, clonar), pero te costará tiempo y no siempre podrás.

Lo mismo si hay viento. Si entre foto y foto el pétalo de una flor se mueve, aparecerán artefactos como pétalos dobles.

Este problema es el mismo de los fantasmas en fotografía de alto rango dinámico.

Sin ánimo de ser exhaustivo y sin orden de preferencia, algunas razones para usar focus stacking son:

  • Ganar profundidad de campo

Cerrando el diafragma ganas profundidad de campo. Pero, a veces, cerrar el diafragma no es una solución posible. Por ejemplo, si te obliga a subir el ISO a unos valores donde el ruido que mete tu sensor es notable o porque te obliga a usar un tiempo de exposición mayor del que quieres para cada foto.

Además, y más importante, a partir de cierto número f  la difracción de hace más visible (pérdida de nitidez), con lo que tampoco interesa cerrar en exceso el diafragma.

En otras ocasiones, ni siquiera cerrar el diafragma te permite obtener la profundidad de campo deseada. En macrofotografía, por ejemplo, para conseguir magnificaciones grandes, la distancia de enfoque es tan pequeña que la profundidad de campo suele ser mínima, incluso con diafragmas cerrados.

Por ejemplo, es muy dificil que con una sola foto consigas que una hormiga vista de cara salga enfocada toda ella.

La solución en todos estos casos es focus stacking.

Para el caso de la foto de un paisaje en general, haces una foto enfocando al elemento en primer término, otras enfocando a distancias intermedias y la última enfocando a infinito.

Para el caso de la hormiga, haces una foto enfocando a la cabeza, otra al cuerpo, y otra a la parte final.

En ambos casos, luego combinas las fotos quedándote con la zona enfocada de cada imagen y así consigues una foto final donde todo el paisaje o toda la hormiga se ve enfocada. Dependiendo de si hay algo que se mueva entre fotos (sobre todo el cielo en un paisaje) puede que tengas que dedicar un tiempo extra retocando luego la foto final.

Ganar profundidad de campo es la aplicación más popular de focus stacking; pero no la única.

  • Ganar nitidez

Piensa en el caso de un paisaje donde buscas máxima profundidad de campo. Puede que usando un f/16 tu calculadora de profundidad de campo o tu tabla de hiperfocales te diga que la profundidad de campo por detrás llega hasta infinito. Es decir, que tu distancia de enfoque es igual o mayor que la hiperfocal.

Eso es cierto; pero recuerda que lo único que significa enfocar a la hiperfocal es que el fondo va a generar un círculo de confusión en el sensor de tamaño igual al establecido en tu criterio de nitidez. No significa que el fondo se vea absolutamente nítido, sino aceptablemente nítido.

¿Por qué conformarme con "aceptablemente nítido" en el fondo del paisaje? ¿Por qué no hacer otra foto enfocando a infinito y luego quedarme con la parte cercana de la foto que enfoqué a la hiperfocal y la parte del fondo de la foto que enfoqué a infinito?

Mejor todavía; puestos a hacer varias fotos, ¿Por qué hacer una foto con f/16 cuando yo sé que mi objetivo tiene mayor resolución (más nitidez) a f/8?

Es decir, ya que vamos a hacer varias fotos, hagámoslas al diafragma que mi objetivo tiene mayor calidad óptica.

El problema es que con f/8 no consigo la profundidad de campo deseada con una única foto. Pues no pasa nada. Hago varias fotos a f/8 y luego las combino.

Así consigo que mi foto final tenga no sólo la profundidad de campo deseada, sino además con la máxima nitidez posible para todo ese rango de distancias.

Es cómo si hubiese reducido el valor del círculo de confusión (criterio de nitidez más exigente) sin perder profundidad de campo (porque estoy combinando varias fotos).

Fíjate que estamos hablando de dos cosas diferentes. Una es que aunque no toque el diafragma, hacer varias fotos me permite quedarme con el trozo más nítido de cada una de ellas. La calidad final vendrá dada por la resolución del objetivo/sensor.

La otra es que, si además uso el diafragma óptimo, el rango de distancias donde he hecho las fotos saldrán con la máxima nitidez posible.

Más sobre qué diafragma usar al hacer las fotos más adelante en el tutorial.

  • Fondos más desenfocados

Otro caso donde focus stacking puede ser muy útil es cuando quieres máxima nitidez en el rango de distancias que quieras que se vea enfocado y, al mismo tiempo, un fondo muy desenfocado.

En paisajes no, pero en macrofotografía o fotografía de producto se busca que el fondo distraiga lo menos posible y que además genere una sensación agradable (el famoso bokeh).

En este caso, como quieres fondos muy difusos, tendrás que usar un diafragma muy abierto, f/2.8, por ejemplo. Como consecuencia, pierdes profundidad de campo en cada foto.

No pasa nada; lo único es que ahora tendrás que hacer más fotos y que la nitidez no será la óptima pues no estás usando f/8; pero es preferible esta solución a un fondo que distraiga.

Fíjate que si no fuera así (tomar varias fotos con diafragmas muy abiertos y combinarlas), sería imposible obtener una foto con bastante nitidez en un rango de distancias dado y, al mismo tiempo, conseguir un fondo cercano suave (muy desenfocado). Por supuesto, tienes la opción de hacer las fotos de lo que te interese a f/8 para ahorrar fotos y ganar nitidez y luego hacer una última con f/2.8 para tener un fondo muy desenfocado y hacer un montaje en Photoshop o lo que uses. 

2. Cómo hacer las fotos

Cómo componer

Debes hacer tantas fotos como necesites para cubrir toda la zona donde quieras que se vea nítido.

Te aconsejo previsualizar, antes de empezar a hacer las fotos, la primera y la última, para asegurarte que no se corta nada. En teoría no debería cambiar la perspectiva ni composición entre fotos si no mueves la cámara, pero la realidad no es así. Siempre hay ligeros cambios debidos al diseño de los objetivos.

Tampoco apures la zona enfocada: mejor tomar fotos de más por delante y por detrás por si acaso. Si no hay nada enfocado en esas fotos, no te preocupes. El programa lo detectará y no las usará.

No apures el encuadre. Durante el alineamiento y escalado, el software seguramente tenga que reajustar las fotos un poco. Para recortar siempre estás a tiempo.

Haz las fotos de manera consecutiva: de delante hacia atrás o de atrás hacia delante (el orden da igual). Por ejemplo, si empiezas por delante, la primera foto es la de menor distancia de enfoque. La segunda foto tiene una distancia de enfoque mayor que la primera, y así sucesivamente hasta que hagas la última foto, la que tiene mayor distancia de enfoque.

Pero no te aconsejo que hagas las fotos cambiando la distancia de enfoque aleatoriamente (ahora aumento la distancia de enfoque, ahora reduzco la distancia de enfoque).

Aparte de ser un lío, algunos algoritmos de fusión necesitan que las fotos sigan un orden de enfoque (da igual que sea de más cerca a más lejos que de más lejos a más cerca).

Cómo enfocar y cambiar la distancia de enfoque

Hay dos opciones a la hora de hacer las fotos:

  • La cámara está fija: hay que reenfocar

Hay que reenfocar entre foto y foto.

Lo que cambia en cada foto es la distancia de enfoque. Por tanto, hay que mover el anillo de enfoque del objetivo para cambiar dicha distancia de enfoque.

Para ello, puedes usar el autofocus (el anillo de enfoque cambia automáticamente) o el enfoque manual (tú giras manualmente el anillo de enfoque).

Es decir, son las lentes que forman el objetivo las que se mueven cambiando la distancia de enfoque, no la cámara ni el objeto a fotografiar.

  • El objetivo no se toca: no hay que reenfocar

Una vez enfocada la primera foto, ya no hay que volver a reenfocar para el resto de fotos.

Lo que se mueve entre foto y foto es el conjunto cámara+objetivo por medio de un raíl, pero ya no se toca el anillo de enfoque.

El raíl se puede mover automáticamente (raíl con motor) o manualmente.

Es decir, una vez ajustas el enfoque en la primera foto, el objetivo ya no se toca.

Esto significa que la única forma de cambiar la distancia de enfoque es moviendo la cámara de sitio. Por eso hace falta un raíl, slider o cualquier otro dispositivo, ora lo muevas a mano, ora se mueva con un motor.

También puedes dejar fija la cámara y mover el objeto, pero es menos habitual.

Asegúrate de tener el raíl en la posición correcta antes de empezar a hacer las fotos y que tenga la holgura de distancias necesaria para poder hacer todas las fotos.

Por ejemplo, si vas a hacer las fotos de delante a atrás, asegúrate que el raíl se mueve en esa dirección y además cubre todo el rango de distancias necesario.

No serías el primero que después de hacer 20 fotos de un insecto empezando por la cabeza se da cuenta que ha topado con la posición final del raíl y ya no puede hacer la foto enfocando a la parte trasera del insecto.

  •  ¿Qué método es mejor?

Pues depende, como casi todo en fotografía y en la vida en general: ¿qué es mejor, un lápiz o un bolígrafo?

En el caso de paisajes, donde necesitas cambiar la distancia de enfoque del orden de metros, no tiene sentido usar un raíl.

La única solución es ajustar la distancia de enfoque en el objetivo, ya sea manualmente o con el autofocus. Lo ideal es usar el modo Live View para asegurarte que el enfoque está donde te interesa.

En el caso de fotografía microscópica, donde pueden necesitarse cientos de fotos, la única solución viable es un raíl automatizado.

En el caso de macrofotografía, lo mejor es mover el anillo de enfoque, ya sea manual o automáticamente (autofocus). A diferencia de los paisajes, en este caso las distancias entre foto y foto cambian muy poco, con lo que necesitas máxima precisión. Luego veremos alguna forma de conseguirlo.

El uso de raíles en macrofotografía para focus stacking puede ir bien o puede ir mal, dependiendo del motivo y del rango de distancias a cubrir.

Por mi experiencia, te aconsejo que no los uses, ya que puedes tener problemas de composición/perspectiva al estar moviendo la cámara de sitio (aunque en otros tutoriales verás que los aconsejan).

Es decir, te aconsejo que no muevas la cámara de sitio y uses un control remoto del enfoque de tu cámara para hacer las fotos (como Helicon Remote).

Donde sí los uso es para conseguir enfocar a la primera foto. Pero para el resto de fotos prefiero mover el objetivo que el raíl. Todo dependerá del tipo de foto.

Un magnífico resumen sobre la funcionalidad de cada una de las opciones lo tienes aquí.

Veamos en detalles cada una de las opciones disponibles.

Sistemas de enfoque

  • Autofocus con ajustes en la cámara

Aprovecha el sistema de enfoque automático de la cámara.

Lo mejor es que uses el modo Live View, aunque el consumo de batería se dispara.

Es la única forma de hacer zoom y asegurarte que el enfoque está en el punto que te interesa, sobre todo en fotografía macro, donde la profundidad de campo es mínima y un error en 1 mm en la distancia de enfoque en una foto puede ser suficiente para inutilizar un focus stacking de 50 fotos.

Si tu cámara tiene muchos puntos de enfoque, puede que no necesites Live View, aunque deberás tener muy buena vista para asegurarte que el enfoque está donde quieres.

Otro problema con el sistema de enfoque por puntos es que te será más difícil hacer las fotos en orden consecutivo. Y ya no te digo nada si tu cámara tiene sólo 9 u 11 puntos de enfoque.

Para el caso de paisajes, a medida que aumentas la distancia de enfoque la precisión disminuye, así que no es tan crítico un error de unos metros.

Como regla general, en caso de duda, mejor hacer más fotos de las necesarias.

  • Enfoque manual

Si tu objetivo es macro, tendrá una escala de distancias de enfoque o, mejor todavía, una escala de magnificación.

Como sabes cuál es la primera y última foto que vas a hacer, te habrás dado cuenta de cuánto tienes que girar el anillo de enfoque entre la primera y última foto.

Lo único que debes hacer es repartir ese ángulo entre el número de fotos que vayas a realizar.

Si es un paisaje, deberás empezar por la foto con menor distancia de enfoque e ir girando el anillo hasta que la última foto sea con enfoque a infinito.

Utiliza el Live View con enfoque manual para asegurarte que cada foto tiene el enfoque donde quieres.

  • Autofocus con control remoto de la cámara

El mejor método sin duda para macrofotografía, donde la precisión debe ser máxima.

En vez de tener que fiarte de tus ojos para comprobar el enfoque, el sistema de enfoque de la cámara es controlado por un dispositivo con un interfaz donde tú ajustas los parámetros a conveniencia.

Para ello, necesitas un programa y conectar la cámara al dispositivo, ya sea un ordenador, móvil o tablet.

Es el momento de ver algunas soluciones de este tipo.

¿Qué software usar para hacer las fotos remotamente?

La respuesta es la misma que para procesado; puedes usar el software de control que venga con tu cámara (no es que sea gratis, pero ya lo has pagado cuando compraste la cámara), hasta soluciones específicas más profesionales. En mi caso, al usar Canon, te explico cómo hacerlo con EOS Utility. Esta sería la opción más básica y económica.

Otra opción para Canon es usar Magic Lantern; o si no te importa gastarte algo de dinero, ControlMyCanon. Si tienes Nikon, puedes usar Nikon Camera Control Pro o productos similares desarrollados por terceros, como ControlMyNikon. Para el resto de marcas no te será difícil encontrar soluciones similares.

En mi caso, uso Helicon Remote, que es de la misma empresa que el software que uso para el procesado, Helicon Focus. Busca y decide por ti mismo; por haber, hay soluciones incluso inalámbricas.

Helicon Remote y similares permiten controlarlo todo: elegir el punto de enfoque de la primera foto, elegir el punto de enfoque de la última foto, seleccionar cuántas fotos hacer, ajustar el balance de blancos, ajustar la exposición, ....

Resumiendo, es como tener un mando a distancia para ajustar los parámetros de la cámara y además disponer de la pantalla de tu ordenador/tablet/móvil para comprobar que en cada foto el enfoque está donde toca, en vez de la pantalla LCD de tu cámara. O sea, un modo Live View a lo grande.

La forma de usar Helicon Remote para focus stacking es muy sencilla. Haces una foto de prueba para comprobar que has ajustado la exposición correctamente (ajuste manual para que todas las fotos tengan la misma exposición). Con el ratón haces click donde quieres tomar la primera foto (normalmente el punto más cercano desde donde vas a iniciar la secuencia de fotos).

Luego haces lo mismo para indicar el punto de enfoque de la última foto (el punto más lejano de la escena que quieres que salga nítido). A continuación, puedes dejar que la cámara calcule cuántas fotos necesita o elegirlo tú a mano. Lo último que tienes que hacer es confirmar y la cámara, ella solita, hará todas las fotos, sin que tú tengas que tocar el anillo de enfoque (solución manual) ni tener que reenfocar con la cámara (autofocus pero no controlado remotamente).

Cuántas fotos necesitas

Este pregunta es equivalente a: ¿cuánto tengo que cambiar la distancia de enfoque entre foto y foto?

Si has optado por la solución de disparo automatizado con un programa especializado no tienes de qué preocuparte.

El software tiene implementados algoritmos de cálculo de desenfoque que le permiten saber qué rango de distancia de enfoque cubre una única foto según el diafragma usado.

Algunos programas aplican luego un factor de solapamiento entre foto y foto (por ejemplo un 20%) y así obtienen el número total de fotos que necesita para cubrir el rango de distancias de enfoque deseada.

En la práctica, esto es lo mismo que usar un círculo de confusión más pequeño; es decir, utilizar una calculadora de profundidad de campo con un criterio de nitidez más exigente. Por ejemplo, para una full frame, utilizar un valor del círculo de confusión de 15 micras, en vez de las habituales 28 o 30 micras.

Busca la aplicación que más se ajuste a tus necesidades y restricciones. Yo me he hecho una para Android y la tengo en mi móvil. Por si a alguno le interesa he creado la versión online de calculadora para focus stacking. Si no tienes un programa que te haga esos cálculos en tiempo real, puedes usar tablas ya creadas para macro/micro o para paisajes.

Si no tienes nada de todo esto, aplica el sentido común. Ningún software hace milagros. Si ninguna foto tiene enfocado un elemento de la escena, es imposible que la foto final tenga esa zona enfocada.

Así que ante la duda, mejor hacer más fotos de las necesarias. Y recuerda que debe existir algo de solapamiento de enfoque entre foto y foto para que el programa pueda alinear bien las fotos.

Si estás usando el enfoque manual y estás moviendo el anillo de enfoque, te aconsejo lo siguiente.

Fíjate, antes de hacer la foto, cuánto tienes que girar el anillo de enfoque desde la primera hasta la última foto. Por ejemplo, si tienes que hacer 5 fotos y entre la primera y la última foto has de girar 50 grados, pues entre toma y toma gira 10 grados el anillo de enfoque. La distancia de enfoque no aumenta por igual con cada giro, pero es que la profundidad de campo de cada foto tampoco. Así que un factor suele compensar al otro.

Si tu objetivo tiene una escala de distancias de enfoque o de magnificación si es macro, pues mejor.

Como ves, esta opción puede ser una pesadilla cuando resulta que el rango de distancias de enfoque a cubrir es del orden de pocos centímetros/milímetros (una flor, un objeto pequeño, un insecto, etc).

Así que, dependiendo del tipo de fotos que hagas, te darás cuenta que la mejor solución es controlar el sistema de enfoque con una aplicación y que decida el programa cuántas fotos necesita y dónde enfocar en cada foto.

Qué diafragma usar

La profundidad de campo depende del diafragma. Diafragmas abiertos, menor profundidad de campo (número f pequeño; f/2, por ejemplo).

Así que a diafragmas más abiertos, mayor número de fotos vas a necesitar, pues cada foto cubrirá una menor zona de enfoque al tener menos profundidad de campo.

A cambio, conseguirás en el caso de fotos macro que los fondos salgan más suaves, más desenfocados; dicho en términos fotográficos, conseguirás un bokeh más agradable. Si tu fondo es uniforme (típica foto con una cartulina o una pared plana detrás), no tienes ninguna ventaja, pues no hay nada que desenfocar en el fondo.

Pero si es en el exterior, y quieres que salga nítida una flor pero que las otras por detrás salgan muy desenfocadas para no distraer la atención, abrir el diafragma es la única solución.

En el caso de paisajes, la ventaja de usar diafragmas abiertos es otra, sobre todo si la foto es nocturna. Al abrir el diafragma, el tiempo de exposición será menor. Del mismo modo, podrás usar ISOs más bajos y tener menos ruido en las fotos.

Si el bokeh o el tiempo de exposición e ISO no son problemas, lo mejor es usar el diafragma óptimo de tu lente. Todo objetivo está diseñado para corregir aberraciones al máximo en el plano de enfoque. Pero es imposible mantener la misma calidad para todos los diafragmas. Así que siempre hay un diafragma al que tu objetivo consigue máxima nitidez.

Si no sabes cuál es el punto dulce de tu objetivo, basta con que hagas fotos de un texto cambiando sólo el diafragma y verás que es muy fácil descubrir el número f óptimo de tu lente. Como regla general, suele ser unos 2 o 3 puntos más cerrados que la máxima apertura (número f más pequeño).

Si usas ese diafragma, conseguirás que la zona enfocada de cada foto tenga la máxima calidad posible. Al fusionarlas, habrás conseguido una foto con la profundidad de campo deseada y además con toda la zona no sólo aceptablemente nítida, sino con la máxima nitidez posible para tu objetivo.

En ningún caso te aconsejo usar un diafragma más cerrado que ese. Está claro que cuanto más cerrado, menor número de fotos necesitas. Pero si haces focus stacking hazlo bien; si lo que quieres es ahorrarte fotos no tiene sentido que hagas focus stacking; haz una foto con f/32 y felices; pero luego no te quejes que tu foto no tiene mucha nitidez por culpa de la difracción.

Si quieres reducir el desenfoque por vibraciones sube el espejo de la cámara (busca en el manual de tu cámara como hacerlo).

Ajustes de la cámara

Hasta ahora hemos explicado todo el tema de enfoque, pero, ¿qué pasa con la exposición?

Debes hacer las fotos en manual, para que todas las fotos tengan la misma exposición. Si puedes usar el diafragma óptimo mejor. El tiempo/ISO los ajustas hasta que la exposición sea la correcta.

El balance de blancos es conveniente que lo dejes fijo, para que tampoco pueda cambiar entre foto y foto.

Este hecho no es tan crítico porque si usas el automático y una foto está mal de color, lo normal es que todas tengan el mismo problema, con lo que arreglando una en Lightroom o lo que uses puedes sincronizar el resto y arreglarlas en dos segundos.

Si ves que el tiempo de exposición es muy largo, utiliza iluminación artificial. Aunque el objeto no se mueva, siempre hay más riesgo que la foto pierda nitidez por algún tipo de movimiento no deseado cuanto mayor sea el tiempo de exposición.

3. Cómo combinar las fotos: algoritmos de focus stacking

Si bien otras tareas de fotografía computacional son bastante sencillas de implementar, el focus stacking no lo es.

Se pueden dar casos difíciles como cuando un objeto tapa a otro (por ejemplo, una antena o un pelo de un insecto que tapa otra parte más alejada del animal).

Lo que tu ojo ve es que los dos objetos (pelo y cuerpo) están enfocados y el de delante tapa al de atrás. Pero lo que capta tu cámara no es eso.

En la foto enfocada al pelo, el cuerpo sale desenfocado.

En la enfocada al cuerpo, el pelo se desenfoca y se "desparrama" en los píxeles de alrededor, pudiendo provocar halos si el algoritmo detecta un borde donde realmente no lo hay (lo único que hay es un fuerte contraste entre el pelo desenfocado y el fondo).

Este segundo caso es especialmente problemático, porque puedes pensar que lo que falla es el algoritmo de focus stacking, cuando realmente el problema está en que en ninguna de tus fotos sale el cuerpo nítido SIN pelo desenfocado superpuesto.

Así que dependerá mucho de cómo es ese desenfoque y su relación con los píxeles vecinos para que el algoritmo sea capaz de obtener una fusión libre de artefactos.

Y así muchas situaciones igual de complejas.

Los algoritmos de focus stacking realizan las siguientes tareas:

  • Alinear las fotos.

Se supone que si no cambias la cámara de sitio, y tan sólo cambias la distancia de enfoque, nada debería cambiar en la perspectiva ni composición entre foto y foto.

Pero eso es la teoría. Según el diseño del objetivo y la distancia de enfoque, eso puede ser más o menos cierto.

En la práctica, lo normal es que al alejar la distancia de enfoque el ángulo de visión disminuya ligeramente. En una foto aislada no lo notarás, pero en focus stacking que se tiene que apilar muchas fotos, el más mínimo desplazamiento lo vas a notar.

Afortunadamente todos los programas saben esto y tienen funciones para alinear automáticamente todas las fotos.

Para ello, basta con que identifiquen los píxeles comunes en cada foto y apliquen pequeñas correciones de desplazamiento/rotación/escalado para que las fotos queden alineadas perfectamente.

Así que no te asustes si ves que una foto tiene un factor de magnificación un poco más grande que otra porque el software lo va a detectar y ajustará la escala para que el solape sea perfecto.

Como consecuencia de este redimensionamiento de las fotos, puede que aparezcan bordes en la foto combinada. No pasa nada, luego recortas y ya está.

De hecho, lo normal es que el software de focus stacking ya recorte los bordes desechables por defecto sin preguntarte nada.

Ello implica que no debes apurar al máximo la composición, pues corres el riesgo de perder algún elemento de los bordes cuando se alinean las fotos.

Dicho de otra forma: asegúrate que la foto con menor ángulo de visión incluye todo lo que quieres captar en la foto combinada.

Lo que sí debe preocuparte es mover la cámara durante las fotos. Mover la cámara de sitio cambia la perspectiva.

Así que ten cuidado con la solución donde mueves el raíl (que es la única viable en fotos microscópicas, con ajustes del orden de micras entre foto y foto).

Para un fotógrafo medio no debería ser problema, ya que es más probable que su interés se acabe en la Macrofotografía.

En ese caso ya te he dicho que es más aconsejable cambiar el anillo de enfoque controlando automáticamente el enfoque de la cámara.

En resumen, que las fotos cambien de tamaño ligeramente es normal (no es culpa tuya, es como está diseñado el objetivo y las leyes de la Óptica).

Lo que sí no es admisible es que muevas la cámara de sitio (por eso necesitas un trípode), no compongas bien o te saltes alguna foto de la pila.

  • Aplicar el algoritmo de detección/fusionado

Hay dos familias de algoritmos para el renderizado/fusionado de las imágenes ya alineadas.

  1. Algoritmos basados en mapas de profundidad.

Piensa en la foto de un objeto plano, por ejemplo un billete.

Si colocas la cámara perpendicular al billete, es evidente que con una foto tienes bastante, pues el objeto es plano y la distancia de enfoque es constante en todo el objeto (realmente no es así, las esquinas están más alejadas que el centro, pero supón que esa diferencia es mínima).

Si giro el billete o la cámara, entonces sí cambian las distancias.

Por ejemplo: colocas el billete en la mesa y la cámara en un trípode con un ángulo dado respecto al billete (ver los vídeos con un ejemplo similar con texto).

La primera foto es enfocando a la parte más cercana del billete (la parte inferior del billete).

El resto las haces aumentando la distancia de enfoque correspondiente entre foto y foto.

¿Cómo sabemos qué parte del billete sale enfocada en cada foto?

Muy fácil. Enfoque es sinónimo de contraste. Es decir, si un píxel vale 100 y su vecino 10, ese píxel está más enfocado que otro que vale 100 y su vecino 50.

El algoritmo recorre cada píxel de cada foto y mide cuánto de enfocado está.

Imagina que hemos hecho 10 fotos.

Para el primer píxel, buscamos en cuál de esas diez fotos hemos obtenido un valor más alto de enfoque.

Supón que es la última, la foto nº 10. En la imagen resultado el primer píxel valdrá lo que valía el primer píxel de la foto nº10.

Y así procede para el resto de píxeles.

Al final obtendrás una imagen donde cada píxel proviene de la imagen que tenía ese píxel más enfocado.

En el ejemplo del billete, ¿cuál será el resultado?

Date cuenta que la primera foto es la que enfocamos a la parte inferior del billete y la última la que enfocas más lejos (parte superior del billete).

Así que para el primer píxel (supón que corresponde al píxel de la primera fila del sensor a la izquierda), será la foto enfocada más lejos la que el algoritmo detectará como foto que tiene más enfocado el primer píxel. Y, por tanto, en la imagen resultado el primer píxel coincidirá con el primer píxel de la foto donde enfocábamos a la parte superior del billete.

Si procedes del mismo modo, te darás cuenta que al final acabaremos con una foto donde tenemos TODO el billete enfocado, porque nos hemos quedado con el trozo enfocado de cada una de las fotos que formaban la pila.

Lo que ha hecho el algoritmo es obtener un mapa de profundidad. Es como cuando miras algo con tus ojos. El cerebro se da cuenta que hay objetos más cercanos que otros; obtiene una repsentación tridimensional de la realidad.

Pues el algoritmo de focus stacking ha hecho lo mismo, sólo que la profundidad la ha sacado de cuánto enfocado sale cada píxel.

Una versión más sofisticada es donde el valor final de cada píxel no coincide con el de la imagen original más enfocada, sino que es el promedio del valor de ese píxel en cada foto, donde el peso de cada foto en ese promediado viene dado por cuánto de enfocado está ese píxel.

Con ello consigues reducir el ruido, a expensas de aumentar el tiempo de computación.

2. Algoritmos piramidales o multiresolución

Estos algoritmos no son tan sencillos de explicar.

La idea es la misma: detectar bordes como sinónimo de enfoque.

Pero la detección de bordes no se realiza entre píxeles vecinos (en la imagen original) sino en versiones a diferente resolución de las imágenes origen.

Por ejemplo, qué pasa si en vez de usar la imagen original 1024 x 1024 nos quedamos con una imagen de la mitad de píxeles 512 x 512. ¿Cuáles son los bordes en la imagen de menor resolución?

Se ahí el nombre de piramidal.

En cada nivel de la pirámide, se aplican los algoritmos de medición de enfoque y luego se reconstruye la imagen final volviendo a recomponer los diferentes niveles de resolución.

 

4. Software para focus stacking

Antes de hacer focus stacking debes saber que necesitas un software para fusionar las fotos. Para hacer las fotos también es aconsejable, pero hemos visto que hay formas de buscarse la vida dependiendo del tipo de foto que hagas.

Existen multitud de programas para focus stacking, incluso gratuitos.

Otro factor a tener en cuenta en la elección del software es la eficiencia del algoritmo. Estos métodos son muy costosos en términos computacionales; absorberán todos los recursos disponibles, en especial la memoria.

Así que si no tienes un ordenador mínimamente potente no te recomiendo que utilices esta técnica. Si además no utilizas un software que optimice los recursos, el proceso de fusionado se hará eterno.

Si usas algún software de Adobe, ya sabrás que lo de optimizar recursos no es lo suyo. Puedes hacer focus stacking con Photoshop en dos pasos, pero todo lo rápido que es para dar la orden lo es de lento en el renderizado.

Por si fuera poco, sus algoritmos no son muy buenos (supongo que es cuestión de tiempo que mejoren).

El resultado final es que obtienes una imagen con más artefactos y encima necesitando mucho más tiempo que si usas soluciones específicas para focus stacking.

Ningún software está libre de artefactos. Lo que de verdad más me disgusta de Photoshop es que no tiene parámetros con los que jugar.

Estoy convencido que los algoritmos deben ser parecidos a los del resto de programas, pero al usar los mismos valores predefinidos para cualquier pila de fotos, no hay nada que adaptar al caso concreto que estés haciendo.

Así que mi consejo es que te olvides de Photoshop para focus stacking (al menos con la versión actual).

 

Helicon focus y Zerene Stacker.

Si buscas calidad, esto es lo que necesitas.

Como este es un tutorial genérico sobre focus stacking, he separado en páginas diferentes cómo hacer focus stacking con cada uno de estos programas.

Si te preocupa su integración en tu flujo de trabajo, relájate.

Como estos programas saben que Lightroom es un estándar de facto, no tienes que preocuparte por la integración, pues suelen instalarte un plugin para que llames a su programa desde Lightroom.

De esta forma, cuando cierras el programa, Lightroom importará automáticamente las fotos resultantes del focus stacking.

Helicon Focus te deja incluso guardarlo en formato DNG, con lo que puedes trabajar con los RAW y después del focus stacking hacer tu revelado (internamente trabaja con versiones TIFF del RAW).

Como ves, todo limpio, sencillo, eficaz y eficiente.

No puedo hablar de otros software porque no los he probado. Si usas algún otro puedes dejar un comentario.

Lo aconsejable es que entre foto y foto exista un cierto solape de zona enfocada. Obviamente, cuanto más solapes, más fotos va a tener tu pila final; más lento será el proceso, pero menos riesgo que alguna zona no se renderice bien. Algo parecido a cuando haces panorámicas, donde hay que solapar trozos entre foto y foto.

Casi todos los programas utilizan la misma filosofía. La diferencia está en la velocidad y en la calidad de los resultados.

Asimismo, incluyen herramientas de postprocesado que permiten obtener una foto final libre de artefactos.

Eso sí, puede que necesites mucho tiempo en la etapa de postprocesado. Como siempre, todo dependerá del motivo fotografiado.

 

 

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