HDR en el Siglo XXI

15 06 2010

Desde el comienzo de la fotografía, un factor constante ha sido la búsqueda de la exposición ideal para una escena. Si bien, la calificación de “ideal” puede estar afecta a factores subjetivos, el hecho innegable es que los medios de captura fotográfica, tanto la película como el sensor digital, son más limitados que el ojo humano para capturar el amplio rango de luminosidad de una escena.  

Es decir, a diferencia del ojo humano, que es capaz de detectar simultáneamente detalle en partes con sombra y otras con mucha luz, los medios artificiales tienen un rango menor. Es decir, las partes que están a la sombra se van rápidamente a un negro total, tanto en película, como en las cámaras digitales, mientras que las partes con mucha luz, quedan en blanco total.  

Para un fotógrafo, capturar el detalle y colores de los diferentes elementos incluidos en la composición se vuelve un desafío en este tipo de condiciones extremas de luminosidad.  

Por esta razón, hace varias décadas se han desarrollado diferentes técnicas y herramientas para resolver esta latitud limitada de luminosidad. Este concepto, en forma general, se puede denominar “manejo de un alto rango dinámico” de luminosidad, o HDR, por sus siglas en inglés, aún cuando este término es popularmente asociado al procesamiento digital de herramientas de software modernas, tal como las menciono más adelante.  

A mi modo de ver, las técnicas de manejo del rango de luminosidad se pueden clasificar en dos grupos: en la captura y en el procesamiento digital.  

HDR en la Captura

Cuando no se contaba con herramientas de procesamiento digital, prácticamente las únicas alternativas se centraban en la obtención de la fotografía, manejando el rango de luminosidad por medio de diversas técnicas. Para simplificar la idea, mencionaré dos solamente.  

La primera es simple, utilizar el flash de relleno para iluminar partes de la escena en sombras. Esto funciona a la perfección, incluso en luz de día, ya que el flash sólo agrega luz a las partes en sombra, sin alterar la luminosidad de las partes ya afectadas por la luz del sol. La limitación del flash de relleno es que sólo alcanza a iluminar hasta una distancia de 3 a 5 metros.  

La segunda es más sofisticada, pero ha sido una de mis técnicas preferidas durante los últimos años y reconozco en el desaparecido y famosísimo fotógrafo de aventura, Galen Rowell, una fuente de motivación y aprendizaje en el uso de los filtros Neutros Graduados (GND – Graduated Neutral Density filters), que incluso ya mencioné en una nota anterior. Esta técnica es muy efectiva, logra resultados realmente increíbles, pero tiene la limitación obvia de depender de la organización de los elementos en la escena, que deben hacerse calzar con la línea de división del filtro, aunque éste ofrezca cierta flexibilidad de posición en el lente.  

Personalmente sigo utilizando estas dos alternativas con bastante frecuencia, ya que siempre prefiero tener la foto bien expuesta desde el comienzo, antes de pasarla al computador. Mientras menos trabajo de post-procesamiento sea necesario, mucho mejor.  

Utilización de filtros neutros graduados (GND) para compensar iluminación de alto rango (HDR)

Esta fotografía tomada al final de un día de verano en la expresiva Laguna Captrén, en el Parque Nacional Conguillío, presentó un desafío ideal para utilizar un filtro neutro graduado y capturar el rango extremo de luz.

Pero en ocasiones, la alternativa computacional ofrece posibilidades adicionales, como menciono a continuación.  

HDR en Procesamiento Digital

Hay dos vías de aprovechar las ventajas del software de procesamiento de imágenes, ambas consideran la combinación de dos o más fotografías. En suma, las dos buscan lo mismo: combinar las partes adecuadamente iluminadas de dos o más versiones de la misma escena tomadas con diferente exposición.  

Una primera alternativa es realizar este proceso en forma manual, recortando las partes correctamente iluminadas en cada versión para pegarlas juntas de la mejor manera posible en una versión final. Personalmente no puedo dar más detalles de esta técnica, ya que no he recurrido a ella… en realidad nunca, pero al menos es la alternativa que se mencionaba con cierta intensidad hace algunos años, en los comienzos de la era digital.  

La segunda alternativa y es en la que me concentro en esta nota, es el uso de la ahora más conocida herramienta HDR disponible en algunos de los productos de software más recientes. En suma, esta técnica consiste en tomar los detalles de diferentes versiones de exposición sobre la misma escena, conjugando colores y detalles según aparezcan mejor en las diferentes fotografías individuales. Este proceso es automático y requiere de al menos dos fotografías de la misma escena (misma composición y ángulo) en diferentes exposiciones, cada una de ellas exponiendo una parte de la escena con la luz adecuada.  

Una escena de montaña capturada en dos tomas de diferentes exposición, procesadas como HDR

Esta fotografía del Cerro Provincia fue lograda gracias a sólo dos fotografías individuales con diferente exposición, con 1.5 stops de diferencia y luego procesada como HDR por medio de software.

¿Qué características deben tener las fotografías para lograr un buen resultado HDR?

Yo soy un ferviente defensor de la idea de que antes de que un software haga magia, lo cual en realidad no ocurre, siempre se debe comenzar por hacer una buena fotografía y luego poder mejorarla en el computador. Por ello, aún teniendo en mente el uso de software para crear una imagen HDR, se debe considerar la forma de tomar las fotografías para esta composición, ya que no cualquier software ni conjunto de fotografías logran el efecto final.  

  1. Tomar las fotos (al menos dos, idealmente tres) con diferentes exposiciones. La exposición elegida debe permitir que cada toma logre la luz ideal en una parte de la escena. No se requiere que sean exposiciones radicalmente diferentes. El cambio de exposición entre fotografías conviene centrarlo en la velocidad y no en el diafragma, ya que así, las fotografías mantienen la misma profundidad de campo. A veces un stop de diferencia es suficiente, pero en mi caso, he tenido que exponer tres tomas, cada una con dos stops de diferencia, como se ve en el siguiente set de 3 fotos. En este caso, una escena de pre-cordillera de zona central de Chile, destacando la imagen de un roca contrastando con un cielo cuyas nubes le dan más expresividad a la escena. Se ven las tres fotos que componen el restulado final en HDR, con sus respectivos datos de exposición.Generación de foto HDR a partir de tres imágenes de diferente exposición 

       

     

  2. Tomar las fotos con el mismo encuadre. Puede parecer obvio, pero vale la pena hacer el alcance, ya que hay ciertas sutilezas en este concepto. Primero, es obvio que la toma será de la misma escena para poder realizar la combinación de exposiciones. Pero además, he visto que hay herramientas software que tienen ciertas limitaciones, como fue mi primer experimento utilizando Photoshop Elements 8.0, ya que requiere de un proceso manual para lograr el alineamiento de las fotos individuales. Podrán ver en la siguiente foto grande (Av. Kennedy HDR), un recuadro ampliado en la esquina superior derecha, que muestra que no se logró un alineamiento perfecto en el edificio ni con la montaña del fondo por la vía automática utilizando esta herramienta. Esta limitación no ocurrió cuando utilicé Photomatix Pro 3.2, al menos al utilizar las opciones y configuraciones directamente disponibles. Por lo tanto, la recomendación definitiva es utilizar un trípode cuando se tenga a mano, o bien un apoyo muy sólido cuando se tomen las fotos a mano (como fue este caso), ya que aún cuando el software puede lograr alinear las diferentes imágenes, mientras menos diferencia, mejor.

    Combinación de tres fotos de diferente exposición para producir una imagen HDR

    Imagen resultante de procesamiento HDR de tres fotografías diferentes, mostrando además dos defectos producidos por limitaciones del software al encontrar movimiento en los objetos de la foto y/o fotos desalineadas por un pequeño margen

  3. Tomar las fotos en el mismo instante, o con mínima diferencia de tiempo entre las fotos. Puede haber detalles sutiles como movimiento en los objetos o movimiento en el fondo. En la fotografía anterior, de la autopista, se alcanzan a percibir unos autos que avanzan entre toma y toma. Si bien, Photomatix cuenta con una opción para minimizar el efecto, de todos modos fue imposible evitar del todo el efecto fantasma (ghosting) en la foto. Lo mismo ocurrió en la foto del Hotel Hyatt, de Santiago, en la cual las nubes del cielo se ven superpuestas, precisamente porque las fotos individuales fueron tomadas con un lapso de diferencia que permitió el traslado de las nubes.
    ¿Entonces, cuál sería la mejor manera de disminuir el lapso entre tomas individual? Muy simple: usar bracketing (horquillado), definiendo el rango entre cada foto (cuántos stops de diferencia) y disparar partiendo por una exposición “media”, que buscar balancear todo.
  4. Evitar el Hiper-realismo. Hace poco encontré un artículo que mencionaba el hiper-realismo de las fotos HDR, para lo cual no pude más que estar de acuerdo. Llevo más de un año viendo diferentes ejemplos de fotos HDR y en muchos casos me parece que el efecto escapa a lo que el ojo puede ver. No olvidemos que el propósito original de las herramientas HDR en general es lograr que el medio fotográfico logre una escena equivalente a lo que ve el ojo humano. Ir más allá, intensificando colores y tonalidades en forma artificial, como en el caso de la foto HDR de Av. Kennedy, más arriba, me parece una exageración. Esto se puede resolver en forma muy simple con una corrección de intensidad de colores en el post-procesamiento digital.
  5.  

Sin duda, la alternativa de utilizar software para generar fotos HDR compuestas de dos o más tomas individuales abre un universo de posibilidades que recientemente comencé a explorar. En esta exploración me he ido encontrando diferentes limitaciones de estas herramientas, que finalmente evidencian de que no existe mejor fotografía que la que se capturó bien desde un comienzo. Gran parte de las limitaciones se resuelven en forma muy simple: un trípode y bracketing, ya sea de dos o de tres fotos.Imagen resultante de tres fotos individuales procesadas en HDR 

Resultado final de tres tomas en diferente exposición para lograr una imagen combinada por software HDR

Paisaje de pre-cordillera zona central de Chile. El resultado de tres imágenes con diferente velocidad de obturación, luego de su procesamiento HDR

Los invito a probar y conocer esta técnica.