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23 de abril de 2018

Evitando el ruido

Después de la buena aceptación de las entradas anteriores acerca de cómo trabajar en escenas de alto rango dinámico (aquí, aquí y aquí) nos tiramos al agua con un nuevo mini-tutorial. En este caso acerca de cómo evitar el ruido en nuestras imágenes o cómo reducirlo cuando nos vemos obligados a emplear ISOs elevados.

El principalmente causante del ruido en nuestras imágenes es el empleo de un ISO elevado. Partamos de la base de que todo el mundo sabe lo que es el ISO (el nivel de sensibilidad del sensor a la incidencia de luz), pero realmente ... ¿qué entendemos por ISO alto? Pues al menos para esta entrada, entenderemos ISO alto aquel valor de nivel de sensibilidad de la cámara a partir del cual se empieza a apreciar ruido de forma notable. Concretando un poco (sólo un poco) más..
  • El ruido en una imagen es algo subjetivo, pues dependerá del nivel de tolerancia que el observador tenga a él. Lo que para unos es inaceptable para otros entrará dentro del intervalo de tolerancia. 
  • El ruido dependerá también del tipo de fotografía. Es mucho más evidente en un retrato, por ejemplo, que no en una imagen nocturna, en dónde es mucho más fácil de disimular dada la propia naturaleza de la imagen.
  • Para una misma persona el nivel de ruido aceptable dependerá principalmente del tipo de cámara. En cámaras de iniciación probablemente sea muy evidente en ISOs de 1600 o superior (dependiendo del tipo de imagen), las cámaras de APSC de una categoría media-alta soportan ISOs de 1600 o 3200 relativamente bien y las cámaras full frame pueden manejar ISOs de 6400 o incluso superiores de una manera aceptable (o eso dicen :)
Entonces... ¿la única forma de no tener ruido es tener la mejor cámara que nos podamos pagar? Por supuesto que no. Hay formas bastante más económicas y bastante sencillas.

La primera de ellas es bastante obvia. Si los ISOs altos son los causantes del ruido en las imágenes, bastará con emplear ISOs más reducidos para evitarlo. Mantener el nivel de exposición a la vez que se baja el ISO se puede conseguir de diferentes formas: abriendo más el diafragma y/o aumentando el tiempo de exposición.

El problema es que las 2 anteriores opciones no siempre son factibles. Por un lado, la apertura máxima de diafragma tiene un límite que no podemos exceder (tanto físicamente en nuestro objetivo como económicamente si queremos cambiarlo con un objetivo más luminoso) . Por otro lado, aumentar el tiempo de exposición también tiene sus limitaciones. Tiempos excesivamente elevados también acaban generando ruido, en este caso por calentamiento del sensor. 

Además hay circunstancias que no hacen posible ninguna de las dos opciones: bien porque estamos obligados a usar diafragmas más cerrados para mantener la profundidad de campo, bien porque la escena (eg. retratos, niños jugando...) no permite tiempos de exposición elevados, bien sea porque estamos obligados a disparar a mano, sin trípode y eso nos obliga a usar exposiciones cortas.

Sin embargo, en este caso particular, en el que estamos obligados a usar exposiciones cortas y disparos manuales, tenemos ciertas opciones en el postprocesado para mitigar este problema.

Pongamos por ejemplo la siguiente imagen, tomada en el interior del Monasterio de Sobrado dos Monxes, en una estancia en semioscuridad y sin posibilidad de usar trípode. ¿Opción para lograr una exposición adecuada? Pues no queda otra que subir ISO, en este caso hasta 1600.

ISO 1600. Imagen original (con ajustes básicos en Lightroom)

A simple vista puede parecer que el ruido está controlado, incluso puede que para una impresión a pequeño tamaño sea válida. Pero la cosa cambia cuando ampliamos la imagen al 100%... el ruido se puede apreciar de forma bastante clara.
ISO 1600. Ampliación 100% imagen original
Tendríamos la opción de reducir el ruido desde el propio Lightroom con la herramienta destinada a  ello, pero a costa de perder algo de nitidez y conseguir imágenes con un aspecto más lavado.

Pero la mejor opción no es esa, sino la explicada a continuación:
  1. Realizar no una sino varias (e.g. 5) tomas con la misma configuración de la cámara intentando no variar su posición. 
  2. Abrir todas las tomas en Photoshop y alinearlas (Edición -> alinear automáticamente) para solucionar los desplazamientos producidos por el disparo manual.
  3. Seleccionar todas las imágenes y convertirlas en un objeto inteligente (Menú Capa -> objetos inteligentes / convertir en objeto inteligente)
  4. Establecer el modo de apilamiento en Promedio o Mediana (Capa -> objetos inteligentes -> Modo Apilamiento)
Dado que el ruido aparece en cada una de las tomas en lugares aleatorios, promediando todas ellas logramos reducirlo en la imagen resultante, tal y como se muestra en la siguiente imagen.

ISO 1600.  Ampliación 100% tras conversión a objeto inteligente (modo promedio)
Como puede observarse, la incidencia del ruido es bastante menor y, además, esta se consigue sin perder nitidez en la imagen resultante.

Comparativa imagen original (izda) e imagen procesada con objetos inteligentes (derecha)


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