Estudio de niveles y Máscara de enfoque

**Guillermo Luijk** · 02/03/2007 02:23 AM

En una web leí hace un tiempo un par de cosas sobre el enfoque de imágenes que me interesaron. Venía a decir que las herramientas de enfoque por software (máscara de enfoque de PS) eran un poco engañifa.

No en el sentido de que no sean efectivas, que lo son y mucho; todos sabemos que se convierten casi en imprescindibles. Sino por el hecho de que lo que realmente hacen no es aumentar el grado de detalle de una imagen (lo cual no es posible porque el detalle es el que hay, no se puede obtener información de donde no hay), sino que simplemente APARENTAN hacerlo por el siguiente mecanismo:

(NOTA: las gráficas que muestro NO SON HISTOGRAMAS NI CURVAS. Son una representación del nivel (valor de 0 a 255) de cada una de las columnas de pixels uniformes representadas en la imagen bajo la que aparecen.)

- Supongamos una imagen con dos zonas con gran diferencia de nivel y separadas por una frontera. La zona izquierda es oscura, la zona derecha es clara y la frontera es una transición suave de niveles, o al menos no es todo lo abrupta (enfocada) que desearíamos.

- La máscara de enfoque lo que va a hacer es, con toda seguridad mediante mecanismos de procesado digital tipo filtro paso alto (ganancia en las altas frecuencias, es decir en las zonas de cambios bruscos de nivel):

1. Reducir los niveles en la parte de la frontera más cercana a la zona oscura (izquierda), a un nivel menor al de dicha zona oscura.
2. Aumentar los niveles en la parte de la frontera más cercana a la zona clara (derecha), a un nivel mayor al de dicha zona clara.

De esta manera conseguimos dos efectos, uno deseado y otro indeseado:

El deseado es que en lo que antes era la frontera, la transición se va a dar de manera más abrupta gracias a que se alteran los niveles finales en los límites oscuro y claro de la misma: en el límite oscuro llegaremos a un nivel más bajo aún del que teníamos, y en el límite claro llegaremos a un nivel más alto aún del que teníamos. Esto lo percibiremos como una mayor sensación de enfoque, ya que vamos a ver una mayor diferencia de niveles, pero lo único que hemos hecho en realidad es aumentar el contraste de la zona de frontera.

El efecto indeseado es que ahora la imagen en las proximidades de la frontera y siempre fuera de la misma, habrá de realizar unas nuevas transiciones más o menos suaves para llegar a los niveles uniformes de las zonas izquierda y derecha:
1. Desde ese nivel más bajo que ahora hemos alcanzado en el límite de la frontera del lado izquierdo hasta el nivel medio de dicha zona izquierda.
2. Y desde el nivel más alto que ahora hemos alcanzado en el límite de la frontera del lado derecho hasta el nivel medio de dicha zona derecha.

Afectando así a una región de la imagen ajena a la zona de transición y que antes del proceso de enfoque tenía un nivel correcto y uniforme. Vemos que en ningún caso se reduce el tamaño de la zona de transición, por lo que realmente no estamos enfocando nada. Solo LO PARECE. Un verdadero enfoque consistiría en reducir el ancho de esa zona de transición.
Esto invalida planteamientos del tipo: "yo prefiero enfocar poco al revelar el RAW, y ya aplicaré máscara de enfoque luego en PS". El detalle que se pierde, no se recupera jamás. Otra cosa es que a efectos perceptivos la cosa funcione, y nuestro ojo vea como bien enfocada una imagen que hemos desenfocado en origen para aplicar luego máscara de enfoque. Pero no deja de ser pura ilusión.

Esas transiciones nuevas que han aparecido serán más visibles cuanta más máscara de enfoque se aplique y son las que generan los famosos halos que todos sabemos aparecen cuando nos pasamos de máscara de enfoque (Alex te tomo prestado este fotón. que quede claro que los halos de Alex fueron intencionados por él):

Para que todo esto se entienda visualmente, he hecho un programilla que permite generar imágenes de prueba con una transición lineal de niveles entre una zona izquierda oscura y una zona derecha clara (es la primera imagen que os mostré). La diferencia de niveles entre ambas zonas, así como la rapidez de la transición (cuantos pixels necesitamos para pasar de una zona a otra) son parametrizables.

Estas imágenes las paso por la máscara de enfoque y con el mismo programa analizo el perfil de niveles resultante para comprobar todos los efectos que os decía antes variando los parámetros de máscara de PS.

Para la anterior imagen de prueba los resultados son (en las dos primeras puede verse el efecto del % de enfoque, y comparando de arriba a abajo de las magnitudes pixels y umbral):

Como podéis ver, el ancho de la zona de transición permanece inalterable. Es el incremento/decremento de niveles sobre todo en las áreas adyacentes lo que distrae nuestro ojo y le hace creer que se ha alcanzado un mayor grado de enfoque. Mentira cochina.

Respecto al efecto de cada parámetro de la máscara de PS puede deducirse que:

- La Cantidad % controla los niveles máximo/mínimo a los que se nos van a disparar los picos de nivel en las transiciones (algo así como la ganancia de un filtro).
Si comparamos las primeras dos muestras (50% vs 80% de enfoque), podemos ver claramente como aumentan los niveles en los límites de la frontera.
Si utilizáramos un % todavía mayor o estos mismos valores pero con una imagen cuyos niveles de partida estuvieran más próximos al 0 (parte oscura) o al 255 (parte clara), no sería difícil llegar a saturar (llevar a negro y quemar a blanco) las proximidades de la frontera, con lo que podrían aparecernos halos completamente blancos o negros al aplicar el enfoque. Como en la foto de Alex donde algunos grises del cielo se han ido a blanco.
Por lo tanto hay que cuidar mucho este parámetro. Y a más % de enfoque, los halos serán más anchos pues se saturará una región más amplia. En dicha anchura también influirá el siguiente parámetro.

Ej. de saturación por excesiva Cantidad %:

- El radio en pixels controla la extensión de la zona a lo largo de la que se va a extender la normalización de dichos niveles pico hasta estabilizarse en los niveles de las zonas adyacentes (por decirlo de algún modo la amplitud de la zona que se verá afectada por el enfoque de una transición brusca). Comparando la imagen de arriba a la izq. con abajo a la izq. (30px vs 50px), vemos que el nivel máximo y mínimo alcanzado no varían, pero la transición desde dichos niveles a los de las zonas izquierda y derecha es más suave, y por tanto abarca una mayor zona de actuación, cuanto mayor sea este parámetro.

- El umbral en niveles no lo tengo tan claro, por el nombre se deduciría que indica cuan fuerte ha de ser la transición de niveles para empezar a aplicar enfoque; sin embargo el efecto del mismo es algo así como un control del grado de enfoque para reducir un poco su efecto. Es como si pusiera límite simultáneamente a los dos parámetros antes escogidos. Tendría que hacer más pruebas cambiando el ancho de la zona de transición y la diferencia de niveles entre las zonas izq. y der.

También he analizado la forma en que trabaja la Herramienta Enfocar de PS, que reconozco uso mucho para las fotos Web de 800 px. Bueno, pues es un desastre. A poco que la utilicemos unas cuantas veces con la intención de conseguir un enfoque razonable en imágenes grandes, el resultado es muy malo. Para empezar no se mantiene la neutralidad de los niveles (aparecen colores), pero es que si analizamos el perfil de niveles en la zona de transición enfocada con ella es muy errático apareciendo oscilaciones indeseadas:

También he podido hacer uso del programa para estudiar el caso contrario: partimos de una transición brusca de niveles: zona izquierda totalmente oscura, y zona derecha clara, sin niveles de transición. He aplicado un desenfoque gaussiano de PS y he analizado el perfil resultante de niveles. El resultado es una suave campana de gauss como se esperaba, aunque abarca bastantes más pixels de los que hemos indicado en el parámetro.

Y un último experimento: a veces podemos caer en la tentación de tratar de compensar un sobreenfoque con un desenfoque posterior. He aplicado un desenfoque gaussiano a la imagen obtenida de enfocar al 50% la imagen original. He necesitado un valor de desenfoque de 13 pixels para eliminar de modo mínimamente aceptable el enfoque creado en la transición. El resultado no podía ser otro que malo: el enfoque que habíamos aplicado se extendía a lo largo de demasiados pixels como para que no resultase una imagen final difusa en el mismo rango, y por tanto la imagen resultante está más desenfocada que la de partida:

En cambio si el proceso de enfoque lo restringimos a una zona más cercana a la transición (reducimos el parámetro de radio en pixels de 30 a solo 3), un desenfoque gaussiano más reducido es capaz de recuperar una imagen muy parecida a la de partida, con una pérdida de enfoque respecto a la misma más aceptable. Parece por tanto conveniente restringir a este efecto el parámetro de radio en pixels a valores bajos.

Espero que os sea útil todo esto. O que al menos no os hayáis dormido

.

**igle** · 02/03/2007 02:37 AM

Joder GUI, pero cómo subes esto a estas horas?

Me he perdido y me he dado cuenta que ya es hora de dormir!!! gracias

, Que conste que lo he leído todo (sí, leido a secas, siguiendo las letras con los ojos) y parece interesante pero no me he enterao de la mitad. Mañana lo miro y veo si es sólo por culpa del sueño...

eres un fenómeno...

wenas noches.

**Guillermo Luijk** · 02/03/2007 02:45 AM

Iniciado por igle

Joder GUI, pero cómo subes esto a estas horas?

joder y que lo digas, se me ha pasado el tiempo que no veas, estoy planteándome empalmar

.
menos mal que mañana en el curro tenemos mudanza, espero que mi capacidad de embalar cajas sea suficiente.

Léetelo que es interesante.

**Clin** · 02/03/2007 03:17 AM

Guille, cuando el diablo no sabe qué hacer con el rabo mata moscas. Está visto que lo tuyo con Morfeo va de la manita...
Un artículo muy ilustrativo e interesante. ¡Vete a la cama que mañana va a ser "pior"!, las cajas son malas compañeras y pesan mucho...
Un saludo

**NANO71** · 02/03/2007 09:39 AM

Gracias GUI, como siempre muy bien explicado todo. Una información muy interesante que por cierto, no conocía. Como siempre, todos los días se aprende algo nuevo. Gracias por compartir tus conocimientos.
Un saludo maestro.

**Inasio** · 02/03/2007 10:47 AM

Muy buena explicación. Muchas gracias por compartirla con nosotros

**primula** · 02/03/2007 12:48 PM

Gui, me interesa mucho, el/lo de analinazar eso del "umbral" de niveles de enfoques, ya que me parece que para algún tipo de fotos, me parece a mí, que le da un toque bastante menos brusco, como más suavizado y natural.

Cuando lo analice tu mente escrutadora, estaré pendiente, o dame un toque si hay descubrimientos en ese tema.

porque cuantas veces, al dar máscara de enfoque, mal usada, nos cargamos la imagen, vamos lo digo por mí.

gracias gui!!!

**garedagmad** · 02/03/2007 13:07 PM

Muy ilustrativo. La verdad es que comom tú mismo dices, de donde no hay no se puede sacar... a la fuerza, tienen que ser pequeñas trampas las que se utilicen... mira como destruir es fácil: desenfoque gaussiano.

Lo que no me queda muy claro (que no veo, vamos) es tu comentario:

Iniciado por _GUI_

"yo prefiero enfocar poco al revelar el RAW, y ya aplicaré máscara de enfoque luego en PS". El detalle que se pierde, no se recupera jamás.

¿Qué distinto algoritmo de enfoque utiliza la cámara o el software de "revelado" RAW para que sea mejor enfocar en ese momento en lugar de dejárselo luego al PS?

Entiendo que en el fondo, tan proceso software será uno como otro, y si estamos hablando del PC en ambos casso, los dos podrían emplear los mismos recursos.

El cierto que cuanto "antes" se haga un determinado proceso, dispondrá de datos más fiables, en tanto que más próximos a la toma original, pero también es cierto que el siguiente proceso que hayamos postergado sufrirá de las alteraciones "colaterales" que haya producido el primero... así que no veo evidente que fuera mejor enfocar antes que ajustar niveles, o salvar info de sombrs o luces, por ejemplo, ni al revés. Supongo que dependerá de cada ocasión, ¿no?

**Guillermo Luijk** · 02/03/2007 13:16 PM

Iniciado por garedagmad

¿Qué distinto algoritmo de enfoque utiliza la cámara o el software de "revelado" RAW para que sea mejor enfocar en ese momento en lugar de dejárselo luego al PS?

No no ojo, yo no hago juicios sobre cuándo es mejor o peor enfocar, porque lo importante y lo que va a misa es el resultado final. Excepto en una web de un tío donde comparaba varios reveladores RAW y se mostraba muy adepto de enfocar al máximo en el propio revelado, veo que la mayoría de la gente ha concluido que lo mejor, para el resultado final repito, es que no se enfoque mucho al revelar el RAW y se compense luego con máscara de enfoque en PS.

Yo solo afirmo que donde no tenemos información, ya no se puede recuperar. Y por tanto intuyo que no-enfocar más en el revelado RAW, puede equivaler a destruir información que ya nunca podremos recuperar luego por mucho enfoque que apliquemos en PS. Lo que pasa es que quizá sí-enfocar más en el revelado RAW tiene otras consecuencias más perjudiciales (a mí por ejemplo en ACR me suele aparecer si enfoco mucho una especie de ruido chisporroteante sobreenfocado que queda muy mal).

Era una reflexión totalmente teórica.

**garedagmad** · 02/03/2007 13:40 PM

Ya, claro, es que -sin conocer los detalles del algoritmo que cada programa de RAWs pueda utilizar- intuyo que tendrá "problemas" (quizá mejor llamarlos "consecuencias") similares a los que tú destacas del algoritmo de enfoque en PS.
Doy por hecho que "no enfocar más" en el revelado RAW no implica desenfocar sobre algo existente -esto sí supondría destruir información-, sino sólo no aplicar en mayor grado el algoritmo que el software proporcione -esto sólo es tratar de adivinar info o dar la sensación de que esta aumenta, lo msimo que persigue el PS-.

Así que al llegar al final al PS, no creo que en ningún caso se haya perdido info por no enfocar al principio, sino sólo por todos los siguientes pasos que se hayan dado.

Si enfocas "mucho" primero y luego ajustas niveles, por ejemplo, estarás ajustando los valores de píxeles "irreales" que ya han sido trucados para dar sensación de enfoque. Si por el contrario ajustas y luego enfocas, estarás enfocando, quizá bordes con distinto contraste local que el que tendrían en la imagen original.

Esto mismo con cualesquiera procesos que se le hagan... y supongo que la mejor opción podría depender incluso de cada foto, aunque quizá en términos generales los algoritmos de algunos procesos son más "destructivos" que otros, y quizá el consenso general indica que el de enfoque es de los más destructivos, ¿no?

Se me ocurre por ejemplo que parece mejor enfocar una vez reducido ruido que tratar de reducir ruido a partir de una imagen enfocada, y por tanto cuyos contrastes locales han sido exagerados. Dependiendo de los parámetros de cada proceso, se me antoja que el ruido en este segundo caso se amplificaría con el enfoque.

NOTA.-Todo lo que opino, lo voy pensando (=se me va ocurriendo) según leo y escribo, así que son susceptibles de rebatir, corregir o negar la mayor :-) y estaré muy contento de aprender, como hago habitualmente según participo en los foros.

**Guillermo Luijk** · 02/03/2007 13:51 PM

Iniciado por garedagmad

Doy por hecho que "no enfocar más" en el revelado RAW no implica desenfocar sobre algo existente -esto sí supondría destruir información-,

jejeje me has pillado. esa misma duda tengo yo, estaría bien saber qué hay dentro del "enfoque cero" de los reveladores RAW.

Iniciado por garedagmad

NOTA.-Todo lo que opino, lo voy pensando (=se me va ocurriendo) según leo y escribo, así que son susceptibles de rebatir, corregir o negar la mayor :-).

yo hago lo mismo, soy un gran charlatán. pero de momento voy acertando.
el sentido común te lleva a todas partes.

**ABH** · 02/03/2007 17:30 PM

¡Ese GUI!!!, eres un cab......

mira que utilizarme como ejemploooo,

De esta cortamos nuestra amistad

,

La verdad es que como ejemplo seguro que no le hay mejor.

bueno como ya sabes por el privadín a mí así la foto me parece que tiene su sentido con halos y todo, si es que no tengo remedio.

Por cierto trataré de poner la foto con enfoque correcto a ver que tal... (aunque a mí no me convencía nada)

Un saludo

**ABH** · 02/03/2007 17:54 PM

Pues ya está, aquí teneis la original, la luz era terrible, precisamente lo que me gustó para esto.

http://www.ojodigital.com/foro/showt...06#post1432406

Un saludo,

**J B** · 02/03/2007 18:32 PM

Gracias GUI
anoche sobre misma hora que publicabas esto, me surgia la duda entre enfocar y mascara de enfoque
lo has explicado perfectamente, ahora sabre que pasa cuando mueva los cursores de % y de radio y me imagino que umbral es cual es el diferencial que el considera como igual y en esos no aplica mascara de enfoque.
de nuevo gracias por compartir tus investigaciones.

**chato** · 02/03/2007 20:58 PM

Gracias amigo, como sospechaba era un mal apaño, lo que no esta bien enfocado lo disimulamos, pero si esta bien, la caga...s

**Manuel Boo** · 02/03/2007 22:19 PM

¡Que te contraten los de Photoshop ya!

**eustymarsa** · 03/03/2007 00:27 AM

...otro tuto al disco duro. Gracias por compartir conocimientos , no todos lo hacen.

**GMAN** · 07/03/2007 11:00 AM

Pero que dormir,no sabes como disfruto de tus pruebas e conclusiones,ya que hasta el momento he aprendido mucho en muchos sentidos...

Saludetes,
GMAN

**kometa** · 07/03/2007 12:52 PM

Merci GUI, salu2 Kometa

**inigobar** · 15/03/2007 22:26 PM

Ole! Muy bueno _GUI_ Tus tutotiales se están convirtiendo convirtiendo de obligada lectura para gente que esta empezando como yo. Gracias por tu tiempo!!!!

Por cierto, hace un tiempo vi un tutorial tuyo sobre la herramienta de curvas para realizar virados, que ahora no encuentro. Podrías decir donde está colgado el post en el foro? Gracias !!!

**pedromar** · 15/03/2007 23:32 PM

Hola Inigobar, el post al que te refieres creo que es éste :

TUTORIAL Curvas: niveles, contraste y virados

Un saludo, y gracias _GUI_ por dedicar tu tiempo en enseñar lo que sabes.

**OscarG** · 16/03/2007 00:42 AM

¡Fantastico! Voy a abonarme a todos tus hilos

Hay una cosa que seria interesante que probases con ese prograrmita que te has hecho. Se trataria de aplicar primero un muy ligero desenfoque gaussiano (1 px o menos) para despues poder aplicar una mascara de enfoque más agresiva. En una ocasion lo lei y he comprobado que algunas veces da buen resultado.

**inigobar** · 16/03/2007 12:58 PM

Iniciado por pedromar

Hola Inigobar, el post al que te refieres creo que es éste :

TUTORIAL Curvas: niveles, contraste y virados

Un saludo, y gracias _GUI_ por dedicar tu tiempo en enseñar lo que sabes.

Gracias pedromar!!! Si era exactamente este el post que buscaba!

Gracias!

**Efigmeno** · 16/03/2007 15:37 PM

Gracias por el tutorial.
Saludos.

**Guillermo Luijk** · 17/03/2007 01:58 AM

Iniciado por OscarG

Hay una cosa que seria interesante que probases con ese prograrmita que te has hecho. Se trataria de aplicar primero un muy ligero desenfoque gaussiano (1 px o menos) para despues poder aplicar una mascara de enfoque más agresiva. En una ocasion lo lei y he comprobado que algunas veces da buen resultado.

Al suavizar previamente se obtiene un resultado final más natural, pues si bien los valores de pico alcanzados resultan similares, hay una adaptación más suave (ensanchando un poco la zona de transición) en las zonas de cambio brusco de pendiente.

Yo creo que es cuestión de gustos, a mí por concepto no me gusta marranear la imagen y prefiero hacerle el menor número de pasos posible.

Sin desenfoque previo quedaban así (repito las del inicio del hilo):

**OscarG** · 17/03/2007 02:27 AM

Bien, parece que en efecto la teoria funciona y los halos son menos evidentes.

A mi tampoco me gusta guarrear mucho. De hecho ya hace tiempo que no lo hago, eso fue cuando andaba experimentando enfoques porque ninguno me gustaba, pero desde que descubrí el Smart Sharpen es lo único que uso.

gracias por la prueba

**javierOO** · 18/03/2007 08:47 AM

Con el solo animo de simplificar y esclarecer las explicaciones de este "monstruo de la fotografia en O.D." que es Gui, me gustaria redefinir tres cosas:

Contraste: Es el modo en que dos tonos se diferencian. Si es de forma brusca se dice que entre ellos, existe un gran contraste..

Resolucion: Es la capacidad de "resolver" es decir, la que tiene una optica por diferenciar pequeños detalles.

Definicion: Es una apreciacion subjetiva de como apreciamos los detalles..

La definicion, es la suma de la resolucion y el contraste.

Con la misma resolucion (misma optica) podemos ampliar la definicion aumentando el contraste, o reducir esta, bajandolo.
La variacion de el contraste no tiene que ser, obligatoriamente, general en todos los tonos de la imagen; puede ser "microcontraste" (enfoque digital).
La iluminacion cambia la definicion, pues aumenta o reduce el contraste
La resolucion depende de la optica (su formula), el diafragma empleado y las formas de realizar la imagen (tripode, parasol etc).
El diafragma que mas resolucion produce suele estar entre el tercero y cuarto a partir del maximo abierto en esa optica.

Por las razones expuestas, alguien un poco cuidadoso puede conseguir ,con una optica barata, resultados superiores a los obtenidos con la mejor optica, trabajada de forma descuidada...

Los profesionales necesitan , habitualmente, opticas de calidad, UNICA Y EXCLUSIVAMENTE para poder trabajar de forma poco cuidadosa (lo cual, es mas rentable).

Un saludo

javierOO

**CarlosM** · 18/03/2007 10:06 AM

Hola Guillermo.

Pedazo de estudio.

A ver si soy capaz de exponer para que sirve el parámetro "umbral". El umbral te define cuanto han de diferenciarse dos pixeles para aplicarles la curva de correción que te definen los otros dos parámetros. En una transición blanco (225) a negro (0) aplicamos los valores tal y como has explicado, en una transición entre dos grises próximos "umbral", no se modificarán.

La aplicación más evidente de esto es no amplificar el ruido de la imagen, si el umbral es cero, cualquier transición entre dos pixels se amplificará, aunque no sea deseable.

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