Apilamiento de enfoque (focus stacking) para extender la profundidad de campo

Introducción

El apilamiento de enfoque (focus stacking) es una técnica poderosa para extender la profundidad de campo aparente de una foto. Es quizás más útil en fotografía de primeros planos y macro, ya que el diafragma más cerrado del objetivo a menudo es insuficiente para renderizar todo enfocado. Incluso puede superar la inevitable pérdida de nitidez por difracción. Sin embargo, el focus stacking es una técnica compleja de dominar. Siga leyendo para aprender más sobre esta potente herramienta.

Foto tomada bajo luna llena sobre el puente Clare en Cambridge, Inglaterra. Se usaron dos distancias de enfoque: una para la esfera y otra para el fondo.

Cuándo usar apilamiento de imágenes

Cuando un fotógrafo requiere más profundidad de campo, suele aumentar el diafragma (número f). Aunque es simple y efectivo, un diafragma mayor tiene desventajas: aumenta el tiempo de exposición necesario y, en casos extremos, reduce la nitidez en el plano focal por difracción. Además, puede desear mayor profundidad de campo de la que el diafragma máximo del objetivo permite. Escenarios típicos:

Foto macro de Piotr Naskrecki

• Fotografía de paisaje: desea vasta profundidad de campo evitando suavidad por difracción en el plano focal. Permite impresiones mayores y más nítidas.
• Fotografía macro: busca mayor profundidad de campo de la que el diafragma máximo del objetivo permite (a menudo f/22 o f/32 en réflex).
• Fotografía con poca luz: quiere evitar tiempo de exposición prohibitivamente largo. O desea congelar movimiento en parte de la imagen (sujeto en movimiento), pero preservar amplia profundidad de campo en otras partes (sin flash).

¿La solución? Combinar varias imágenes separadas («apilamiento de imágenes»). Esto evita muchas desventajas de diafragmas muy cerrados, manteniendo la ventaja de gran profundidad de campo. En este artículo nos centramos en apilar fotos tomadas a distintas distancias de enfoque, produciendo una sola composición con profundidad de campo extendida (focus stacking). En la segunda parte trataremos apilamiento de imágenes tomadas a distintos diafragmas.

Visión general

El focus stacking funciona en tres etapas generales:

→ →

1. Se toman varias fotos incrementando gradualmente la distancia de enfoque a lo largo del sujeto. El número de fotos varía desde un par (para dos capas distintas) hasta docenas (escenas extensas). En general, evite sujetos en movimiento.
2. Estas fotos se alinean para que su contenido se superponga píxel a píxel. Este paso es necesario incluso con trípode, ya que cambiar la distancia de enfoque siempre causa desalineación (más adelante).
3. Se crea una imagen compuesta basada en las regiones más nítidas de cada foto. Si el sujeto tiene solo unas capas distintas (como el ejemplo de la esfera), puede hacerse manualmente con máscaras de capa. De lo contrario, se requiere Adobe Photoshop CS4+ o software especializado como Helicon Focus, TuFuse o CombineZM.

Etapa 1: Captura de las fotos

La decisión más importante en focus stacking es cuántas fotos tomar. Esto influyen los siguientes factores:

	Nº requerido de fotos apiladas
Cuando # capas del sujeto aumenta...	Aumenta
Cuando el diafragma (f-stop) aumenta...	Disminuye
Cuando la magnificación del sujeto aumenta...	Aumenta
Cuando el tamaño de impresión/imagen aumenta...	Aumenta

Es decir, los mismos principios de profundidad de campo aplican aquí. Si su sujeto abarca gran distancia y planea imprimir grande, necesitará diafragma alto para profundidad suficiente. La diferencia es que ahora tiene un dial más: el número de imágenes apiladas. Por ejemplo, puede usar diafragma menor si apila más imágenes (o viceversa).

Podría estimar el número con una fórmula, pero es mejor desarrollar intuición. Si casi tenía suficiente profundidad sin stacking, empiece apilando 2–3 imágenes con distancias de enfoque uniformemente espaciadas, y vea el resultado. La clave es experimentar mucho al principio. En el ejemplo abajo, tres fotos son suficientes mientras la imagen no se muestre más grande de lo mostrado:

Nota: Fotos pre-alineadas para comparar profundidad de campo fácilmente. Antes de alinear, la izquierda era ligeramente mayor que la central y derecha (ver etapa 2).

Espaciado óptimo de distancias de enfoque. La clave es asegurar que la profundidad de campo de cada foto siguiente se solape con la de la anterior. Así no habrá zonas suaves en la composición final. Distancias más cercanas suelen producir nitidez más consistente y natural, pero toman más tiempo y almacenamiento, así que evite excederse.

Evite la profundidad de campo ondulada que resulta de distancias de enfoque demasiado separadas (ejemplo izquierda). Si usara diafragma menor, necesitaría más imágenes. Use la función «Live View» de la cámara para espaciado más consistente. Para apilados avanzados, conecte la cámara a un portátil (si soporta) para vista ampliada y control preciso de distancia de enfoque.

Si su sujeto abarca desde la cámara hasta el fondo lejano, debe asegurar que el rango de distancias de enfoque cubra todo en foco nítido. En este caso, el focus stacking debe ser un enfoque «todo o nada», de lo contrario los sujetos se renderizan con profundidad de campo antinatural y abrupta. Solo puede conformarse con pocas distancias cuando el sujeto tiene capas distintas (como la esfera inicial).

Diafragma óptimo. Diafragmas mayores permiten distancias de enfoque más espaciadas, pero pueden reducir nitidez final. Generalmente es buena idea elegir el diafragma más alto posible sin suavidad visible por difracción. Si duda, f/11–f/16 suele funcionar bien en réflex.

Etapa 2: Alineación de las fotos

A diferencia de extender profundidad de campo variando el diafragma, variar la distancia de enfoque causa desalineación en cada foto. Esto es porque la distancia focal efectiva de un objetivo cambia ligeramente al alterar la distancia de enfoque (véase tutorial sobre objetivos macro y extensores). Como resultado, el ángulo de visión también cambia, dando apariencia de zoom al enfocar cerca o lejos:

Distancia de enfoque cercana (ángulo más estrecho)

Distancia de enfoque lejana (ángulo más ancho)

Software especializado debe re-alinear (registrar) las imágenes separadas. Paquetes necesarios: TuFuse, Helicon Focus, CombineZM o combinación de Auto-Merge y Auto-Align de Photoshop. Afortunadamente, todos producen resultados muy similares al alinear. En Photoshop, use «Archivo > Automatizar > Photomerge...» o «Edición > Auto-Alinear capas...» como se muestra:

... O ...

Si usa Photomerge, puede efectuar etapas 2 y 3 a la vez marcando «Mezclar imágenes». Si las fotos fueron en trípode (como deben), use opción «Collage» (derecha). Si usa otro software, equivale a asegurar que solo reposiciona y redimensiona al alinear.

Si usa «Auto-Mezclar capas», primero asegúrese que todas sus fotos estén ya pegadas como capas en Photoshop.

Etapa 3: Fusión y mezcla de las fotos

Fusionar requiere determinar qué foto apilada contiene la representación más nítida de cada región. En el ejemplo, software seleccionó y fusionó solo las porciones más nítidas de cada distancia:

Enfoque:

Cercano

Medio

Lejano

→ Porción más nítida → Composición final

Desafortunadamente, la calidad de fusión/mezcla varía sustancialmente según el software de apilamiento. Con sujetos simples de capas bien definidas (como arriba), resultados serán similares. Pero cuando las capas son irregulares y muy entrelazadas, los resultados varían dramáticamente. Siempre puede editar manualmente qué foto aporta dónde, pero es laborioso. Se recomienda probar versiones de prueba del software que considere.

En Photoshop, si ya usó Photomerge para alinear en etapa 2, las fotos pueden ya estar fusionadas si marcó «Mezclar imágenes». De lo contrario, mezcle así:

(1) Seleccionar fotos en capas (2) Ir a «Edición > Auto-Mezclar capas...» usando menú superior, marcar «Apilar imágenes». Capas resultantes

Quedará con máscaras de capa para cada foto apilada (imagen derecha arriba), así que solo aplane la imagen (seleccione todas las capas y vaya a «Capa > Aplanar imagen») y tendrá una foto nítida con profundidad de campo extendida. Por si acaso, inspeccione el resultado final y edite máscaras si es necesario.

Limitaciones y alternativas del focus stacking

El focus stacking es amazingly potente, pero tiene desventajas:

• Puede ser muy laborioso.
• Suele requerir sujetos inmóviles.
• Puede necesitar dispositivo de enfoque de precisión (rail de enfoque) para apilar muchas fotos (macro extremo).
• Requiere software especializado para alinear y fusionar/mezclar.

Dos excelentes alternativas:

• Extender profundidad de campo apilando imágenes tomadas a distintos diafragmas. Más simple que focus stacking porque no requiere alineación, aunque no extiende la profundidad tanto.
• Usar movimientos de basculación con objetivo tilt/shift para reposicionar la profundidad de campo. Captura sujetos en movimiento, pero limitado a sujetos en región en cuña.