ABERRACIONES CROMÁTICAS,

MUCHO MÁS QUE PROBLEMAS DE PERFILES.


                                                                                                                10 de Septiembre de 2.007
 

Las aberraciones cromáticas son uno de los problemas importantes con los que nos podemos encontrar en una fotografía.

Los tipos de aberraciones y como se producen ópticamente es una temática ampliamente tratada en la red y con muy buenos artículos sobre ello. Uno muy sencillo, riguroso, completo y gráficamente bien tratado lo podéis encontrar en esta página, además de otros más amplios que se detallan al pie de página.

Seguro que habrá muchas más donde también se documenten y para muchos de vosotros quizás no os haga falta ni repasar el tema para tener claro la causa y el efecto.

En este pequeño artículo quiero centrar la problemática no solo en los perfiles que se aprecian habitualmente en contrastes altos de luz y color sino en la degradación de la nitidez y del color del original de la zona. La esencia de este artículo es explicaros que ese perfil que vemos en algunas fotografías en esquinas extremas, especialmente en diafragmas grandes y/o contraluces altos así como grandes contrastes de color es solo la "punta del iceberg" del problema. No es necesario ver ese tipo de perfiles ni que la coyuntura los evidencie para apreciar que en la zona existen importantes ACs.

Para los menos experimentados en este tipo de aberraciones ópticas iré exponiendo paso a paso esta problemática y para los más avanzados os ruego un poco de paciencia.



                                                            
LOS PERFILES

Como localizarlos.-
En fotografías normales se evidencian cuando la conjunción de algunos factores lo propician. Para detectarlos de forma rápida y metódica en pruebas de estudio se suelen poner, en las zonas donde queremos “destaparlos” para medir su magnitud y saturación, una probeta que nos facilite su detección y evaluación.

La probeta, como ya sabréis muchos, consta de dos líneas o áreas de los colores más opuestos ( Bco. y Negro) con una transición lo más radical posible, es decir separados en línea impresa con la mejor definición posible.

Las ACs se producen por un defecto en la convergencia en su zona exacta del plano focal de uno o varios de los tres canales  (R,G y B) ya sea de forma lateral como longitudinalmente. Al quedar desfasados de zona solo uno o dos canales se forma ese perfil (rojo, magenta, azul, vde., etc.) el cual queda más evidenciado si tiene un área blanca contigua, siendo de este modo su evaluación más fácil.

Como evaluarlos y medirlos.-
Hacer una evaluación de este tipo de aberración óptica de forma objetiva y mesurable con medios digitales es una tarea muy compleja, no complicada.
Compleja porque hay mucha información para medir y la publicación de esta de una forma gráfica  y sencilla resulta muy engorrosa.

Si observamos al 400 ó 500% en el monitor el perfil de una AC veremos que lo forman uno, dos, tres… etc.. píxeles con distintas saturaciones o tonalidades del mismo color. Cada píxel, como unidad de información mínima, es indivisible por lo que tendríamos que formar una gráfica múltiple o tablas con el número de píxeles que la componen y su % de saturación.

De las pruebas que conozco que se publican en la red o en revistas de objetivos con cámaras digitales a nivel de aficionado avanzado o profesional, es decir no en pruebas industriales ni en pruebas ópticas muy especificas, una es la de Chasseur d´Images. Es quizás una de las más acertadas pero también es la más tediosa ya que obliga a plasmar en papel el archivo digital en un tamaño DIN A3 y a medir posterior cuidadosamente el tamaño del perfil de dicha aberración. Por ello para trabajar dentro de un entorno digital al 100% quizás no sea la más conveniente.

Otro sistema computerizado es el de Imatest. Este establecía en su inicio un área con su conversión equivalente expresada en píxeles, por ello podemos observar que su evaluación se expresa en píxeles con sus decimales. Posteriormente cambió sus valores al % sobre el radio del sensor, entiendo que esta última es más acertada a las herramientas digitales. En todo caso el indicar píxeles de forma decimal, es decir con divisiones de estos no me parece acertada ya que el píxel no es divisible.

En cualquier caso hay un factor que se queda fuera en estas dos valoraciones y es el % de saturación y contraste de esta aberración, factor que la hace más o menos visible, perturbadora o llamativa.

Modificación o perturbación del color.-
Dado que las posibles variaciones de ACs las generan tres canales y además de dos formas (lateral o longitudinal) se podría decir teóricamente que nos podemos encontrar con doce variantes de color o tipo de afectación que valdría solo para su evaluación en una plantilla con blanco y negro.
En fotografías reales, dado que los colores y su saturación colindantes son muchísimos, nos las encontraremos de forma y colores casi infinitos.




                                                     

                                   
Muestreo al 100% de una esquina a 4/5 partes y centro.
                                    Cada línea en ambas imágenes esta formada por +/- 13 píxeles.


Si miramos estos recortes y los analizamos al 800%  podemos ver que por la izquierda hay cinco píxeles con degradado de tono de color magenta bien visibles (no hay coincidencia del verde). Pasados estos primeros cinco píxeles nos encontramos con otros cinco donde el verde entra de forma progresiva y se genera un color antracita con un a lig. dominante azul. A partir de estos diez píxeles vemos solo el verde con tres o cuatro píxeles degradados.
Si hacemos un muestreo de color centro-esquina del área central (que en esquina resulta ser muy pequeña +/- 3 píxeles) vemos que:  en el centro tenemos como reproducción del negro de la carta con unos valores promediados de 50-50-50 y en la esquina, digamos útil,  50-60-50 respectivamente por RGB.

 

                                           



El color original lo tenemos ya desvirtuado en toda la línea, luego si se hace un muestreo para restaurar los cinco primeros píxeles magenta mediante soft, el color que se coja ya no será el que había en la escena. Cada programa podrá trabajar tal y como esté diseñado y generalizar en este tema sería muy gratuito y erróneo, pero lo que es cierto es que no hay una información válida en ese área para reconstruir la totalidad.

Por la experiencia que tengo con algunos programas, habitualmente corrigen los perfiles muy evidentes sacrificando contraste pero no la zona que está igual de afectada.


                                             _________________________



En otra AC más severa y casi monocromática se aprecia en esta anchura lo mismo y además en el nº 5 podemos ver el rapport del descentrado así como la afectación dependiendo del ángulo de incidencia respecto al eje central.
De izqda.. a derecha nueve píxeles de color azul + 4 verdes (1 casi negro que es la única zona donde se centra lo suficiente el rojo en esta anchura de línea). ¿Cuantos píxeles se reconstruirán por soft? ¿Que color escogerá como patrón?




                                                  
                               
Muestreo al 100% de una esquina a 4/5 partes y centro.




                        
                        
Misma esquina ampliada al 300%


                                        _________________________

 

Por último aquí podéis ver la esquina extrema de un zoom 24 mm. a f 1:4.5.

En esta aberración, en una fotografía normal, solo se aprecia claramente el halo verde  en perfiles lo suficientemente anchos y con un contraste adecuado para que se generen con esta magnitud.

Debido al descentrado un tanto peculiar podéis ver ahora el verde a la izquierda, transición (G+B+R) que no llega ni a un solo píxel y (B+R) de dos píxeles.

Se puede apreciar claramente el ciclo o distancias de descentrado ya que por la anchura de este invade totalmente la línea vertical. En cambio como la horizontal es suficientemente ancha para que propicie el centrado del canal azul, se generen +/- 3/5 partes de la línea de color marino porque a negro no llega evidentemente.

Mirando otra vez 12 cms. a la derecha de la misma carta vemos que en  líneas con la misma orientación pero con menor anchura se generan de forma muchísimo más atenuada estas ACs. Es más apreciable el astigmatismo que la AC en si.

 

                      
                            Recorte al 600% escala escala 1

 

                      
                            Recorte al 600% distanciada solo 12 cms. de la zona colindante (es decir
                            donde acaba una empieza la otra, se recortan de esta forma para presentarlas
                            de forma horizontal)
 

Conclusiones.-
Como resumen de lo expuesto se podrían sacar una serie de conclusiones, unas objetivas y otras más o menos objetivas :

1.- Debiéramos de concienciarnos de que siempre tendremos ACs en nuestras fotografías en mayor o menor grado, no tenerlas al 100% por la calidad del objetivo  o por soft es imposible en la mayoría de productos y/o situaciones.

2.- Deberíamos de establecer un listón en cuanto a la magnitud y contraste de estas ACs que consideremos adecuado a nuestra exigencia o a la de nuestros clientes.

3.- No deberíamos de menospreciarlas pensando en que si las hay las arreglaremos por soft. Evidentemente si el resultado de ese arreglo satisface nuestras expectativas o necesidades, bienvenido sea.

4.- Por último recomiendo valorar dichas ACs por la visión de las mismas. Establecer  solo un valor numérico, tal y como he expuesto anteriormente, puede llevarnos a desengaños.



                                                        ******************

 

Anexo nº 1                                                                                                    13 de Agosto de 2.008


Ha pasado casi un año desde la publicación de este pequeño artículo y, coincidiendo con la reciente publicación de un zoom gran angular [Tokina 11-16/2.8 DX AT-X Pro], como sucede a menudo, se encuentran ejemplos prácticos para mostrar la importancia de esta aberración así como otras formas de explicar el mismo tema que quizás puedan ser más entendibles para otras personas.

Leyendo hace unos días un hilo en un conocido foro de fotografía digital sobre el zoom mencionado, es un ejemplo de los muchos que se pueden encontrar foros sobre el tema, me saltó otra vez la necesidad de revisar este artículo y de repetir, esta vez con ejemplos prácticos, todas las caras del problema óptico.

Haciendo referencia a las aberraciones cromáticas del zoom mencionado leía frases como estas:

- En cuanto a las aberraciones, pues tienen arreglo.

- Si disparas en RAW, cualquier software de revelado puede minimizar las aberraciones cromáticas con sólo mover un deslizador.

Las dos citas y algunas más del hilo se referían evidentemente a los halos o perfiles magenta que se evidencian en situaciones de alto contraste pero, si leemos al pie de la letra su texto, algún aficionado menos experto podría entender  que se pueden arreglar todos los efectos perjudiciales de las ACs.

Los programas de revelado de RAW o retoque eliminan este problema de forma muy eficaz. En algunos sistemas (máquina+zoom) de manera automática y sin previa configuración también se corrigen estas ACs incluso en el procesado del .jpg directamente en máquina ... ver Nikkor AF-S 16-85/3.5-5.6 DX G VR. Otros sistemas los realizan mediante su configuración (Leica M8) , ya sea de ACs, moiré o viñeteo.


pero... ¿que pasa con el resto de la fotografía?


Tal y como se explicaba en la primera parte del artículo y ahora se detalla de forma genérica y/o aproximada en el croquis de abajo, el problema de una coincidencia defectuosa por dispersión en el plano focal de los canales R-G-B  lo tenemos siempre.

Los perfiles (fringes) solo son el termómetro del problema. Estos son fácilmente detectables por soft y reemplazados por pixeles contiguos de una forma más o menos acertada, pero en la mayor parte de la fotografía, donde hay una integración y degradación por un decalaje o desfase continuo, se pierden de forma irreversible las zonas de contraste nativo de tono que a la postre son las que nos van a dar una mayor o menor nitidez. Estos perfiles o zonas de transición (ver parte superior de la chimenea de los recortes y ladrillos) aparecen difuminados, alargando de esta forma la zona de cambio tonal y por lo tanto quitando detalle en los motivos muy pequeños.

La consecuencia directa son unas esquinas medias (B)  y extremas (C) que algunos llamarán blandas otros flojas pero todos ven lo mismo... baja nitidez. Además el color original está desvirtuado y sin posibilidad de recuperación.

Al no tener unos pixeles fronterizos netamente diferenciados y con la información original bien posicionada tampoco podemos recuperar y/o aumentar el contraste mediante la aplicación de una máscara de enfoque. Si lo intentamos nos aparecerán de forma rápida artefactos y zonas de transición groseras.
 

      A-  Zona central de 1/3 donde las ACs laterales son menos pronunciadas por su mejor ángulo de incidencia.

B - Zona periférica +/- entre los 2/3 y 1/3 donde el ángulo de incidencia empeora y suben de magnitud y de forma progresiva  las ACS.

C
-  Zona más externa o esquinas extremas donde el ángulo de incidencia es menos perpendicular y las ACs son más graves y habituales.
 
  Esquema de afectación típico de ACs laterales.
 
       
         
  14 mm. a f 1:8.0 -1/3 EV
 
       
       
  Recorte sin aplicar corrección de ACs     Recorte con corrección de ACs en ACR  

 

Partiendo del .RAW con el que se procesó el primer .jpg, y con todos los ajustes anteriores replicados se aplicó una corrección de ACs de un +40% (Y).

Bien sea por la corrección o por el revelado parece que el brillo final ha subido un poco y el contraste ha bajado muy levemente, en el momento de realizar el ajuste el histograma no se movió en absoluto. En todo caso son dos parámetros perfectamente ajustables y el resultado final muy correcto.


Germán Pierre





Algunos enlaces relacionados:

U.A.H. - Descripción elemental y croquis.  - Castellano


Teleformación del Ayto. de A Coruña - Castellano

Descripción y medición por Imatest - En Inglés, nivel medio.

Universidad de Florida  -  En Inglés, página muy completa.

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