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Posterización

Posted by caiser en noviembre 21, 2007

Normalmente los colores contiguos de una imagen se mezclan de forma gradual. A nuestro ojo le es imposible diferenciar donde comienza un color o donde para el anterior. Sin embargo, en ocasiones podemos ver dicha transición. Es algo que puede ocurrir en zonas con poco detalle como los cielos lisos. Como resultado aparecen unas bandas que recorren la imagen. Esto se conoce como posterización. El término es conocido así porque se obtiene un resultado similar en apariencia a los poster, en los que el proceso de impresión utiliza un número limitado de tintas de color. El efecto puede ir desde sutil hasta muy pronunciado, aunque la tolerancia a la posterización varía entre personas.

Cuando ocurre la posterización

Básicamente la posterización ocurre cuando en la edición de la imagen hay zonas en las que hay pocos tonos y estos se separan demasiado. El ejemplo más evidente es cuando se usan las curvas para iluminar zonas de sombra en una imagen. Con las curvas el programa realiza diversas fórmulas para obtener nuevos números con respecto a los primeros. Así, de una situación inicial en la que las diferencias de tonos entre pixeles contiguos es muy pequeña, pasamos a otra en la que estas diferencias se incrementan. Si estas diferencias son grandes lo que en un principio no era distinguible puede hacerse visible a simple vista.

La posterización es más fácil que se haga patente durante procesos en los que se expande el histograma. La forma habitual de expandirlo es mediante el uso de niveles o curvas, aunque también es posible que ocurra en una coversión entre distintos espacios de color.

Veamos una tabla (tabla 1) para hacernos una idea. Imaginemos que tenemos una imagen en la que tenemos un degradado en la zona oscura y este tiene una diferencia de un tono entre pixel y pixel. Ahora le aplicamos una curva para iluminar esa zona oscura, acabamos con algo similar a lo de la fila de abajo. Como puedes observar lo que en un principio era una transición  suave se ha convertido en algo más abrupto en unas zonas y algo más suave en otras, aunque no tanto como en el original. Si la curva hubiese sido mayor nos encontraríamos con una situación peor.

Imagen Original 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Imagen Editada 0 7 11 14 17 22 25 27 29 31 33 35 37 39 40 42

Tabla 1

Cómo detectarla 

Una inspección visual de la imagen es una buena aproximación para detectar la posterización, sin embargo la mejor herramienta para detectarlo es el histograma. El histograma de luminosidad te mostrará los casos más extremos de posterización, aquellos que son visibles a simple vista. Pero los mejores “exploradores” de la existencia de posterización son los histogramas cromáticos (los de cada color). Estos nos van a ofrecer información de si algún color en concreto tiene una separación de tonos evidente y que nos haya podido pasar desapercibida en el examen visual. 

En la figura 1 podemos ver un ejemplo, en la imagen de arriba tenemos el histograma de una imagen subexpuesta y con un bajo contraste, lo ideal sería expandir el histograma hacia la derecha. Pero al hacerlo, vemos en la segunda imagen que aparecen picos de tonos cuya transición ya no es suave, sino que se corta, es un caso claro de posterización. Podemos ver dos tipos de picos los de la flecha no tienen ninguna información entre ellos, sin embargo los rodeados con el óvalo si que poseen información intermedia aunque no en toda la “montaña”, ambos son igual de preocupantes, en el primer caso se ve claro, en el segundo ocurre así porque determinadas zonas con esos tonos tienen información completa y otras zonas con esa misma luminosidad la tienen posterizada. 

Figura 1

Por supuesto, la posterización no es algo que deseemos así que vamos a ver como es posible evitarla y si aún así terminamos teniéndola veremos como eliminarla.

Prevenir la posterización

Para evitar que nos ocurra posterización existen cinco forma de hacerlo:

  1. Realizar el mínimo de ediciones en la imagen
  2. Disparar en raw para tener más tonos
  3. Editar las imágenes en 16 bits
  4. Usa el espacio de color adecuado al medio de salida 
  5. Incrementar el número de tonos mediante la exposición 

 Realizar menos ediciones en la imagen

Desde luego no es la solución más práctica, si queremos editar la imagen poco se puede hacer al respecto. Pero está claro que determinadas herramientas van a contribuir especialmente a ello, así que si se nos presenta el problema de posterización serán las que intentaremos usar en menos ocasiones. Estas son los niveles, las curvas, tono/saturación o brillo/contraste. Las curvas evitan más fácilmente que los niveles el que aparezca la posterización. El brillo/contraste en la versión de Photoshop CS3 dispone de una casilla llamada “usar heredado”, si la pulsamos hace un desplazamiento del histograma sin expandirlo (en el caso del brillo) y con el contraste reduce bastante la posterización. Sin embargo no es una solución demasiado buena, puede resultar adecuado para determinadas imágenes pero para las demás es demasiado simple.

Dispara en raw para tener más tonos 

Es la mejor solución para minimizar el riesgo de posterización. Un fichero raw de 12 bits tiene dieciséis veces más tonos que un fichero JPEG y uno de 14 bits, que parece ser la tendencia actual, tiene sesenta y cuatro veces más tonos. Por lo tanto los tonos están muy cercanos unos a otros. Al editar se producirán las mismas separaciones tonales, sin embargo al estar éstas tan cercanas serán “invisibles” para nuestros ojos.

Volvamos a los números de la tabla 1. Cojamos el tono 0 y 1 del JPEG. En el caso del raw de 12 bits el tono 0 será el mismo que en el JPEG, después tendremos 15 tonos hasta llegar al tono 16, este será exactamente igual al tono 1 del JPEG, tenemos 15 tonos intermedios. A nuestro ojo la le resulta difícil, por no decir casi imposible notar la diferencia entre los dos primeros tonos del JPEG (o entre cualquier otro contiguo), imagina al  introducir 15 tonos más en medio. Ahora realizamos una curva en la que se producen las mismas separaciones tonales que en el anterior ejemplo. Es decir, el tono 0, se mantiene y el tono uno del raw pasa a ser el tono 7 y como sabemos el tono 7 pertenece a uno de los intermedios entre el 0 y el 1 del JPEG, es decir, todavía estamos en una situación buena. El ejemplo no es exacto a como ocurre realmente, es solo para comprender que al tener más tonos intermedios mantenemos buenas transiciones.

Para conseguir esta ventaja sobra decir que se debe convertir el raw a tiff o cualquier otro formato de 16 bits. No haríamos nada si disparamos en raw y trabajamos la imagen en JPEG.

Editar las imágenes en 16 bits

Parece que es el mismo consejo que el anterior, pero no es así. Es siempre aconsejable editar las imágenes a 16 bits, incluso aquellas que originalemente tenemos a 8 bits como los JPEG. Así pues antes de editar un JPEG lo convertiremos a 16 bits,. Con esto no vamos a lograr una mayor riqueza tonal pero lograremos que los errores de redondeo sean menores y por lo tanto evitaremos que en ocasiones algunos tonos no se separen demasiado.

Espacio de color

El uso de espacios de color muy amplios puede aumentar las posibilidades de que aparezca posterización ya que para realizar el mismo gradiente necesitan una profundidad de bits mucho mayor. No solo eso, si cambiamos entre ellos se pueden producir recortes por redondeo que también pueden hacer que los tonos se serparen más de lo necesario.

Si la salida va a ser para ver en monitor trabajar en sRGB es más que suficiente ya que además la gran mayoría de monitores son incapaces de presentar colores fuera de esa gama. Si las fotos van a ser impresas con impresoras de última generación como las de tintas de pigmentos se podría usar AdobeRGB ya que en ese caso si que se aprovechará esa mayor amplitud del espacio. Otros espacios mayores solo son recomendables para situaciones muy específicas.

Incrementar el número de tonos mediante la exposición

Seguramente si alguna vez se te ha presentado la posterización es fácil que haya sido en alguna zona oscura. Hay una razón para ello: el sensor de la cámara recoge la información de forma lineal, por esa razón recoge más información en las zonas luminosas que en las oscuras. La mitad de la información recogida por el sensor es para las luces altas y las zonas oscuras, por lo tanto, disponen de una menor cantidad de tonos. 

Hay una forma de tratar este problema, consiste en aumentar la exposición de forma que esta caiga en la zona más luminosa, aunque sin llegar a quemar la foto. Lograremos un aumento de los tonos disponibles en las sombras y minimizaremos las posibilidades de posterización. Como obtendremos una imagen sobreexpuesta deberemos reducir la exposición en el conversor raw.

Todo esto está explicado de manera muy simplificada y no es posible realizarlo en todas las ocasiones. Para una información más detallada puedes ver el artículo sobre la exposición en digital.

Arreglando la posterización

Pero que ocurre si en alguna imagen no hemos aplicado los paliativos enumerados y obtenemos posterización. ¿Podemos arreglarlo? Afortunadamente sí.

En primer lugar hay que hacer una puntualización. La posterización se minimiza al disminuir el tamaño de las imágenes, así que para detectarla deberemos verlas al 100% de tamaño. Además la posterización se hace más evidente si imprimimos la imagen en papel. Hay imágenes que puede que veamos bien en pantalla y que al imprimirlas es cuando empecemos a ver las bandas características de la posterización. Es en este caso donde revisar los histogrmas cromáticos puede ayudarnos a detectar la posterización antes de imprimir.

Imagina que decides imprimir una imagen y la copia te aparece con bandas indeseables en el cielo ¿Cómo lo solucionaríamos? La solución es fácil y además con una herramienta que casi ningún fotógrafo utiliza (sobre todo en color). Consiste en añadir ruido en pequeñas cantidades en las zonas que muestran posterización. El ruido rompe los bordes, de esta forma nuestros ojos son incapaces de distinguir esos bordes; es lo mismo que ocurre con los trajes de camuflaje, estos rompen las líneas de la figura del soldado y hace que este sea menos visible.

El ruido se añade en muy pequeñas cantidades esto hace que no sea visible a distancias de visión normales de las copias impresas (desde luego si juntas la nariz a la copia es seguro que verás el ruido). Hay que tener en cuenta que como la posterización es más visible en zonas oscuras y además con poco detalle el ruido no interfiere demasiado y no hay pérdidas de detalle. Un último detalle que hay que tener en cuentas es que el ruido debe ser añadido al final del proceso de edición, justo antes del enfoque. Por supuesto si hay que interpolar para aumentar el tamaño de la imagen esto debe hacerse antes de estos dos últimos procesos.

Para aplicar el ruido la mejor manera de hacerlo es mediante el uso de capas y máscaras. En primer lugar crearemos una nueva capa con todas las capas que tengamos visibles, mediante Ctr+Alt+Mayus+E a la que llamaremos ruido. Entonces aplicaremos la herramienta Filtro/Ruido/Añadir ruido. El ruido que aplicaremos será monocromático, gausiano y el porcentaje dependerá del tamaño de la impresión, en una copia de 40×60 pondremos un 3-4%.

A continuación crearemos un máscara de capa para proteger las zonas que no tienen posterización. Por último aplicaremos el enfoque, en esta ocasión lo haremos también con una máscara, pero será al revés que la anterior, en esta ocasión queremos evitar que se enfoque el ruido, así que la máscara deberá proteger la zona posterizada.

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10 comentarios to “Posterización”

  1. […] Posterización […]

  2. Medyr said

    hay algo sobre fotografia que no sepas???
    cada dia te debo una xopa mas, medyr vas a arruinar

  3. caiser said

    Pues hay mucho, aunque lo más importante que desconozco es la iluminación, aunque he leido y sabría decirte cual es la iluminación Rembrandt, en mariposa… o como conseguir ciertos efectos nunca he llevado a la práctica por falta de equipo.

    Saludos

  4. Sauri said

    Me ha parecido interesantísimo este artículo. Hoy he descubierto tu blogg, sin duda voy ser un asiduo. Enhorabuena por el blogg. Saludos

  5. […] fotos a 16 bits porque notaba que muchas perdian bastante calidad cuando las terminaba (sobre todo posterizados) y no me gustaba […]

  6. […] AdobeRGB, pues AdobeRGB. Si quieres ampliar la informacin hace tiempo trat este tema en mi blog: Posterizacin Rango dinmico Saludos __________________ Si tienes un ratillo y quieres aprender algo ms, visita mi […]

  7. […] […]

  8. mejican22 said

    Espectacular!!!
    Gracias por la explicación, porque justo ahora me estoy encontrando con este problema al trabajar con unas fotos nocturnas. Creo que me has salvado la edición de las fotos.

    Saludos

  9. jaume said

    Excelente explicación.

  10. fer, gran admirador de este blog. said

    Entonces, si nuestros monitores no pueden mostrar espacios de color grandes, como adobe o prophoto, por qué la insistente recomendación de muchos profesionales de que los usemos para la edición de imágenes? Si yo edito una foto en adobergb, y cambio el color de algo, ¿no podría ser que le esté dando un color que quepa en dicho perfil sin darme cuenta, al no poder mostrármelo mi monitor? Y, si como tengo entendido, tampoco una printer química común puede ir más allá del sRGB, tendría problemas al imprimirla/revelarla en químico, no? En definitiva, no es más seguro trabajar en sRgb, dado que todos los sistemas pueden reproducirlo? Tantísima es la gama que nos perdemos usando dicho perfil? Cuántas dudas… A veces pienso que era más feliz cuando no sabía de la existencia de todas estas cosas…

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