Por qué Photisan logra más nitidez

Todo archivo RAW llega un poco blando, aunque hayas enfocado perfecto. Antes de que veas la foto, tres cosas ya le quitaron nitidez. El objetivo, porque ninguno concentra un punto de luz en un punto exacto, y casi todos son más blandos en las esquinas que en el centro. Los filtros delante del sensor, que en muchas cámaras reparten un poco la luz entre píxeles vecinos a propósito, para evitar el moiré. Y el mosaico: cada píxel del sensor registra un solo color, y los otros dos hay que adivinarlos.

El remedio de siempre es el enfoque, que sube el contraste en los bordes. Funciona hasta cierto punto, porque no recupera detalle: exagera los bordes que ya hay. Si te pasas, aparecen halos claros alrededor de lo oscuro y el ruido crece con todo lo demás. En Photisan atacamos el problema en otro orden: primero perder menos detalle, después devolver el que se perdió y, solo al final, si quieres, enfocar.

En la portada, el mismo detalle de un RAW de una Fujifilm X-T4 al 200 %: a la izquierda, revelado con otro programa; a la derecha, con Photisan.

Perder menos al reconstruir el color

En un sensor Bayer, la mitad de los píxeles ven verde, una cuarta parte rojo y otra cuarta parte azul. En un X-Trans de Fujifilm el patrón es otro, menos regular. Completar en cada píxel los colores que faltan se llama reconstruir el mosaico, y es el primer lugar donde se pierde nitidez: si el programa promedia sin fijarse, borra el detalle fino; si adivina mal, inventa colores que no estaban, como el arcoíris que aparece en las telas de trama fina.

Photisan usa un algoritmo propio para Bayer y para X-Trans. La idea general es fijarse hacia dónde corre el detalle en cada punto y completar a lo largo de él, no a través. El rojo y el azul se reconstruyen a partir de su diferencia con el verde, que cambia mucho más suave que los colores mismos. El color de la foto no cambia; cambia qué tan bien se adivina lo que el sensor no registró. Lo medimos con fotos reales a las que les quitamos colores a propósito, para comparar la reconstrucción con la verdad, y sale con más detalle y menos color falso que los métodos que usábamos antes.

Medir el desenfoque en tu propia foto

Para deshacer un desenfoque hay que saber cuánto mide, y Photisan lo mide en cada foto al abrirla. Busca bordes limpios (una zona pareja, un salto y otra zona pareja) y mira cuántos píxeles tarda el salto. Un borde perfecto saltaría de un píxel al siguiente; uno real se reparte en varios. Si el desenfoque tiene forma de campana de Gauss, el perfil del borde sigue esta curva, donde σ es justamente el tamaño del desenfoque:

E(x) = ½ · [1 + erf(x / (σ√2))]

De los bordes más fuertes se queda con los más nítidos, porque un borde nunca puede ser más nítido de lo que el objetivo lo dejó: los más blandos son cosas fuera de foco o blandas de por sí. Mide por separado el centro y las esquinas, porque casi todos los objetivos se ablandan hacia afuera. Y de paso mide el ruido en las zonas lisas, que va a hacer falta.

Deshacer el desenfoque

Un desenfoque es una convolución: cada punto de luz de la escena se reparte en una pequeña campana sobre los píxeles de alrededor. Si conoces la campana, puedes intentar el camino de regreso, que se llama deconvolución. Photisan usa el método de Richardson–Lucy, que William Richardson publicó en 1972 y Leon Lucy en 1974, pensando en imágenes de astronomía. Entre otras cosas, se usó para rescatar las fotos del telescopio Hubble antes de que corrigieran su espejo.

Funciona por aproximaciones. Empieza con tu foto como primera suposición, la desenfoca con la campana medida y compara el resultado con lo que registró la cámara. Donde la suposición desenfocada sale más oscura que la foto, la aclara; donde sale más clara, la oscurece. Y vuelve a empezar. En una línea:

u ← u · [(d / (u ∗ P)) ∗ P′]

Aquí d es lo que registró la cámara, u la imagen que se va afinando, P la campana del desenfoque, P′ la misma campana volteada y ∗ la convolución. El cociente vale más de 1 donde falta luz y menos de 1 donde sobra. Como la corrección multiplica en lugar de sumar, la imagen nunca toma valores negativos, que en una foto no tendrían sentido.

Lo difícil: el ruido y los halos

La fórmula es la parte fácil. Aplicada tal cual, Richardson–Lucy también intenta explicar el ruido como si fuera detalle, lo hace crecer en cada vuelta, y alrededor de los bordes fuertes empiezan a aparecer ondas y halos. Casi todo nuestro trabajo está en evitarlo:

• Antes de deconvolucionar, Photisan separa lo que es imagen de lo que explica el ruido medido. Solo afina la imagen; el ruido vuelve tal como estaba, sin enfocar.
• La corrección se frena donde la diferencia entre la suposición y la foto cabe dentro del ruido: ahí no hay nada que recuperar.
• Cada píxel queda dentro de los límites que marcan sus vecinos, y eso corta los halos de raíz.
• Solo actúa donde la foto tiene más contraste que ruido, así que un cielo liso se queda como estaba.
• Trabaja sobre la luminosidad y no sobre el color: el tono y la saturación no cambian.
• Usa la campana del centro en el centro y la de las esquinas en las esquinas, y entre ellas, lo que corresponde.

Revelado con otro programa, al 100 %.

Revelado con Photisan, al 100 %: el labrado del anillo, las arrugas de la piel y los pelos de la barba, sin halos alrededor.

Y al final, el enfoque de siempre

La nitidez de captura devuelve lo que la foto ya tenía. El enfoque clásico sigue en su lugar, encima, para cuando quieres un acabado más marcado o preparas la foto para imprimirla o para la pantalla. Son dos cosas distintas, y Photisan las deja separadas.

Lo que nos guardamos

Cuántas vueltas da la deconvolución, cómo separamos la imagen del ruido, dónde ponemos cada límite y cómo decide el mosaico hacia dónde corre el detalle son nuestra receta. Las fórmulas de arriba, en cambio, llevan medio siglo publicadas; lo nuestro es todo lo que hay alrededor para que funcionen con fotos reales.

Para probarlo

Abre un RAW y busca la sección Detalle del revelado. La Nitidez de captura al 100 % es lo medido en tu foto, y el Radio de captura en Auto usa el desenfoque medido, mayor hacia las esquinas. Mira la foto al 100 % con la nitidez de captura en 0 y en 100 %, y después decide cuánto Enfoque quieres encima. Si todavía no tienes Photisan, descárgalo y pruébalo gratis.