Stack Focus: profondità di campo infinita - Fotoclub Ombriano

SOFTWARE
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Stack Focus: profondità
di campo infinita
La tecnica dello Stack Focus permette di ottenere per via digitale immagini a fuoco
dal primo piano all’infinito: si basa su una serie di scatti poi montati via software.
Abbiamo provato Helicon Focus, Photoshop e ImageFuser.
Con la tecnica dello Stack Focus si possono realizzare immagini
a nitidezza controllata; in questo esempio la penna è sfuocata oltre l’impugnatura perchè sono state caricate le immagini nitide dal L’estrema pulizia dell’immagine usando tutte le immagini a
fuoco.
pennino fino alla sola impugnatura.
La tecnica dello Stack Focus permette di
ottenere immagini con una notevole profondità di campo effettuando una serie di
scatti con messa a fuoco su diversi piani;
la procedura poi prevede la loro “fusione”
tramite particolari programmi. Si tratta
di un metodo di ripresa che si adatta alle
esigenze dei fotografi di still-life e degli
appassionati di macrofotografia, ma anche a quelle dei fotografi di paesaggio e
architettura che lavorano con soggetti su
piani diversi.
è una tecnica che produce immagini con
una nitidezza incredibile nell’area di interesse del fotografo; per alcuni versi si
arriva addirittura ad ottenere la precisione
matematica dei modelli 3D.
Una nota particolare riguarda la resa della
zona di fuori fuoco: invece di un passaggio
120 TUTTI FOTOGRAFI
graduale verso le aree più sfocate, vi è un
rapido, ma piacevole, passaggio al fuori
fuoco, un effetto che richiama lo sfuocato ottenuto basculando le ottiche secondo la regola di Scheimpflug al contrario.
Vediamo come arrivare a questi risultati, a
confronto con le tecniche tradizionali. Chiudere il diaframma
La tecnica tradizionale più semplice per
ottenere un’estesa profondità di campo
è la chiusura del diaframma: le immagini mostrano una zona di nitidezza che si
estende sia davanti che dietro al piano di
messa a fuoco scelto. Chiudendo molto il
diaframma si rischia però l’inconveniente
della diffrazione, fenomeno ottico legato alla natura ondulatoria della luce che,
passando attraverso un foro molto pic-
colo, ha effetti sulla traiettoria di propagazione delle onde, con una conseguente
riduzione della nitidezza.
Inoltre la chiusura del diaframma vale per
le immagini che non si osservano ad ingrandimenti spinti; infatti il piano a fuoco
è uno solo e le aree vicine appaiono nitide
se osservate ad una certa distanza, ma a
forti ingrandimenti l’illusione della profondità di campo svanisce.
Scheimpflug e il banco ottico
Se usiamo un banco ottico (oppure montiamo un’ottica basculante sulla nostra
reflex) possiamo sfruttare la regola di
Scheimpflug che ci indica come inclinare
i piani dell’ottica e della pellicola/sensore
rispetto al soggetto per modificare a nostro
vantaggio l’area della profondità di campo.
Quando si utilizzano ottiche basculanti e decentrabili su fotocamere Full Frame o APS-C,
la zona di nitidezza è comunque ridotta rispetto a quella ottenibile con un banco ottico. In
questo caso alcune parti del soggetto rimangono al di fuori.
In questo schema, semplificato si
vede l’applicazione della regola di
Scheinpflug con il banco ottico.
Focale 105
Prima di scattare è conveniente studiare i test MTF dei nostri obiettivi. Per
esempio il Canon EF 24-105mm f/4 IS,
nella posizione tele offre il massimo
della sua resa ottica con i diaframmi
f/5.6 e f/11; di conseguenza saranno
questi i valori più indicati per la ripresa
con lo Stack Focus. Da notare la perdiQuando non è possibile eseguire il basculag- ta di qualità che si ha con la chiusura
gio necessario, sovente rimane fuori qualche del diaframma, a causa della diffraziodettaglio, come il pulsante del ferro da stiro. ne.
La regola di Scheimpflug: il soggetto è a fuoco
quando si incontrano il piano su cui giace il soggetto, il piano nodale posteriore dell’obiettivo e il
piano focale.
La linea rossa indica il piano di nitidezza con
un diaframma aperto.
Chiudendo il diaframma a f/32 la nitidezza
si estende.
Ecco come opera lo Stack Focus; somma la
“nitidezza” di una serie di scatti.
Il piano nitido con un diaframma aperto
come f/2.8. La freccia azzurra indica l’asse
della ripresa.
Chiudendo il diaframma a f/32 l’area nitida
si espande.
In questa immagine tridimensionale vediamo come lo Stack Focus sommi la “nitidezza” di una serie di TUTTI
scatti. FOTOGRAFI 121
Una ripresa con grandangolo.
Sebbene il 14mm abbia una
notevole profondità di campo,
in riprese ravvicinate come
queste se ne possono notare i
limiti. Con Stack Focus invece
la qualità si estende realmente
lungo tutto il soggetto.
Uno dei metodi di analisi di Helicon Focus, basato sulle parti più
contrastate della foto.
La rappresentazione per gradazioni di grigio della profondità;
le tonalità più chiare corrispondono alle parti più vicine.
Il metodo di analisi “C” di
Helicon Focus produce immagini con un contrasto locale più evidente, ideali per
un uso immediato.
In Helicon Focus il metodo di analisi “A” produce
risultati poco aggressivi,
utili per un ritocco successivo.
Il banco ottico con la pellicola permette
di ottenere immagini molto valide e con
un ragionevole margine di manovra; se
invece montiamo sul banco ottico un dorso digitale possiamo incontrare qualche
difficoltà quando la luce giunge troppo
inclinata sul sensore (ai sensori digitali “piace” ricevere la luce nel modo più
frontale possibile), con una perdita di
nitidezza.
122 TUTTI FOTOGRAFI
Nel caso invece di ottiche basculanti
montate su fotocamere reflex avremo un
margine di manovra molto ridotto per via
del limitato angolo di basculaggio consentito dall’ottica. Possiamo massimizzare la resa del basculaggio inclinando la
fotocamera, ma è una tecnica decisamente complicata.
Sia che si lavori col banco ottico che con
gli obiettivi Tilt-Shift, il basculaggio è co-
munque una tecnica utilizzata prevalentemente dai fotografi professionisti, non
fosse altro che per i costi elevati delle
attrezzature.
L’alternativa dello Stack Focus
Questo metodo si basa sull’esecuzione
di scatti multipli e del loro montaggio in
post-produzione: si riesce così a unire il
massimo della resa ottica degli obiettivi
Sequenza dell’analisi con Helicon
Focus: gradualmente il programma riconosce le informazioni di
profondità del soggetto e da queste poi saranno ricavate le informazioni per estrarre le parti più
nitide di ogni scatto.
Helicon Remote è il programma accessorio di Helicon Focus per
la ripresa; molto simile a Eos Utility o Nikon Camera Control,
permette la visione Live View direttamente nel monitor del
computer, oltre che di impostare i piani-limite di messa a
fuoco dello Stack Focus e la ripresa in completo automatismo.
La comoda funzione del Focus Peaking in azione con Helicon
Remote. Le aree blu sono quelle nitide. Ogni immagine è stata
focheggiata in punti diversi.
Con l’ingrandimento di
Helicon Remote
si migliora la
precisione del
Focus Peaking.
Il punto di messa a fuoco più
Il controllo del reale punto di fuo- distante, nella visualizzazione di
co con Helicon Remote: in questo Helicon Remote.
caso la punta del ferro da stiro.
TUTTI FOTOGRAFI 123
a una profondità di campo praticamente
senza limiti, e in questo caso vera e non
illusoria.
La tecnica prevede di scattare una serie
di immagini allo stesso soggetto variando la messa a fuoco a passi quanto più
possibile ridotti. Questa “pila” di scatti
(“stack” in inglese) viene poi elaborata
da software dedicati i quali analizzano le
immagini e ne producono una composta
dalle parti più nitide di ogni singola immagine.
I software per lo Stack Focus sono diversi e producono risultati lievemente
differenti tra loro; lo stesso Photoshop
integra questa funzione. Altri programmi commerciali come Helicon Focus
propongono ambienti adatti alle riprese
professionali e non mancano le soluzioni
gratuite, molte basate sugli algoritmi di
Enblend.
Il flusso di lavoro
Per la ripresa con la tecnica dello Stack
Focus è fondamentale che sia il soggetto
che la fotocamera siano assolutamente
fermi. Si esegue una serie di scatti variando la messa a fuoco, dal punto di
nostro interesse più vicino a quello più
distante e come diaframma conviene
scegliere quello a cui il nostro obiettivo
rende al massimo; la lettura dei test MTF
ci aiuterà a scegliere l’apertura più conveniente.
Se siamo alla ricerca di un effetto marcato, possiamo orientarci verso la massima
apertura del diaframma perché in questo
modo otterremo una forte sfocatura di
tutto ciò che è al di fuori della zona scelta
come “tutto a fuoco”.
Come dicevamo, le fotografie vanno poi
date “in pasto” al programma di elaborazione che genererà l’immagine finale (ovviamente se abbiamo scattato in Raw dovremo prima convertire i file in formato
Jpeg o Tiff). Occorre considerare che con
la messa a fuoco ravvicinata si ha un lieve ingrandimento delle immagini rispetto
a quelle con messa a fuoco più distante.
Per questo motivo il software deve per
prima cosa eseguire l’allineamento e il ridimensionamento delle immagini; dopodiché ricerca le zone di massima nitidezza, usando metodi molto raffinati. Infine
esegue la fusione delle parti più nitide di
ciascuna.
è comunque consigliabile una verifica dell’immagine finale per individuare
eventuali piccoli aloni, dovuti agli errori
di valutazione nel procedimento di analisi.
124 TUTTI FOTOGRAFI
39 Scarpa Uno degli ottimi risultati ottenuti con Helicon Focus.
Impostare la ripresa
Lo Stack Focus “impone” un soggetto
fermo poiché le riprese multiple sono da
mettere a registro e occorre montare la
fotocamera su treppiede. Il genere fotografico di elezione è quindi lo still-life, ma
può trovare applicazione anche nella fotografia di architettura e paesaggio, pur con
qualche problema per gli eventuali soggetti in movimento come mezzi, persone
o nuvole. Il set non si discosta comunque
da quelli usati abitualmente dai fotografi
di still-life. Oltre alla stabilità del soggetto e della fotocamera è importante che
anche l’illuminazione del set sia stabile,
pur senza andare nell’eccesso della luce
HMI; la stabilità dell’illuminazione è importante perché le immagini da fondere
non devono mostrare evidenti differenze
di luminosità. Durante la ripresa, di conseguenza, evitiamo che si aprano finestre
o porte, ma anche di avere persone che
passeggiano attorno al set, provocando
ombre o riflettendo la luce. La ripresa con Helicon Remote
Nel caso di riprese in studio si può usare
un’applicazione dedicata allo scatto con lo
Stack Focus: Helicon Remote. Si tratta di
un programma molto simile a Eos Utility
o Nikon Camera Control, con cui viene
visualizzato a monitor il LiveView della
fotocamera; da questa comoda finestra
possiamo impostare i limiti della zona da
mantenere nitida. Il programma si occuperà poi di scattare le immagini spostando la messa a fuoco tra uno scatto e l’altro. è anche ricco di funzioni accessorie
come il ritardo tra uno scatto e l’altro per
dare tempo al flash di ricaricarsi. Esiste anche una versione di Helicon
Remote per Android 3.1 e superiori con la
quale possiamo gestire la messa a fuoco
tramite uno Smartphone. Se il dispositivo
Android non ha una porta USB grande la
fotocamera va collegata tramite un particolare cavo: USB-Host oppure USB OTG
dal costo di pochi euro. è prevista anche
una versione per iOS, più limitata per via
di alcune restrizioni imposte da Apple.
La fusione con Photoshop CS6
Photoshop offre da diverse versioni la
funzione di fusione delle immagini, con
ricerca delle aree più nitide; il procedimento prevede che dapprima le immagini vengano allineate e centrate con
PhotoMerge, per poi eseguire la fusione.
Il risultato è molto buono; eventuali aloni si possono correggere facilmente andando ad intervenire sulle maschere di
livello. Queste ultime però mostrano una
trama molto grezza, sintomo di un procedimento forse troppo frettoloso. Helicon Focus Pro:
la soluzione più professionale
La soluzione commerciale più articolata è
Helicon Focus. Si tratta di un programma
dotato di sofisticati algoritmi di fusione
delle immagini e nelle nostre prove ha
dato i risultati migliori. Il funzionamento è
semplice e con pochi click il programma è
in grado di produrre un’ottima immagine.
Eventuali errori e aloni si possono correggere grazie ad un pannello dedicato.
ImageFuser, Stack Focus gratuito
Selezionare “Usare Align_Image_Stack”.
Un buon risultato ottenuto con ImageFuser, un software gratuito. Questa sequenza mostra i passaggi
fondamentali per la produzione di una buona immagine.
Impostare a zero i valori di wExposure e wSaturation, mentre wContrast ma
messo a 1.
Per risultati più precisi i valori consigliati nel pannello Enfuse Expert I risultati migliori si ottengono se i punti di controllo sono superiori
a 8.
sono L-Star e Contrast Window size a 5.
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Passo passo, la fusione in Photoshop
Si selezionao tutti i livelli e si avvia la fusione (Modifica-Fusione automatica livelli).
Dopo aver caricato le immagini con
Photomerge (File-Automatizza-Photomerge),
si sceglie “Layout Automatico” togliendo la
spunta alla voce “Fondi le immagini” per allineare e ridimensionare tutte le immagini.
Si imposta “Crea serie di immagini” e
“Toni e colori uniformi” e si avvia la fusione.
Le maschere di livello: notare i
passaggi netti.
Errore di analisi sulla molla: si
può correggere lavorando sulle
maschere di livello.
Il risultato finale.
La versione Professional include anche
Helicon Remote per un flusso di lavoro
completo di ripresa-fusione.
ImageFuser: software open source
La comunità open source fornisce gratuitamente Enfuse e Align Image Stack, due
algoritmi per lo Stack Focus. Funzionano
tramite riga di comando, ma eseguendo
una buona ricerca in rete si possono tro126 TUTTI FOTOGRAFI
vare versioni con interfaccia grafica per
tutti i sistemi operativi. Uno di questi è
ImageFuser. Per ottenere buoni risultati
è necessario fare alcune prove variando
i parametri principali; nel box dedicato a
ImageFuser si evidenziano i valori fondamentali per ottenere un buon risultato. Nelle prove ImageFuser si è dimostrato
il più lento, ma offre discreti risultati. La
presenza di aloni può essere evitata va-
riando alcuni algoritmi di analisi, pena
però la ripetizione di tutta la procedura.
La possibilità di errori
Le immagini ottenute con la tecnica dello
Stack Focus sono sì molto convincenti, ma
sono immagini “sintetiche”, frutto cioè di
un’elaborazione software. Possono presentarsi quindi alcuni errori di calcolo che
generano piccoli aloni; non si tratta di una
Stack Focus con
Magic Lantern
Si posizionare il rettangolo di
messa a fuoco sul punto più
distante del soggetto.
Una delle difficoltà maggiori che si presentano
in fase di ripresa riguarda la rotazione a passi
molto ridotti della ghiera di messa a fuoco. La
rotazione manuale è la tecnica più economica,
ma comporta gli svantaggi di una certa irregolarità nella rotazione e di possibili spostamenti
della fotocamera.
Può essere di aiuto un Follow Focus, un dispositivo cinematografico di messa a fuoco manuale
che, grazie ad un ingranaggio di riduzione, permette una gestione più precisa della messa a
fuoco; è un oggetto costoso e ingombrante, ma
con una buona ricerca in rete si possono trovare
alternative economiche o progetti fai-da-te. Poi sul punto più vicino.
Per chi dispone di fotocamere Canon esiste un’interessante alternativa, si chiama Magic Lantern.
Si tratta di un’espansione software non ufficiale
della fotocamera che introduce ulteriori comandi
e funzionalità, tra le quali troviamo la funzione di
ripresa con la tecnica dello Stack Focus. è sufficiente indicare alla macchina i due piani di messa
a fuoco desiderati, quello più vicino e quello più
lontano, e la precisione degli spostamenti dell’ottica. Una volta avviata la ripresa, la fotocamera
sposterà in autonomia la messa a fuoco tra uno
scatto e l’altro, con massima precisione.
Il vantaggio, rispetto ad altre soluzioni, è la possibilità di fare a meno di altri dispositivi come il
Follow Focus e non occorre neanche collegare la
Premendo il tasto Play (usato normalmente per
fotocamera al computer.
rivedere le immagini) si avvia la sequenza di ripresa e la fotocamera sposta autonomamente la
messa a fuoco.
Prezzi
Adobe Photoshop CS6
sito: www.adobe.it
lingua italiana: si
sistemi operativi: Windows, Mac Os X
prezzo: abbonamento mensile € 24,99,
abbonamento annuale € 61,49 al mese
Helicon Focus Pro
sito: www.heliconsoft.com
lingua italiana: no, Inglese
sistemi operativi: Windows, Mac Os X
prezzo: licenza annuale $55,00 ,
licenza senza limiti $200,00
ImageFuser
sito: www.imagefuser.sourceforge.net
lingua italiana: no, Inglese
sistemi operativi: Mac Os X
prezzo: gratuito
tecnica perfetta, possiamo dire che le immagini sono corrette al 98%; gli eventuali
errori vanno eliminati manualmente. Conclusioni
Lo Stack Focus introduce un nuovo concetto di profondità di campo superando i
limiti della tecnica tradizionale; i fotografi
saranno in grado di ottenere un’estesa
profondità di campo anche con lunghe focali o in riprese ravvicinate, situazioni nelle quali è molto difficile ottenere un’ampia
profondità di campo con le tecniche tradizionali. Inoltre le immagini sono realmente nitide in tutta la zona scelta.
Occorre prevedere che il flusso di lavoro si allunga, dovendo ripetere lo scatto
almeno una dozzina di volte e poi eseguire la post-produzione per l’analisi e
la fusione delle immagini. I risultati però
parlano da soli e molti fotografi impiegano lo Stack Focus sia per l’efficacia
del risultato che per evitare investimenti
in ottiche molto costose. La palma per
Si sceglie il numero di scatti;
di norma da 14 a 35 scatti
sono più che sufficienti per
un ottimo Stack Focus.
la migliore qualità va ad Helicon Focus,
che offre anche una notevole velocità di
produzione delle immagini. I risultati di
Photoshop sono talvolta più morbidi, ma
con il vantaggio di non dover acquistare
altri software (se l’abbiamo). I risultati di
ImageFuser, gratuito, sono invece più variabili e in certe circostanze i due algoritmi di allineamento-fusione non riescono
ad analizzare con successo la sequenza
di immagini, producendo aloni; altre volte
invece il risultato è molto valido. Lo Stack Focus è una tecnica entusiasmante e i risultati sono spesso il sogno
dei fotografi alla ricerca di immagini superbamente nitide. Attenzione però, le
foto che si ottengono sono così incise da
essere impietose con i soggetti con qualche difetto; quindi scegliete bene cosa
riprendere considerando che il risultato
avrà una precisione chirurgica nella resa
dei dettagli. Maurizio Costa
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