De Luispa

Revelado con HDR

Sobre HDR ya existen muchos artículos en internet y en la wikipedia encontrarás esta descripción. El HDR o High Dynamic Range aplicado a la Fotografía es una técnica que permite iluminar correctamente todas las zonas (claras y oscuras) de la foto. Es algo así como poder usar diferentes exposiciones según la zona y luego ponerlo todo en la misma foto.

La técnica consiste en hacer tres o más versiones de la misma escena, pero con diferentes exposiciones, varias subexpuestas en -1 o -2, al menos una normal (0), y otras sobreexpuestas en +1 o +2. Después, en el ordenador, se usa software para revelar, alinear y unificar dichas versiones consiguiendo el efecto HDR, es decir, en una única imagen ver de forma nítida tanto las zonas oscuras como las iluminadas.

En este artículo encontrarás el script mihdr.sh que junto con el script-fu luispa-mihdr.scm automatiza en linux todo el proceso. Recuerda que lo óptimo es hacer la foto en RAW, con tres o más tomas con diferentes exposiciones y por supuesto de una escena estática y usando trípode. Si no tienes este escenario perfecto y sólo tienes un RAW pues no pasa nada, ya que puedes revelarlo tres o más veces con diferentes aperturas. Ahora bien, si nos vamos al "peor" caso, tener un único JPG, echa un ojo en google que existen artículos describiendo cómo proceder.

Me he basado en lo aprendido en este artículo y el script allí descrito.

Herramientas necesarias

Herramientas que voy a utilizar (y sus nombres de paquetes en Gentoo)

* ExifTool: exiftool  (media-libs/exiftool-7.50)
* Convertir a TIFF: ufraw-batch (media-gfx/ufraw-0.15)
* Alinear las fotos: align_image_stack del paquete Hugin (media-gfx/hugin-0.7.0)
* Herramientoas PFS: PFSTools (media-gfx/pfstools-1.8.1, media-gfx/pfscalibration-1.4, media-gfx/pfstmo-1.3.2)
* Script de generación de HDR's: mihdr.sh
* Script-fu para GIMP: luispa-mihdr.scm

Instalación en Gentoo

Instalación de los diferentes programas:

$ emerge -v exiftool ufraw hugin

Instalación de PFSTools, PFSCalibration. Nota: No hay ebuilds oficial, así que parto desde aquí y uso mi overlay bajo /usr/local/portage

1) Modifico /etc/portage/package.keywords
# PFSTools
=media-gfx/pfstools-1.8.1                               ~amd64
=media-gfx/pfscalibration-1.4                           ~amd64
=media-gfx/pfstmo-1.3.2                                 ~amd64

   Modifico /etc/portage/package.use
# PFSTools
media-gfx/pfstools            imagemagick opengl tiff raw matlab octave openexr qt3 -netpbm 
media-gfx/pfstmo              fftw

2) Creo los siguientes ficheros (y parche)
/usr/local/portage/media-gfx/pfstools/pfstools-1.8.1.ebuild
/usr/local/portage/media-gfx/pfstools/s/files/pfstools-1.8.1-new-netpbm_gentoo.patch
/usr/local/portage/media-gfx/pfscalibration/pfscalibration-1.4.ebuild
/usr/local/portage/media-gfx/pfstmo/pfstmo-1.3.2.ebuild

3) Ejecuto el "ebuild manifest"
 
# cd /usr/local/portage/media-gfx/pfstools
# ebuild pfstools-1.8.1.ebuild digest
#
# cd /usr/local/portage/media-gfx/pfscalibration
# ebuild pfscalibration.ebuild digest 
#
# cd /usr/local/portage/media-gfx/pfstmo
# ebuild pfstmo.ebuild digest

4) Instalo pfstools
# emerge -v pfstools pfscalibration pfstmo
:

* Se instalan los siguientes ejecutables: 

Ejecutables de PFSTools
Ejecutables de PFSCalibration
Ejecutables de PFSTmo

Revelado con "enfuse"

En todos los ejemplos siguientes se asume que tienes los ficheros RAW en el directorio actual. En mi caso sólo tengo 3 ficheros RAW (acabados en .CR2) con diferentes exposiciones (-1, 0 y +1). Los pasos necesarios para revelar con "enfuse" son los siguientes.

Nota: --conf es opcional, yo lo uso en mi programa misfotos.sh, tal como describo en este artículo

Convertir a TIFF con: /usr/bin/ufraw-batch (media-gfx/ufraw)

$ ufraw-batch --conf=/home/arte/ficheros/ufraw-misfotos-0.9.conf --wb=camera --exposure=0.5 --black-point=auto \
              --out-type=tif --out-depth=16 --overwrite --quiet *.CR2

Alinear las fotos con: /usr/bin/align_image_stack (media-gfx/hugin0.7.0)

$ align_image_stack -a AIS_ *.tif

Crear un primer HDR (no demasiado "currado" pero puede ser válido)

$ enfuse -o Foto_en_HDR.tif AIS_*.tif

Revelado con PFSTools

En todos los ejemplos siguientes se asume que tienes los ficheros RAW en el directorio actual. En mi caso sólo tengo 3 ficheros RAW (acabados en .CR2) con diferentes exposiciones (-1, 0 y +1). Los pasos necesarios para revelar con "enfuse" son los siguientes.

Nota: --conf es opcional, yo lo uso en mi programa misfotos.sh, tal como describo en este artículo

Convierto los RAW a formato TIFF usando ufraw-batch (media-gfx/ufraw)

$ ufraw-batch --conf=/home/arte/ficheros/ufraw-misfotos-0.9.conf --wb=camera --exposure=0.5 --black-point=auto \
              --out-type=tif --out-depth=16 --overwrite --quiet *.CR2

Partiendo de los RAW y de los TIFFs genero un fichero HDR

$ dcraw2hdrgen *.CR2 | sed -e "s/CR2/tif/" > hdrgen.txt
$ pfsinhdrgen hdrgen.txt | pfsout pfs.hdr

El formato HDR "no" es utilizable, por lo que hago un Mapeo tonal para volver a la zona LDR.

Sigo la recomendación del autor original del artículo y uso Mantiuk06 y Fattal02, así obtengo dos conversiones y me quedaré con la que más me guste. Te recomiendo la lectura de dicho artículo y échale un ojo a su script. 

$ pfsin pfs.hdr | pfsclamp --rgb | pfstmo_mantiuk06 | pfsgamma --gamma 2.2 | pfsout pfstmo_mantiuk06.tif 
$ pfsin pfs.hdr | pfsclamp --rgb | pfstmo_fattal02 | pfsgamma --gamma 2.2 | pfsout pfstmo_fattal02.tif

Una vez que termina, se continúa con GIMP.

1) GIMP: Abrir enfuse.tif
2) Fichero->Abrir como capas->pfstmo_mantiuk06.jpg   Opacidad de la capa: 50%
3) Fichero->Abrir como capas->pfstmo_fattal02.jpg    Opacidad de la capa: 50%. Modo: Solapar/Overlay
4) Darle toque personal de niveles, contraste, etc...
5) Salvarlo como fichero .jpg al 100% de calidad

Automatización con "mihdr.sh"

Para automatizar todo el proceso, y partiendo del script antes comentado, he creado el mio propio: mihdr.sh, con la novedad de incluir también el post-procesado Gimp a través de un script-fu: luispa-mihdr.scm.

Es decir, en un sólo script e unificado todo el proceso, de modo que puedes conseguir un revelado rápido en HDR que podría quedar como te interesa. Es muy difícil automatizar este tipo de revelados, dado que casi nunca va a quedar como te interesa, pero puede ayudarte para tener una primera aproximación a la versión HDR de una foto, para hacerte una idea.

Instalación

Descarga mihdr.sh y copialo a tu PATH, después descarga luispa-mihdr.scm y copialo a ~/.gimp2.4/scripts o ~/.gimp2.6/scripts, dependiendo de tu versión de Gimp.

$ wget http://wiki.luispa.com/svn/publico/scripts/misfotos/trunk/mihdr.sh
$ wget http://wiki.luispa.com/svn/publico/scripts/misfotos/trunk/luispa-mihdr.scm
$ mv luispa-mihdr.scm $HOME/.gimp2.6/scripts
$ mv mihdr.sh $HOME/priv/bin
$ chmod +x $HOME/priv/bin/mihdr.sh

Ejecución

El programa "mihdr.sh" genera una versión HDR de una foto. El orginal puede ser un único fichero RAW, o bien varios ficheros de tipo RAW o TIFF que tienen versiones con diferente exposición de la misma fotografía. A continuación muestro la sintaxis y algunos ejemplos:

mihdr.sh -a|b -[l] <fichero(s)>

 -a             -> HDR avanzado
 -b             -> HDR básico
 -l             -> Alinear los ficheros
 <ficheros(s)>  -> Fichero o ficheros con diferentes exposiciones

Generar un HDR usando varios RAW disparados con distintas exposiciones de la misma foto

$ mihdr.sh -a -l Fichero-1.CR2 Fichero-0.CR2 Fichero+1.CR2

Generar un HDR usando varios ficheros TIF disparados con diferente exposure para la misma foto. Los RAWs ya los tenía, pero los he revelado manualmente y ahora tengo los TIFFs

$ mihdr.sh -a revelados-*.tif

Generar un HDR partiendo de único fichero RAW de la foto. Lo que hace el script es crear varios TIFFs revelando el RAW con diferentes exposiciones.

$ mihdr.sh -a mifoto.CR2

El programa deja dos ficheros de salida:

salida-basico.tif     Versión enfuse del revelado
salida-avanzado.jpg   Versión completa: enfuse + manituk + fattal + montaje con capas, solapado, etc.

Enlaces y Créditos

[1]	PFSTools	Conjunto de programas para manipulación de ficheros RAW
[2]	Qtpfsgui	Aplicación gráfica para crear imágenes en HDR.
[3]	CVLTonemap	Visor interactivo para imágenes HDR, integrado con las PFSTools.
[4]	Artículo HDR en Linux	Explicación muy buena sobre como hacer HDR en Linux
[5]	Script HDR en Linux	Script para generar HDR
[6]	Web HDR	Web HDR
[7]	Salibración HDR	Más sobre HDR