Estudio y corrección del Light Fall-off (Viñeteado) en digitalización

La caída de luz a lo largo de una escena, aunque es un fenómeno bien conocido, es con frecuencia menospreciado cuando abordamos trabajos precisos de digitalización y sobretodo, cuando buscamos unos altos niveles en la precisión de la reproducción del color.

La caída de luz a lo largo de una imagen, puede estar motivada por varios factores:

1. Viñeteado óptico, relacionado con la caída de luz hacia los bordes de nuestras lentes.
2. Viñeteado mecánico, relacionado con la interferencia de objetos físicos sobre la imagen tales como parasoles, portafiltros, etc
3. La caída de luz del sensor, que aunque sutil y con frecuencia paliado por los propios algoritmos de la cámara, esta relacionado con el diferente comportamiento de los fotocaptores del sensor a la luz.
4. Y finalmente la caída de luz (Light Fall-off) motivado por el uso de lámparas de iluminación artificiales que por el ángulo del haz de luz (Beam) respecto a nuestra escena y evidentemente potencia de dichas fuentes.

Aunque realmente estamos hablando de varios fenómenos con orígenes bien diferentes, todos ellos se traducen en una caída de la luz a lo largo de la imagen, no siempre en forma del habitual viñeteo, sino que puede tomar formas más caprichosas cuando esta relacionado con fuentes de luz.

El Light Fall-off esta íntimamente ligado a la reproducción del color, ya que si tenemos una variación en la claridad (L*) a lo largo de la imagen, nos enfrentamos a una inconsistencia en la reproducción del color, es decir, podríamos tener bien corregida la imagen en el entorno de nuestra escala densitométrica, pero acumular errores desconocidos a lo largo de toda la escena.

Estudio del "Light Fall-off"

Para estudiar la caída de luz a lo largo de una escena o imagen, se usan fotografías tomadas sobre un fondo uniforme, ya sea blanco (teniendo cuidado con la reflectividad o brillos) o gris neutro.

A partir de esta imagen conocida como “Flat” ya podemos analizarla por mapas de claridad, o simplemente a través de cortes o perfiles de intensidad de pixel. El análisis de los “Flats” son imprescindibles para estudiar las cualidades ópticas de una lente o sistemas tales como escáneres, y en particular para evaluar la uniformidad de un sistema de iluminación.

Habitualmente se puede estudiar la caída de luz con un exposímetro a través de la escena, sin embargo, este sistema es insuficiente, por la propia ergonomía y precisión de los exposímetros de mano, por eso se hace fundamental recurrir a los flats y su análisis para tener una visión más clara de como se comporta la luz en nuestra escena.

Corrección de imágenes a través de Flats

Un flat además de una estrategia de caracterización de equipos y escenas, es una herramienta de corrección de imagen.

Cuando dividimos los valores de pixel de una imagen por su flat, conseguimos normalizar la luminosidad a lo largo de toda la escena, de forma que la caída de la luz se ve compensada por el flat y logramos una imagen correctamente normalizada con un nivel de claridad uniforme en toda la superficie.

Este es un proceso, que aunque no especialmente habitual entre las técnicas de fotografía tradicionales si es imprescindible en la fotoastronomía o en cualquier técnica orientada al análisis de imagen, ya que se normalizan los valores de claridad a lo largo de la escena evitando así interpretaciones erróneas de las características acromáticas del color, o la propia radiancia, o iluminancia de una escena.