FOCUS STACKING E PROFONDITÀ DI CAMPO

Il focus stacking (impilamento di messa a fuoco) è una tecnica potente per estendere la profondità di campo apparente di una foto. È forse più utile nella fotografia ravvicinata e macro, poiché l'impostazione f-stop più alta dell'obiettivo della fotocamera è spesso insufficiente per rendere tutto a fuoco. Può persino superare l'altrimenti inevitabile perdita di nitidezza per diffrazione. Tuttavia, il focus stacking è anche una tecnica piuttosto complicata da padroneggiare. Continuate a leggere per saperne di più su questo potente strumento.

Foto scattata sotto plenilunio sul Clare Bridge a Cambridge, Inghilterra.
Due distanze di messa a fuoco sono state usate: una per la sfera e l'altra per lo sfondo.

QUANDO USARE L'IMPILAMENTO D'IMMAGINI

Quando un fotografo richiede più profondità di campo, tipicamente aumenta solo l'impostazione f-stop del loro obiettivo. Sebbene questa sia una tecnica semplice ed efficace, scegliere un f-stop più alto ha anche i suoi svantaggi. Aumenta il tempo di esposizione necessario, e in casi estremi, può anche ridurre la nitidezza dell'immagine a causa della diffrazione. Inoltre, si potrebbe desiderare una profondità di campo maggiore di quella che l'f-stop massimo di un particolare obiettivo è in grado di fornire. Scenari di esempio specifici possono includere:

foto macro di Piotr Naskrecki

• Fotografia di paesaggio: si potrebbe desiderare di ottenere una vasta profondità di campo, evitando anche morbidezza al piano focale dovuta a diffrazione. Questo può permettere una stampa molto più grande e nitida di quanto altrimenti possibile.
• Fotografia macro: si potrebbe desiderare di ottenere una profondità di campo maggiore di quella altrimenti ottenibile usando l'f-stop massimo dell'obiettivo (spesso f/22 o f/32 con fotocamere SLR).
• Fotografia in condizioni di scarsa luce: si potrebbe voler evitare un tempo di esposizione proibitivamente lungo. In alternativa, si potrebbe voler congelare il movimento in parte della propria immagine (come con un soggetto in movimento), ma anche preservare una profondità di campo espansiva in altre parti della foto (senza ricorrere al flash).

Qual è la soluzione? Combinare diverse immagini separate (aka image stacking). Questo evita molti degli svantaggi dell'uso di un f-stop troppo alto, mantenendo anche il vantaggio di una grande profondità di campo. In questo articolo, ci concentreremo su un tipo di image stacking che unisce diverse foto scattate a diverse distanze di messa a fuoco — producendo un'unica composita a profondità di campo estesa (aka focus stacking). Nella seconda parte di questo tutorial ci concentreremo invece sull'impilamento di immagini scattate a diversi f-stop.

PANORAMICA

Il focus stacking funziona in tre stadi generali:

→ →

1. Diverse foto sono scattate incrementando gradualmente la distanza di messa a fuoco attraverso il soggetto. Il numero di foto separate varia da un paio (per due strati distinti di soggetto) a dozzine (per scene estese). In generale, soggetti in movimento dovrebbero essere evitati.
2. Queste foto sono poi allineate in modo che il loro contenuto sia sovrapposto pixel per pixel. Questo passo è necessario anche quando si usa un treppiede, poiché cambiare la distanza di messa a fuoco causa sempre disallineamento (più su questo dopo).
3. Un'immagine composita è poi creata basata sulle regioni più nitide da ciascuna di queste foto separate. Se il soggetto è composto solo da pochi strati distinti (come l'esempio della sfera sopra), questo può essere eseguito manualmente usando maschere di livello. Altrimenti Adobe Photoshop CS4+ o pacchetti software specializzati come Helicon Focus, TuFuse o CombineZM sono richiesti.

FASE 1: CATTURA DELLE FOTO

La decisione più importante con il focus stacking è scegliere quante foto scattare. Questo è influenzato dai seguenti fattori:

	Numero Richiesto di Foto Impilate
Quando il numero di strati del soggetto aumenta . . .	Aumenta
Quando l'f-stop aumenta . . .	Diminuisce
Quando l'ingrandimento del soggetto aumenta . . .	Aumenta
Quando la dimensione stampa/immagine aumenta . . .	Aumenta

In altre parole, tutti gli stessi principi che si applicano alla profondità di campo si applicano anche qui. Se il vostro soggetto copre una grande distanza e pianificate di fare una grande stampa, avrete bisogno di un f-stop alto per ottenere una profondità di campo sufficiente. L'unica differenza è che ora avete un altro comando sotto il vostro controllo: il numero di immagini impilate. Per esempio, ora potete cavarvela con un f-stop più basso se impilate solo più immagini (o viceversa).

Si potrebbe stimare il numero di foto da una formula, ma è probabilmente meglio sviluppare un'intuizione per quante ne avrete bisogno. Se quasi avevate abbastanza profondità di campo senza focus stacking, iniziate impilando solo 2-3 immagini con distanze di messa a fuoco uniformemente spaziate attraverso il vostro soggetto, poi vedete come appare. La chiave è sperimentare molto quando si inizia. Nell'esempio sotto, si può vedere che tre foto saranno sufficienti finché l'immagine non viene visualizzata più grande di quanto mostrato qui:

Nota: Le foto sopra sono state pre-allineate per rendere la profondità di campo più facile da confrontare.
Prima dell'allineamento, l'immagine di sinistra era leggermente più grande di quella centrale e destra
(vedi fase 2 per più su questo argomento).

Spaziatura Ottimale della Distanza di Messa a Fuoco. La chiave è assicurarsi che la profondità di campo per ogni foto successiva si sovrapponga con la profondità di campo dalla foto precedente. In questo modo nessuna morbidezza sarà presente nel composito finale. Distanze di messa a fuoco più strettamente spaziate spesso producono nitidezza più consistente e dall'aspetto naturale, ma questo può richiedere molto più tempo per catturare e richiede più spazio di archiviazione, quindi cercate di non esagerare.

Fate molta attenzione a evitare la profondità di campo a onda che può risultare da distanze di messa a fuoco troppo ampiamente spaziate (come mostrato nell'esempio a sinistra). Come potete vedere, se l'esempio sopra usasse un f-stop più basso, più immagini dovrebbero essere impilate. Provate anche a usare la funzione live view del display LCD posteriore della fotocamera per una spaziatura della distanza di messa a fuoco più consistente. Per stack avanzati, potreste voler collegare la vostra fotocamera a un laptop (se supportato) per vedere un'anteprima ingrandita e controllare la distanza di messa a fuoco precisamente.

Se il vostro soggetto copre l'intera distanza dalla vostra fotocamera allo sfondo distante, dovrete assicurarvi di aver scelto un intervallo di distanze di messa a fuoco che renda tutto questo a fuoco nitido. In questo caso, la tecnica di focus stacking ha davvero bisogno di essere un approccio tutto o niente, altrimenti i soggetti possono essere resi con una profondità di campo innaturale e brusca. L'unica volta che potete cavarvela con solo poche distanze di messa a fuoco è quando il vostro soggetto è composto da strati distinti (come l'esempio della sfera all'inizio).

F-Stop Ottimale. Usare valori di f-stop più alti permette distanze di messa a fuoco più ampiamente spaziate, ma questo può anche diminuire la nitidezza dell'immagine finale. È generalmente una buona idea scegliere un f-stop il più alto possibile senza indurre ammorbidimento visibile dovuto a diffrazione. Se in dubbio, valori di f/11-f/16 spesso funzionano benissimo con fotocamere SLR.

FASE 2: ALLINEAMENTO DELLE FOTO

A differenza dell'estensione della profondità di campo variando l'f-stop, variare la distanza di messa a fuoco causa ogni singola foto a diventare disallineata. Questo è perché la lunghezza focale effettiva di un obiettivo cambia leggermente quando si altera la distanza di messa a fuoco (vedi tutorial su obiettivi macro ed estensione). Come risultato, l'angolo di campo cambia anche — dando alle immagini l'apparenza di zoom in o out quando si mette a fuoco vicino o lontano, rispettivamente:

Distanza Messa a Fuoco Più Vicina (angolo di campo più stretto)

Distanza Messa a Fuoco Più Lontana (angolo di campo più ampio)

Software speciale deve quindi ri-allineare (aka registrare) le immagini separate. Pacchetti software necessari potrebbero includere TuFuse, Helicon Focus, CombineZM o qualche combinazione delle funzioni Auto-Merge e Auto-Align di Adobe Photoshop. Fortunatamente, tutti questi producono risultati molto simili quando allineano le immagini. In Photoshop, potete usare sia File > Automatizza > Photomerge... o Modifica > Allinea Automaticamente Livelli... come mostrato:

... OPPURE ...

Se usate Photomerge, potete effettivamente eseguire le fasi 2 e 3 contemporaneamente se spuntate anche la casella che dice Fondi Immagini Insieme. Se le foto sono state scattate su un treppiede (come dovrebbero essere), è meglio usare l'opzione Collage (mostrata a destra). Se state usando un altro pacchetto software, questo è equivalente ad assicurarsi che il software riposizioni e ridimensioni solo le immagini quando le allinea.

Se usate Fondi Automaticamente Livelli, dovrete prima assicurarvi che tutte le vostre foto siano già incollate una sopra l'altra come livelli in Photoshop.

FASE 3: FUSIONE E MISCELAZIONE DELLE FOTO

La fusione delle immagini richiede di determinare quale foto impilata contiene la rappresentazione più nitida di ogni regione d'immagine. Nell'esempio sotto, il software è stato usato per selezionare e fondere solo le porzioni più nitide da ciascuna delle tre distanze di messa a fuoco:

Fuoco:

Vicino

Medio

Lontano

→

Porzione Più Nitida

→

Composito Finale

Sfortunatamente, la qualità di fusione/miscelazione delle immagini può variare sostanzialmente a seconda del software di image stacking usato. Con un soggetto semplice che ha strati ben definiti (come l'esempio sopra), i risultati saranno probabilmente simili. Tuttavia, ogni volta che gli strati sono irregolari e altamente intrecciati, i risultati possono variare drammaticamente. Potete sempre modificare manualmente quale foto contribuisce dove, ma questo può essere piuttosto dispendioso in termini di tempo. È quindi raccomandato che prima sperimentiate con versioni di prova di qualsiasi software stiate considerando.

In Photoshop, se avete già usato Photomerge per allineare le immagini nella fase 2 sopra, allora queste foto potrebbero essere già state fuse se la casella fondi immagini insieme era spuntata. Altrimenti potete fondere queste come segue:

(1) Selezionate le foto a livelli

(2) Andate a Modifica > Fondi Automaticamente Livelli...
usando il menu in alto,
poi spuntate Impila Immagini.

Livelli Risultanti

Vi ritroverete con maschere di livello per ogni foto impilata (immagine all'estrema destra sopra), quindi tutto ciò che dovete fare è appiattire l'immagine (selezionate tutti i livelli e andate a Livello > Appiattisci Immagine) e vi rimarrà una foto nitida a profondità di campo estesa. Per sicurezza, assicuratevi di ispezionare da vicino il risultato finale e modificare le maschere di livello se necessario.

FOCUS STACKING: LIMITAZIONI E ALTERNATIVE

Il focus stacking è una tecnica incredibilmente potente, ma ha definitivamente degli svantaggi:

• Può essere molto dispendioso in termini di tempo.
• Di solito richiede che il soggetto sia immobile.
• Può richiedere un dispositivo di messa a fuoco di precisione (come una slitta di messa a fuoco) quando un grande numero di foto deve essere impilato (come con la macrofotografia estrema).
• Richiede software specializzato per allineare e fondere/miscelare le foto.

Due eccellenti alternative includono:

• Estensione Profondità di Campo Impilando Immagini Scattate a Diversi F-stop
  Questo è più semplice del focus stacking perché ogni immagine non deve essere allineata, anche se non può estendere la profondità di campo di tanto.
  
• Utilizzo Movimenti di Basculaggio con Obiettivo Tilt/Shift per Riposizionare la Profondità di Campo.
  Questo può catturare soggetti in movimento, ma è limitato a situazioni dove il soggetto giace lungo una regione a forma di cuneo.