Efectos Ruido y granulado

Casi todas las imágenes digitales capturadas del mundo real contienen granulado o ruido visual debido a los procesos de grabación, codificación, escaneado o reproducción y al equipo utilizado para crear la imagen. Algunos ejemplos son el estático tenue del vídeo analógico, artefactos de compresión de cámaras digitales, patrones de medio tono de impresiones escaneadas, ruido CCD de sensores de imagen digitales y el característico motivo moteado de la fotografía química, que recibe el nombre de película granulada.

El ruido no es necesariamente algo negativo; a menudo se agrega a las imágenes para crear un estilo o unir elementos, como agregar película granulada a objetos generados por equipos informáticos para integrarlos en una escena fotografiada. No obstante, el ruido puede ser algo no deseado por motivos estéticos. El material de archivo o la fotografía de alta velocidad pueden aparecer desagradablemente granulados; los artefactos de compresión digital o patrones de semitono pueden arruinar una imagen; o el ruido puede interferir con procesos técnicos como la composición en pantalla azul.

También hay motivos técnicos para la reducción del ruido. Por ejemplo, los algoritmos de compresión suelen conseguir tamaños de archivo más pequeños cuando el material de entrada tiene menos ruido, por lo que la reducción del ruido es un paso valioso anterior al procesamiento para trabajos como la creación de discos DVD y la difusión de vídeo.

Los efectos Añadir granulado, Aplicar granulado y Eliminar granulado le permiten manipular el granulado que aparece más o menos equitativamente sobre una imagen entera. Los efectos de granulado no pueden corregir problemas de imágenes que afectan solo a unos píxeles, como polvo, ruido de aspecto graneado o áreas incompletas de vídeo analógico.

El efecto Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) genera nuevo granulado a partir de cero; no toma muestras de granulado existente. En su lugar, se pueden utilizar diversos parámetros y ajustes preestablecidos para diferentes tipos de película para sintetizar distintos tipos de granulado.

Los efectos Eliminar granulado y Aplicar granulado utilizan un proceso de dos pasos para manipular el granulado sin que se vean afectados los bordes, el enfoque o los resaltados de una imagen. En primer lugar, se muestrea el granulado, ya sea de forma automática o manual. En segundo lugar, se analiza y se describe el granulado mediante un modelo matemático, que el efecto utiliza para agregar, eliminar o aplicar el granulado.

Cada efecto de granulado se aplica con ajustes predeterminados y se muestra en el modo de visualización Previsualización, que tiene una zona de vista previa rodeada por un borde blanco y centrada en la imagen. La zona de vista previa muestra los resultados del efecto de granulado en una parte de la imagen, a efectos de velocidad y comparación. Los efectos de granulado son casi totalmente automáticos, pero también ofrecen muchos controles para obtener resultados precisos. También puede aplicar los efectos de granulado de forma selectiva a partes de la imagen mediante las extensas características de Fusionar con el original proporcionadas con cada efecto.

El grupo de controles Fusionar con el original permite aplicar de forma precisa un efecto de granulado a un área determinada de la imagen mediante la aplicación de una máscara y un mate al área deseada. Puede elegir entre dos técnicas de selección o utilizar una combinación de ambas:

Coincidencia de color

Excluye cualquier área de la imagen que coincida con un color seleccionado. Con la inversión del mate, puede procesar de forma selectiva un área de este tipo.

Capa de máscara

Utiliza cualquier capa de la composición actual como una máscara para procesar o excluir de forma selectiva un área de la capa o pista actual.

La primera vez que se aplica cualquier efecto de granulado, el valor de Nivel del grupo de controles Fusionar con el original está definido en 0%; este valor determina el porcentaje de fusión entre la imagen original y la versión procesada. Con un nivel de 0%, no se produce ninguna fusión y el efecto seleccionado se aplica a toda la imagen y con la máxima intensidad; con un nivel de 100%, las áreas blancas del mate de fusión no sufren cambios respecto a la imagen original.

Cualquier máscara o mate funciona de manera parecida: los píxeles blancos que contiene excluyen esa área de la imagen original del procesamiento con el efecto de granulado, mientras que los píxeles negros se procesan de la manera normal. Con un nivel de 100%, las áreas blancas se fusionan totalmente con el original de manera que quedan completamente excluidas del procesamiento. Este comportamiento también es así cuando se invierte la coincidencia. Independientemente del valor de Nivel, las áreas negras del mate o la máscara siempre se procesan. El control deslizante Nivel afecta únicamente a las áreas situadas debajo de los píxeles blancos en el mate o la máscara. Afecta solo al modo en que cada efecto de granulado trata las áreas blancas del mate o la máscara.

Cuando se aplica por primera vez un efecto de granulado, se utiliza un color gris neutro para generar un mate de coincidencia de color predeterminado, de manera que en la mayoría de las imágenes se muestra un mate visible. El grupo de controles Coincidencia de color utiliza la coincidencia de color para definir un mate de forma precisa. El mate aísla partes de la imagen donde la capa que utiliza el efecto de granulado se fusiona con la entrada.

En algunos casos, es posible que desee utilizar una capa o pista diferente como máscara para la capa que utiliza un efecto de granulado. Este tipo de máscara permite un control ilimitado sobre exactamente qué partes de la imagen se modifican y en qué grado.

Puede utilizar el grupo de controles de Mostrar previsualización de la zona para cambiar la posición o el tamaño de la región de previsualización de un efecto de granulado.

Puesto que agregar o eliminar granulado puede afectar al enfoque de los detalles, puede que desee obtener una vista previa de una zona con mucho detalle, como la cara de una persona o una porción de texto. Al eliminar granulado con el efecto Eliminar granulado, lo mejor es obtener una vista previa de una zona donde el granulado sea más visible o inaceptable, como una gran extensión de color sólido.

Obtendrá los mejores resultados mediante la experimentación, aplicando pequeños incrementos a cada uno de los diversos controles en el panel Controles de efectos y viendo los resultados en el panel Composición después de realizar cada ajuste.

Las muestras de ruido constituyen el primer paso y el más importante para eliminar el ruido de una imagen o hacer coincidir el ruido de una imagen en otra. Este proceso suele ser totalmente automático. Para un control preciso, puede cambiar al modo Manual y ajustar las muestras mediante el grupo de controles Muestreo en el panel Controles de efectos.

Una muestra de ruido debe ser un bloque sólido de color uniforme que muestra claramente el motivo de ruido presente en la imagen. El objetivo es extraer muestras de ruido puro, sin características de la imagen que el algoritmo pudiera interpretar erróneamente como granulado. Por ejemplo, extraiga muestras de un trozo de cielo, un muro de fondo o un área del tono de la piel. Todas las muestras se deben seleccionar del intervalo normal de la película, DV o archivo de vídeo. Evite áreas subexpuestas o sobreexpuestas que carezcan de información, sobre todo áreas en las que los valores de los píxeles se han recortado a negro o blanco puro. Con este intervalo de exposición normal, lo mejor es seleccionar muestras con diversos colores y valores RGB; por ejemplo, una muestra de un área clara, otra de un área oscura y otra de los medios tonos.

El número de muestras en el modo automático es alto para garantizar que el algoritmo tiene suficientes datos de ruido válidos, aunque encontrar buenas muestras en una imagen determinada sea una tarea difícil. Además, el modo automático puede anular el número de muestras definidas si el efecto no encuentra suficientes muestras buenas. Puede variar el tamaño de las muestras en el modo automático o manual; no obstante, el aumento de este tamaño no garantiza que se obtengan mejores resultados, especialmente si las muestras resultantes contienen variaciones más sustanciales en los valores RGB. El tamaño de las muestras se debe reducir si una determinada imagen no contiene áreas lo bastante grandes de valores de color constante. En cambio, el aumento del tamaño de las muestras puede proporcionar mejores resultados si la imagen contiene grandes áreas sin características.

La selección automática de granulado o muestras suele proporcionar resultados aceptables para el efecto Aplicar granulado o Eliminar granulado, pero puede cambiar manualmente la posición y el tamaño de cada muestra o cambiar el número de muestras. Por ejemplo, es posible que desee cambiar la posición de las muestras si el muestreo automático ha seleccionado un área uniforme que está subexpuesta o sobreexpuesta y que carece de información sobre la estructura del granulado.

Las muestras de ruido para los efectos Aplicar granulado y Eliminar granulado siempre se extraen de la capa de origen sin tener en cuenta los efectos o máscaras que ya se han aplicado a la capa; esto proporciona un muestreo más preciso. Si desea que las muestras incluyan los efectos existentes, realice una composición previa o un procesamiento previo de la capa de origen con los efectos y, a continuación, aplique el efecto de granulado a la capa de origen resultante.

Debe evitar áreas de muestra con las características siguientes: bordes nítidos, degradaciones de color, resaltados, texturas como hierba y ondas de agua, detalles precisos como pelo u hojas de los árboles, y áreas subexpuestas o sobreexpuestas que carezcan de información.

Los efectos Eliminar granulado y Aplicar granulado obtienen muestras de ruido del primer fotograma de la capa, pero puede elegir que se obtengan de otro fotograma. El cambio de fotograma puede resultar útil si se producen grandes variaciones de iluminación o exposición entre los fotogramas de la capa.

Puede ajustar el modo de visualización para los efectos Eliminar granulado o Aplicar granulado en Muestras de ruido para ver las áreas muestreadas por el efecto. Las áreas muestreadas se indican automáticamente con un contorno blanco. Si lo prefiere, puede cambiar el color de estas cajas de muestra de ruido.

El efecto Añadir granulado crea nuevo granulado o ruido en una imagen, ya sea creando el granulado desde cero o basando las propiedades del granulado en los ajustes preestablecidos. El efecto Aplicar granulado también crea nuevo granulado en una imagen, pero haciéndolo coincidir con el granulado de otra imagen. Ambos efectos comparten varios controles en el panel Controles de efectos que permiten controlar el color, la gama tonal, el modo de fusión y las propiedades de animación del granulado.

Ajuste de los tonos de granulado agregado o coincidente

El motivo de granulado preciso que contiene cualquier fotograma de una película no es uniforme por todo el fotograma, pero puede depender de los valores tonales del contenido en cada píxel. Por ejemplo, en el granulado de película química, el tamaño de los cristales de haluro de plata varía con el nivel de exposición.

Los efectos Añadir granulado y Aplicar granulado permiten reproducir estos sutiles cambios en motivos de granulado en áreas de la imagen, con los controles Sombras, Medios tonos, Resaltados y Punto medio del grupo de controles Aplicación. Estos controles permiten definir cuánto granulado se agrega a cada área tonal y también a cada canal de la imagen. Por ejemplo, puede agregar más granulado a áreas sobreexpuestas del canal azul para que una imagen de cielo se muestre más granulada.

Puede utilizar el grupo de controles Aplicación correspondiente al efecto Añadir granulado para realizar lo siguiente:

• Para definir cuánto granulado se añade a cada área tonal de la imagen, ajuste los valores de Sombras, Medios tonos y Resaltados.

• Para definir el punto medio de la gama tonal de la imagen para la aplicación de granulado, ajuste el control deslizante Punto medio. De forma predeterminada, este regulador está centrado en 0,5, que representa el centro del grupo de valores de píxeles: 127 para imágenes de 8 bpc y 16.384 para imágenes de 16 bpc.

• Para un control más preciso todavía, utilice los controles de Equilibrio de canales para ajustar el granulado por separado en las áreas de sombras, medios tonos y resaltados para cada canal.

Animación de granulado agregado y coincidente

De forma predeterminada, el granulado o ruido que generan los efectos Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) y Aplicar granulado se mueve a la misma velocidad que el material de origen, para simular con precisión ruido realista. La reducción de la velocidad de los procesos de ruido puede resultar útil para un efecto estético o para que el ruido agregado no tenga zumbido y atraiga la atención hacia sí. Estos efectos tienen un aleatorizador interno que cambia la posición de los píxeles de ruido entre los fotogramas. Pero también puede cambiar la apariencia del ruido entre las capas del mismo fotograma, al tiempo que mantiene constantes los demás parámetros.

Puede utilizar el grupo de controles Animación correspondiente al efecto Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) o Aplicar granulado para realizar lo siguiente:

• Para especificar la velocidad de fotogramas del granulado agregado, como un múltiplo de la velocidad de fotogramas de destino, ajuste el valor de Velocidad de animación del grupo de controles Animación en el panel Controles de efectos. Cuanto más elevados sean los valores de velocidad de animación, más corta será la duración de los granulados. Con el valor predeterminado 1, el granulado se mueve a la misma velocidad que los fotogramas. Con valores más bajo, el granulado cambia más lentamente, lo que puede resultar útil a la hora de proporcionar el aspecto de granulado de película. Con el valor 0, el granulado es constante en el tiempo.

• Para utilizar la interpolación a fin de crear transiciones suaves entre los fotogramas de ruido generado, seleccione Animar con suavidad. Este control es importante solo cuando el valor de Velocidad de animación es inferior a 1.

• Para cambiar la apariencia del ruido entre las capas del mismo fotograma, ajuste el valor de Raíz aleatoria. Cada valor de Raíz aleatoria representa una de 100 posibles variaciones de la apariencia; la modificación del valor no causa que los resultados sean más o menos aleatorios.

Fusión y ajuste del color de granulado agregado o coincidente

Puede ajustar el color, la saturación y el comportamiento de fusión del granulado que genera el efecto Añadir granulado.

Diversos factores pueden afectar al color aparente del granulado que generan estos efectos, entre ellos:

• El valor de color del píxel subyacente en la imagen de origen.

• El valor de Saturación del ruido.

• Los valores de Color de tinción y Nivel de tinción, si ha modificado los valores predeterminados.

• El valor de Modo de fusión en el grupo de controles Aplicación.

• El nivel de ruido aplicado, si lo hubiera, a cada canal individual mediante el grupo de controles Intensidad de canales.

Mediante el grupo de controles Color en el panel Controles de efectos, puede ajustar cualquiera de las siguientes opciones:

El modo de fusión en el grupo de controles Aplicación determina cómo se combina el valor de color del ruido generado con el valor de color de la capa de origen subyacente en cada píxel:

El efecto Añadir granulado genera nuevo ruido a partir de cero y no toma muestras de ruido existente. En su lugar, pueden utilizarse parámetros y ajustes preestablecidos para distintos tipos de película para sintetizar muchos tipos distintos de ruido o granulado. Puede modificar prácticamente cualquier característica de este ruido, controlar su color, aplicarlo a la imagen de varias maneras, e incluso animarlo o aplicarlo de forma selectiva a solo una parte de la imagen.

Este efecto funciona con colores de 8 bpc y 16 bpc.

La distribución del ruido agregado sobre los canales de color afecta al color global de la imagen resultante. Con un fondo oscuro, el ruido tiende a agregarse a la imagen visualmente, de manera que una tinción roja o más ruido en el canal rojo proporciona un tono rojizo a la imagen. Con un fondo claro, el ruido tiende a quitarse de la imagen visualmente, de manera que una tinción roja o más ruido en el canal rojo proporciona un color cian. El resultado también depende del control Modo de fusión del grupo de controles Aplicación.

Puede utilizar los controles para el efecto Añadir granulado para realizar las siguientes acciones:

• Para reproducir el granulado de una película o un archivo fotográfico determinados, elija el tipo de película en el menú Ajustes preestablecidos del efecto Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) en el panel Controles de efectos.

• Para ajustar la intensidad y el tamaño del granulado aplicado, así como introducir desenfoque, ajuste el grupo de controles Retorcer del efecto Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) en el panel Controles de efectos.

• Para modificar el color del ruido agregado, ajuste los controles de Color.

• Para definir cómo el valor de color del ruido generado se combina con el valor de color de la capa de destino subyacente en cada píxel, elija un modo de fusión en el grupo de controles Aplicación.

• Para definir cuánto granulado se agrega a cada área tonal de la imagen y el punto medio, ajuste los valores de Sombras, Medios tonos, Resaltados y Punto medio en el grupo de controles Aplicación.

• Para animar el granulado agregado, ajuste las propiedades en el grupo de controles Animación.

• Para aplicar el efecto a toda la imagen, elija Salida final en el menú Modo de visualización.

controles Retorcer para efectos de granulado

Los efectos Aplicar granulado y Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) comparten un grupo de controles Retorcer. Puede utilizar estos controles para modificar la intensidad y el tamaño del ruido, así como para introducir desenfoque, y todo esto se puede realizar en los tres canales o individualmente para cada canal. También puede cambiar la proporción de aspecto del granulado aplicado.

Ajuste cualquiera de los siguientes controles del grupo de controles Retorcer:

Este efecto reduce el ruido y los defectos cambiando los píxeles que no son iguales dentro de un radio especificado para que se asemejen más a los píxeles cercanos. Para conseguir un equilibrio entre el enfoque de la imagen y la ocultación de defectos, pruebe con distintas combinaciones de ajustes de radio y umbral.

Este efecto funciona con colores de 8 bpc y 16 bpc.

El efecto Ruido fractal usa ruido de Perlin para crear ruido en escala de grises que se puede usar para obtener fondos con aspecto orgánico, mapas de desplazamiento y texturas, o para simular elementos como nubes, fuego, lava, vapor o agua fluyendo.

Este efecto funciona con color de 8 bpc, 16 bpc y 32 bpc.

Los controles de evolución crean cambios ligeros en la forma del ruido fractal. La animación de estos controles provoca cambios uniformes del ruido con el tiempo, lo que crea un efecto como nubes que se desplazan o agua en movimiento.

Chris Zwar ofrece un artículo en el sitio Web de Creative COW que explica cómo funciona el efecto Ruido fractal e incluye varios detalles e imágenes sobre el funcionamiento interno del efecto.

Stu Maschwitz incluye un proyecto de ejemplo en el blog ProLost (en inglés) que utiliza el efecto Ruido fractal para crear la corona del sol.

El efecto Ruido de turbulencia es una implementación moderna y con mejor rendimiento del efecto Ruido fractal. El efecto Ruido de turbulencia tarda menos en procesarse y es más fácil de utilizar para crear animaciones uniformes. El efecto Ruido de turbulencia también reproduce con mayor precisión los sistemas turbulentos, en los que las características de ruido menores se mueven con mayor rapidez que las mayores. La razón principal para utilizar el efecto Ruido fractal en lugar del de Ruido de turbulencia es la creación de animaciones en bucle, ya que el efecto Ruido de turbulencia no tiene controles de ciclo.

El efecto Aplicar granulado hace coincidir el ruido entre las dos imágenes. Este efecto resulta especialmente útil para las composiciones y los trabajos con pantalla azul o verde. El efecto Aplicar granulado agrega únicamente ruido y no puede eliminarlo, por lo que si el destino tiene ya más ruido que el origen, no es posible una coincidencia exacta. En este caso, primero puede utilizar el efecto Eliminar granulado para limpiar el destino y, a continuación, el efecto Aplicar granulado en el resultado para obtener una coincidencia perfecta.

El efecto Aplicar granulado utiliza el muestreo del ruido como punto de inicio. Básicamente, fotogramas completos de nuevo ruido se sintetizan para la coincidencia con las muestras de ruido. Puede modificar un ruido de muchas maneras antes de aplicarlo a la nueva imagen, como duplicar el ruido de una imagen pero aumentando el tamaño del ruido y haciéndolo más rojo antes de aplicarlo a otra imagen.

El efecto Aplicar granulado tiene algunos controles que son iguales a los del efecto Agregar granulado (MS Windows) o Añadir granulado (Mac OS) (consulte Efecto Añadir granulado).

Este efecto funciona con colores de 8 bpc y 16 bpc.

Si intenta hacer coincidir el granulado entre las imágenes con el efecto Aplicar granulado y la capa de destino ya tiene su propio granulado visible, es posible que no se produzca la coincidencia del granulado o que este se acumule. Para evitar estos problemas, el control Compensar ruido existente extrae un modelo de ruido del origen y del destino y, a continuación, modifica el ruido del origen respecto al ruido ya presente en el destino, antes de aplicarlo en el destino.

Para utilizar este control de forma automática, establezca el control deslizante Compensar ruido existente en 100%. Posteriormente, puede ver las muestras de ruido en la capa de destino si elige Muestras de compensación en el menú Modo de visualización. También puede volver a colocar las muestras en la imagen de destino ajustando el modo Muestreo en Manual, lo que hace que los puntos de la muestra de compensación estén disponibles para la colocación manual.

El efecto Mediana sustituye cada píxel con un píxel que tiene como valor de color la mediana de los píxeles que lo rodean, dentro del radio especificado. A valores bajos de Radio, este efecto resulta útil para reducir algunos tipos de ruido. A valores altos de Radio, este efecto da a la imagen un aspecto de pintura.

Este efecto funciona con colores de 8 bpc y 16 bpc.

El efecto Ruido cambia aleatoriamente el valor de los píxeles de toda la imagen.

Este efecto funciona con color de 8 bpc, 16 bpc y 32 bpc.

El efecto Ruido alfa agrega ruido al canal alfa.

Este efecto funciona con colores de 8 bpc.

Los efectos Ruido HLS y Ruido HLS automático agregan ruido a los componentes de tono, iluminación y saturación de una imagen. El ruido generado por el efecto Ruido HLS automático es un ruido animado automáticamente; el usuario elige la velocidad de la animación. Para animar el efecto Ruido HLS, utilice fotogramas clave o expresiones. Los controles para estos efectos son los mismos, excepto los controles Fase de ruido y Velocidad de animación de ruido, que controlan la animación del ruido.

Estos efectos funcionan con colores de 8 bpc.

Mediante el efecto Eliminar granulado puede eliminar el granulado o el ruido visual. Este efecto utiliza técnicas de procesamiento de señales y cálculo de datos estadísticos muy complejas para intentar restaurar la imagen a cómo se mostraría sin el ruido o el granulado. Aunque muchas técnicas, como aplicar un efecto Desenfoque gaussiano suave o el efecto Mediana, reducen la visibilidad del ruido de una imagen, tienen como desventaja la pérdida inevitable de enfoque y resaltados. En cambio, el efecto Eliminar granulado diferencia los pequeños detalles de la imagen del granulado y del ruido y los mantiene con el mayor detalle posible.

El efecto Eliminar granulado proporciona varias opciones que permiten equilibrar con precisión la reducción del ruido y el grado de enfoque que mantiene la imagen. Además, el efecto Eliminar granulado puede analizar las diferencias entre los fotogramas para mejorar aún más la reducción del ruido y el enfoque; puesto que este proceso se realiza en el tiempo, recibe el nombre de filtros temporales.

Los controles de Filtros temporales del efecto Eliminar granulado utilizan un algoritmo estadístico para fusionar el fotograma actual con los fotogramas anterior y posterior. Estos controles son especialmente eficaces para eliminar artefactos de compresión de material de archivo de vídeo o DV.

Para evaluar correctamente los resultados de este filtro, el resultado se debe ver en tiempo real, ya sea con una previsualización o viendo una película procesada en un archivo.

Este efecto funciona con colores de 8 bpc y 16 bpc.

El efecto Eliminar granulado contiene controles de Máscara de enfoque, que aumentan el contraste de los bordes y los detalles para ayudar a restaurar parte del enfoque que se pueda haber perdido durante el proceso de reducción de granulado.

El efecto Ruido de turbulencia usa ruido de Perlin para crear ruido en escala de grises que se puede usar para obtener fondos con aspecto orgánico, mapas de desplazamiento y texturas, o para simular elementos como nubes, fuego, lava, vapor o agua fluyendo.

El efecto Ruido de turbulencia es una implementación moderna y con mejor rendimiento del efecto Ruido fractal. El efecto Ruido de turbulencia tarda menos en procesarse y es más fácil de utilizar para crear animaciones uniformes. El efecto Ruido de turbulencia también reproduce con mayor precisión los sistemas turbulentos, en los que las características de ruido menores se mueven con mayor rapidez que las mayores. La razón principal para utilizar el efecto Ruido fractal en lugar del de Ruido de turbulencia es la creación de animaciones en bucle, ya que el efecto Ruido de turbulencia no tiene controles de ciclo.

Los controles de evolución crean cambios ligeros en la forma del ruido. La animación de estos controles provoca cambios uniformes del ruido con el tiempo, lo que crea un efecto como nubes que se desplazan o agua en movimiento.

Este efecto funciona con color de 8 bpc, 16 bpc y 32 bpc.