Apilamiento de enfoque

El apilamiento de enfoque (también conocido por el nombre en inglés focus stacking) en la fotografía es una técnica de procesamiento digital de agrupar múltiples imágenes de un mismo objeto que hayan sido tomadas enfocando en distintos puntos o con distintas profundidades de campo a fin del crear una imagen resultante que tenga más profundidad de campo que cualquier de las imágenes individuales. El resultado es que la profundidad de campo se amplia bastante por la combinación de todas, para que se puedan ver un sujeto completamente enfocado. El apilamiento de enfoque se puede usar en cualquier situación cuando las imágenes individuales necesiten tener mucha menor profundidad de enfoque; la macrofotografía y la microscopía óptica son dos usos comunes. También se puede ser útil en la fotografía de paisaje.

Una serie de imágenes que demuestra un horquillado (bracket) de un taquínido. Las dos primeras imágenes ilustran profundidades de campo típicas para imágenes individuales con la apertura f/10, mientras la tercera es un compuesto de seis imágenes en total.

La técnica en uso en microscopía de luz brillante de campo. Este ejemplo es de un microfósil diatom en tierra de diatomeas. Al lado superior de la izquierda, aparecen las tres exposiciones con tres profundidades focales diferentes. Al lado superior de la derecha, las tres imágenes representan la diferencia entre las exposiciones opuestas, donde las porciones negras indican no contribución al imagen final, y las blancas indican contribución total). La imagen de más abajo es la imagen resultante después del proceso de apilamiento de enfoque, y muestra la profundidad de campo más amplia que antes.

El apilamiento de enfoque ofrece flexibilidad en la construcción de imágenes en circunstancias específicas: debido a su forma como una técnica computacional, se pueden generar imágenes con varias profundidades de enfoque diferentes en la edición de imágenes y de maneras diferentes depende del propósito de la imagen final, si es científico o artístico. La técnica también permite a la generación de imágenes que serían imposibles a crear físicamente con equipo de imagen estándar. Técnicas alternativas para generar imágenes con profundidades de enfoque anchas incluyen wavefront coding y cámaras que miden luz.

El resultado de la técnica podría llamarse un horquillado de enfoque o un focus bracket.

Técnica

Para crear un apilamiento de enfoque, se toman imágenes del mismo sujeto en secuencia, con cada una teniendo una profundidad de campo diferente, las cuales se logren cambiando el punto en el plano enfocado con el ajuste del objetivo. El resultado es que en todas las imágenes, una área diferente de la composición será enfocada. Mientras ningunas de las imágenes necesitan tener enfocado el marco entero, conjuntamente todas de ellas contienen los datos requeridos para generar una nueva imagen que contenga toda parte del sujeto enfocada. Podría detectarse las regiones enfocadas de una imagen automáticamente con el uso de herramientas analíticas (como detector de bordes o el método Fourier), o podría seleccionarse manualmente. El programa de software pega las regiones enfocadas y mezcla los bordes de ellas para generar la imagen final.

En la fotografía

La obtención de suficiente profundidad de campo puede ser desafiante, especialmente en la macrofotografia, debido al tamaño de la profundidad, la cual es mucho menor en el caso de objetos que aparecen cercanos a la cámara. Así, a menudo, si un objeto pequeño llena el marco, no puede ser enfocado completamente al mismo tiempo.

La misión Mars Science Laboratory de NASA tiene un dispositivo llamado Mars Hand Lens Imager (MAHLI), el cual puede tomar fotografías apropiadas con la técnica de apilamiento de enfoque.​

En la microscopía

El uso de la técnica en la microscopía: Rhopalocera, 104 imágenes en total

En la microscopía, las altas aperturas numéricas son deseables para capturar la mayor cantidad posible de luz cuando se fotografían muestras pequeñas. Una alta apertura numérica (equivalente a un bajo número f) produce una menor profundidad de campo. Los objetivos ópticos de mayor ampliación generalmente producen una menor profundidad de campo en comparación a otros; un objetivo 100× aumentos con una apertura numérica de cerca de 1.4, tiene una profundidad de campo de 1 μm aproximadamente. Cuando se observa directamente una muestra, las limitaciones de una menor profundidad de campo se pueden evitar cambiando el punto en el plano de enfoque en una manera vertical. Para presentar datos microscópicos de una estructura compleja de 3D en 2D, el apilamiento de enfoque es una técnica bastante útil.

Software

Software que puede manipular la técnica del apilamiento de enfoque

Nombre	Autor principal	Sistema operativo	Licencia
Adobe Photoshop​ CS4, CS5, CS6	Adobe	Windows, Mac OS X	Propietario
Affinity Photo 'Focus Merge'	Serif	Windows, Mac OS X	Propietario
Amira / Avizo 'Image Stack Projection'	Thermofisher	Windows, Mac OS X, Linux	Propietario
Aphelion con la extensión Multifocus	ADCIS	Windows	Propietario, de prueba de 30 días
CamRanger	CamRanger	iOS, Android, Mac OS X, Windows	Propietario
Chasys Draw IES	John Paul Chacha	Windows	Propietario
CombineZ	Alan Hadley	Windows	GPL
Enfuse (en combinación con align_image_stack o similar)	Andrew Mihal y el equipo desarrollador de Hugin	Multiplataforma	GPL
Focus Stacker	Alexander Boltnev, Olga Kacher	Mac OS X	Propietario
Focus Stacking Online​	Focus Stacking Online	Aplicación Web	CC BY-ND 4.0
Helicon Focus	Danylo Kozub	Windows, Mac OS X	Propietario, prueba de 30 días
ImageJ con plugin Extended Depth of Field	Alex Prudencio, Jesse Berent, Daniel Sage	Unix, Linux, Windows, Mac OS 9 y Mac OS X	Dominio Público
MacroFusion	Dariusz Duma	Linux	GPL
Picolay	Heribert Cypionka	Windows	Software Gratuito
QuickPHOTO con extensión Deep Focus	Promicra	Windows	Propietario, prueba de 30 días
Shutter Stream Product Photography Software	Iconasys	Windows, Mac OS X	Propietario
Zerene Stacker	Rik Littlefield	Windows, Mac OS X, Linux	Propietario, prueba de 30 días

Véase también

• Imágenes de alto rango dinámico
• Stitching
• Microscopía

Referencias

• Johnson, Dave. 2008. How to Do Everything: Digital Camera. 5a edición. New York: McGraw-Hill Osborne Media. ISBN 978-0-07-149580-6. Inglés.
• Ray, Sidney. 2002. Applied Photographic Optics. 3a edición. Oxford: Focal Press. ISBN 0-240-51540-4. Inglés.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Apilamiento de enfoque.
• ¡Cómo hacer focus stacking! – un guía de como realizar el apilamiento de enfoque

• Datos: Q1435078
• Multimedia: Focus stacking / Q1435078