Reducción del ruido de la exposición prolongada: Qué es y cómo usarlo

Como fotógrafo del cielo nocturno, paso gran parte de mi tiempo empujando el sensor de mi cámara a sus límites disparando con ajustes ISO muy altos y/o capturando exposiciones que van desde unos pocos segundos hasta diez minutos o más.  Con estas exposiciones largas, especialmente cuando se toman con ajustes ISO altos, existe la posibilidad de que el sensor de la cámara se caliente, lo que puede resultar en patrones de ruido problemáticos en una imagen.  Dado que estos píxeles son el resultado del calor, a menudo se denominan "píxeles calientes" y aparecen como manchas de color extraño en la imagen.  Si son lo suficientemente malos, estos píxeles calientes pueden dar la impresión de que usted roció confeti en su foto, lo que, fuera de tal vez un desfile, probablemente no es el aspecto que la mayoría de nosotros estamos buscando.

Ejemplo de píxeles calientes coloreados que resultan del calentamiento del sensor causado por la captura de una exposición prolongada.  Foto recortada para mostrar el ruido.

¿Qué es la Reducción de Ruido de Larga Exposición?

Sin costosas modificaciones a su cámara que proporcionan enfriamiento mecánico, calefacción por sensor y píxeles calientes, desafortunadamente, son un tipo de ruido que es casi inevitable cuando se capturan exposiciones largas.  Como una manera de tratar de combatir estos patrones de ruido, muchas cámaras digitales modernas (tanto DSLR como sin espejo) vienen con una característica llamada "reducción de ruido por exposición prolongada", que intenta eliminar los píxeles calientes de un archivo de imagen en la cámara.

Para entender cómo funciona la reducción del ruido durante la exposición, hay que entender las ideas de marco oscuro y sustracción de marco oscuro.  La idea detrás de un marco oscuro es proporcionar un archivo de referencia que elimina toda la señal de una imagen (siendo la "señal" todos los píxeles que se desea capturar al tomar una foto), dejando sólo los píxeles ruidosos y calientes.  Por ejemplo, capturar una exposición larga con la tapa del objetivo puesta puede considerarse un marco oscuro, ya que el archivo resultante será completamente negro, a excepción de los píxeles ruidosos que aparecen.  La sustracción de fotogramas oscuros se produce cuando ese archivo de referencia, el fotograma oscuro, se utiliza para sustraer los píxeles calientes del archivo de imagen que incluye tanto la señal como el ruido, que es la foto que desea capturar, más el ruido resultante.  Dado que los píxeles calientes suelen ser similares en archivos capturados en momentos similares, unos cuantos marcos oscuros pueden ser suficientes para mapear los píxeles calientes que son visibles en su archivo de imagen original.

La reducción del ruido de exposición prolongada en la cámara es un proceso automatizado que captura un marco oscuro inmediatamente después de la exposición inicial.  Durante este proceso, si enciende la reducción de ruido de exposición prolongada y ajusta la cámara para capturar una exposición de 30 segundos, por ejemplo, la cámara capturará un fotograma oscuro de 30 segundos inmediatamente después de capturar la exposición deseada.  Al final de este proceso, la cámara usará ese marco oscuro para realizar una sustracción de marco oscuro y, si todo va bien, eliminará los píxeles calientes ofensivos de su imagen, dejándole con una toma limpia relativamente pocos píxeles calientes en comparación con los que tendría si se desactivara la reducción de ruido de exposición prolongada.

Las desventajas de la reducción del ruido de larga exposición

Aunque en teoría la reducción del ruido de la exposición a largo plazo puede sonar muy bien, hay algunas desventajas y complicaciones que debe considerar antes de tomar la decisión de convertirla en una parte regular de su flujo de trabajo de exposición a largo plazo.   En primer lugar, con muchas cámaras, no es posible tomar fotos mientras la cámara captura su marco oscuro durante el largo proceso de reducción de ruido de exposición.  Esto significa que, literalmente, está reduciendo a la mitad el tiempo que tiene disponible para capturar fotos.  Si usted está tomando unas cuantas exposiciones de 5 segundos, esto puede no ser un gran problema para usted.  Sin embargo, cuando estoy disparando a altas horas de la noche en la cima de una montaña, es posible que tenga una ventana limitada para capturar la composición que espero antes de que cambie la luz, las nubes se muevan dentro del marco o cualquier otro número de factores que me impidan obtener la toma que quiero.  Si una de las tomas que necesito capturar es algo así como una exposición en primer plano de 10 minutos (que es algo que hago regularmente), permitir la reducción del ruido de la exposición a largo plazo convierte instantáneamente ese proceso en una prueba de 20 minutos.

Además del compromiso de tiempo asociado con el uso de la reducción de ruido a largo plazo, también hay otro inconveniente: puede que ni siquiera ayude.  Y por si esto no fuera suficiente, en algunos casos, utilizar la reducción de ruido por exposición prolongada puede empeorar el ruido de la foto .  Sí, lo has leído bien. Peor.

Hay varias opiniones e información que he encontrado con respecto a si la reducción del ruido de la exposición prolongada tiene algún efecto en los archivos RAW.  Algunas personas dicen que encuentran que tiene un efecto en sus archivos RAW, mientras que otra información indica que sólo tiene un efecto en los archivos RAW si utiliza el software de edición propietario que viene con su cámara (por ejemplo, Digital Photo Professional para cámaras Canon).  Dado que programas como Lightroom eliminan algunos tipos de metadatos al importarlos, es posible que los archivos RAW no muestren los efectos de la reducción del ruido de exposición prolongada.

Personalmente he utilizado la reducción de ruido de larga exposición en tres cámaras diferentes: una Canon Rebel XS, una Canon 6D y una Nikon D750, y no he visto los efectos beneficiosos de la reducción de ruido de larga exposición cuando se realiza en cámara.  Además, el manual de la Canon 6D dice que cuando se toman fotografías con ISO 1600 o superior, el uso de la reducción de ruido de exposición prolongada puede hacer que las imágenes "parezcan más granulosas", lo que es algo parecido a lo que yo digo: si me invitas a venir limpiaré tu casa, pero si es después de las 10 de la mañana, simplemente voy a tirar una bolsa de basura en el suelo y me iré sin limpiar.  Creo que el mensaje para llevar a casa es que no deberías contratarme para limpiar tu casa.

Marcos oscuros tomados en una Nikon D600 mostrando ruido de larga exposición.

Substracción manual de marco oscuro

Afortunadamente, para aquellos que buscan un método fiable de reducción de ruido a largo plazo, puede hacerlo manualmente, y el proceso es bastante simple.  Usted todavía necesitará capturar un fotograma oscuro dentro de la cámara después de tomar su larga exposición.  Sin embargo, en lugar de hacer que la cámara capture uno después de cada exposición que tome, puede capturar un fotograma oscuro al final de cada lote de exposición larga que tome con los mismos ajustes.  Por ejemplo, si toma diez exposiciones a 18 mm, f/3,5 e ISO 1600 durante 1 minuto cada una, sólo necesitará capturar un fotograma oscuro después de tomar esas diez exposiciones.  Puede hacerlo colocando la tapa del objetivo en la parte frontal del mismo (teniendo cuidado de no cambiar la distancia focal o el enfoque) y capturando una exposición más a 18 mm, f/3,5 e ISO 1600 durante 1 minuto cada uno.  Después, puede colocar su archivo de marco oscuro como una capa sobre la capa de su archivo de imagen y establecer el modo de fusión de la capa de marco oscuro en "Restar".  Esto eliminará los píxeles calientes que aparecen en cada exposición.

Otro arreglo de Photoshop para Hot Pixels

En caso de que no quieras tomarte el tiempo para capturar fotogramas oscuros durante la toma de campo, utilizo un método sencillo en Photoshop para eliminar píxeles calientes de mis imágenes de larga exposición, sin necesidad de fotogramas oscuros.  Para ello, siga los tres pasos que se indican a continuación:

1.) Duplicar su capa de exposición larga en Photoshop;

2.) Con la nueva capa seleccionada, haga clic en Filter>Noise>Median (Filtro>Ruido>Mediano) y, cuando se le solicite en el cuadro de diálogo, seleccione un radio en algún lugar del rango de 3 a 5;

3.) Establezca el modo de fusión de la capa duplicada en Pin Light.

Cambiar al modo de mezcla Pin Light eliminará eficazmente los píxeles calientes de la imagen.  Sin embargo, asegúrese de inspeccionar su imagen para confirmar que no ha eliminado también los píxeles que quería conservar.  Si su imagen incluye un cielo estrellado, es muy probable que algunas de sus estrellas también hayan sido removidas, o al menos disminuidas.  Si esto ocurre, añada una máscara de capa a la capa Pin Light y pinte de negro sobre la máscara en las partes de la imagen que desea que no se vean afectadas por la eliminación de píxeles en caliente.  Este proceso forma parte de mi flujo de trabajo fotográfico de la Vía Láctea y ha reducido significativamente el tiempo que me lleva limpiar el ruido de mis tomas.

Píxeles calientes antes de la eliminación mediante el método Pin Light.

Píxeles calientes después de la eliminación mediante el método Pin Light.

Pensamientos finales

Para aquellos que toman exposiciones largas, la reducción de ruido en la cámara o manual de exposición larga puede ser algo a considerar.  Para poder decidir qué método es el adecuado para usted, asegúrese de experimentar con su cámara para ver si la versión en cámara tiene algún efecto en sus archivos.  Si no lo hace, o incluso si el tiempo necesario para usarlo es demasiado para usted, una sustracción manual de marco oscuro o un poco de magia de reducción de ruido de Photoshop puede ser más apropiado para usted.  De cualquier manera, comience a experimentar con esas exposiciones largas si aún no lo ha hecho y añada un nuevo truco a su juego de herramientas fotográficas.