No es raro ver que Google apueste fuertemente por el desarrollo de la inteligencia artificial en el mundo de la imagen. La californiana tiene un fuerte desarrollo en procesos neuronales que buscan romper cada vez más los límites de la tecnología. El mundo de la imagen computacional es uno de los campos de mayor interés. Por eso, en esta ocasión la compañía nos muestra adelantos sobre su sistema de súper ampliación de imagen.

Ampliación de imagen única

Como se puede ver en el blog de la compañía, el nuevo sistema neuronal de Google es capaz de reescalar imágenes en aproximadamente 16 veces su resolución original. A diferencia de otros modelos donde puede haber artefactos muy notorios o se produce una imagen casi sin textura, el modelo de Google muestra grandes resultados al escalar la imagen. Este resultado lo obtienen con una nueva variante de análisis basada en modelos de difusión de imagen.

Resultados generales del modelo. | Cascaded Diffusion Models for High Fidelity Image Generation / Ho, Jonathan and Saharia, Chitwan and Chan, William and Fleet, David J and Norouzi, Mohammad y Salimans, Tim

Los modelos de difusión de imagen trabajan usando un método destructivo y reconstructivo. La imagen es destruida poco a poco con ruido gaussiano, eliminando la mayor cantidad de detalle. Luego, un algoritmo reconstruye esa información mediante un proceso regenerativo que usa la data destructiva, explica DPReview. Mediante este análisis de destrucción y reconstrucción, el modelo puede identificar y predecir variaciones de información, resultando en una mejor obtención de detalle final.

Para lograr la imagen escalada, el proceso de Google arranca con un sistema dual que usa Refinamiento de imagen repetitiva (SR3) y un Modelo de Difusión en Cascada (CMD). Mientras que el modelo SR3 consigue resultados de ‘super-resolución’ muy completos, cuando se mezcla con los datos procesados con CDM para crear una red de imágenes de alta fidelidad los resultados obtienen un porcentaje de puntaje muy superior al de cualquier otro modelo.

Dentro de los modelos comparendos podemos ver el de Pulse, el cual presentamos en junio del año pasado. Aunque PULSE es uno de los más completos, el proceso de reconstrucción de PULSE no es lo suficientemente acertado en el resultado final de la reinterpretación de la imagen. Sin embargo, donde un algoritmo perfecto recibiría 50% de valor de tasa de confusión (como se mide la efectividad de los algoritmos), el modelo de PULSE llega tan solo a un 33.7 % mientras que el de Google llega a una tasa del 47.4%.

¿Dónde lo veremos aplicado?

Como es de esperar de estos desarrollos, verlos aplicados en un software puede ser tema de días, meses o años. Con el Google Pixel 6 y el nuevo procesador Tensor, la californiana aplicará más elementos basados en inteligencia artificial para el desarrollo óptimo de las imágenes y los procesos de los móviles. Es muy probable que esta tecnología de mejora de imagen sea implementada a nivel comercial para ayudar a los límites de resolución y detalle que pueden procesar los móviles de manera nativa.

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La inteligencia artificial influye en nuestras fotografías pero no en nuestra visión artística

Google nos ha mostrado que está trabajando en herramientas de mejora de color, reiluminación de las escenas e incluso conocemos cómo funciona el horquillado inteligente que permite la tecnología HDR+ que se puede usar actualmente en la GCam. Así que no sería raro ver que la compañía se centre en mantener cámaras de menor cantidad de MP pero con mejores capacidades de ampliación de resolución usando algoritmos como los que vemos hoy.

A todos nos ha pasado alguna vez que tengamos una imagen que nos gustaría que tuviera una perspectiva más amplia, manteniendo el sujeto principal pero "ampliando sus horizontes". Pues bien, gracias a Adobe Photoshop es posible “estirar” de una manera muy sencilla el fondo de la foto, convirtiéndola de vertical a horizontal o de horizontal a panorámica, sin distorsionar el sujeto principal. Veamos cómo hacerlo.

Ya sea porque en el momento de hacerla no se nos ocurrió girar la cámara y hacer otra toma, porque no teníamos la óptica adecuada o no podíamos acercarnos o alejarnos, o simplemente porque al ver la imagen en pantalla se nos ocurren nuevas posibilidades, es posible que queramos modificarla y ampliar el fondo a nuestro antojo. Y esto es algo que se puede hacer de forma bastante sencilla, cumpliendo eso sí una serie de condiciones.

Y es que, como podemos imaginar, no es una técnica que funcione con cualquier foto. Lo ideal es que el sujeto principal esté situado bien centrado y que su figura se acerque lo menos posible a los bordes derecho e izquierdo de la imagen. Además, es importante que el fondo sea lo más homogéneo posible y tenga poco detalle, para lograr buenos resultados, porque si no es así no funcionará. En cualquier caso vamos a ver cómo hacerlo con una serie de ejemplos.

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Ejemplo 1: de vertical a horizontal

Es el proceso más complicado porque normalmente algunas partes de la figura protagonista (como manos y brazos), estarán relativamente cerca de los bordes derecho e izquierdo de la imagen, lo que hará que la técnica resulte difícil de aplicar. Sin embargo, si el fondo es muy homogéneo como en el caso de la foto de esta modelo, los resultados pueden ser buenos siguiendo los pasos que damos a continuación.

La imagen de partida en formato vertical.

Estos son realmente sencillos y aptos para todos los públicos, aunque no se tenga mucha experiencia con Adobe Photoshop, así que cualquiera puede llevarlo a cabo. En primer lugar, una vez abierta la foto en la herramienta, nos alejaremos de la fotografía ampliando el área de trabajo (lo cual se puede hacer de varias formas, principalmente recurriendo al menú Vista/ Reducir) teniendo la herramienta Recortar seleccionada.

Aumentando el tamaño del lienzo

A continuación usaremos esta opción para hacer más grande el lienzo de la imagen, moviendo la ventana a derecha e izquierda para que quede más o menos centrado y hasta el tamaño que queramos (aunque esto se puede cambiar posteriormente).

Tras pulsar Intro para aplicar los cambios, iremos al menú Editar para elegir, del menú desplegable, la opción Escala según el contenido (Content-Aware Scale en la versión inglesa del programa). Una vez hecho veremos que tenemos la opción de agrandar la imagen a nuestro gusto, "tirando" de sus lados. Lo haremos del de la derecha y del de la izquierda, a gusto del consumidor, fijándonos en cómo va quedando el efecto.

Aplicando la herramienta "Escala según el contenido"

Si hemos elegido bien la foto, podremos estirarla hacia los lados hasta un cierto punto sin que se deforme el elemento central, pero llegará un momento en el que empezará a hacerlo. Es en ese instante cuando debemos parar y pulsar Enter para aplicar los cambios realizados. Seguramente aún no habremos llegado a las dimensiones que queríamos, así que el truco está en repetir la operación de nuevo, las veces que sea necesario hasta que el resultado sea el esperado.

El resultado final ya con el fondo "estirado"

Como decíamos, funciona de forma muy diferente según sea la imagen de la que se parte. Si por ejemplo lo intentamos con esta otra foto de abajo, cuyos márgenes incumplen totalmente las condiciones que hemos apuntado, veremos que el resultado es inaceptable y tendremos que desechar el uso de esta técnica. Eso sí, teniendo en cuenta lo fácil que es realizarlo, siempre podemos ir probando con distintas fotos que queramos retocar para ver si se puede usar o no.

Un ejemplo de fotografía donde esta técnica no sirve.

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Cómo romper la regla de los tercios de forma “aceptable”

Ejemplo 2: de horizontal a panorámica

Otra opción interesante es convertir una foto de formato horizontal a panorámico, algo que haremos exactamente de la misma forma: alejando la vista del escritorio de Photoshop, agrandando el lienzo hasta las dimensiones que queramos que tenga la foto final y usando Escala según el contenido las veces que consideremos necesario. El resultado puede ser una imagen como la que os ponemos de ejemplo.

La foto de partida

En este tipo de imágenes también es importante que el fondo sea lo más uniforme posible y con detalle más bien escaso, pero como es probable que haya más espacio entre los bordes de la foto y el sujeto principal puede ser más fácil de conseguir que en el caso anterior. Tanto que se puede tener la impresión de que es fácil estirar el fondo de forma indefinida y, sin embargo, obteniendo un resultado casi perfecto.

Y aquí el resultado final.

Adobe lanzó su más reciente actualización de productos. Además de las usuales mejoras en rendimiento, Adobe Camera RAW obtuvo una nueva inclusión que tiene a muchos fotógrafos asombrados: Super Resolution.

El nuevo juguete de Camera RAW

La nueva función del plugin de revelado de Adobe cuenta con algoritmos que analizan la imagen para ampliar al doble la resolución de cualquier imagen. En el blog de Adobe, Eric Chan explica el proceso detrás de la nueva función. También se menciona que la función llegará pronto a Lightroom CC y Lightroom Classic.

Basado en la IA ‘Enhance Details’ creada en febrero de 2019, los algoritmos atacan los principales errores que pueden aparecer en el proceso de demosaico de la imagen como los detalles finos, el color falso y bordes suaves. Teniendo en cuenta estos errores y cómo el proceso de demosaico actúa sobre la imagen, los nuevos algoritmos fueron entrenados con millones de imágenes para  entender los patrones de los artefactos creados al interpolar una imagen, lo que permite corregir de antemano elementos como la pixelación y el bandeo de color.

Adobe menciona que si bien no es una herramienta para arrancar y agrandar todas las imágenes de nuestro catálogo, si puede servir para ampliar imágenes donde sea necesario extraer un fragmento de la imagen y mantener una alta resolución para impresión o publicación a gran escala en pantallas. Esto puede ser  útil en situaciones de fotografía de naturaleza, en las cuales por mantener una distancia segura con el sujeto luego tenemos que cortar en postproducción. También es útil para ampliar imágenes de nuestras viejas cámaras con imágenes de 10 MP para abajo.

En general, lo más llamativo es que al aumentar la resolución al doble en ancho y alto, obtenemos una imagen con 4 veces más resolución que la original.

Realidades del proceso

Para ejemplificar un poco ese proceso tenemos la imagen de abajo.

En la fotografía real, por muy cerca que estemos de la araña, si recortamos un plano entero de la araña terminaremos con una imagen que pasa de aproximadamente 5200 px en su lado más largo a tan solo 2500px del mismo lado. Utilizando la función de ‘Super Enhance’, podemos mantener una imagen de 5200px del lado largo y el encuadre que buscábamos en un principio.

Sin embargo esto no es un proceso perfecto y viene en un costo de peso. Por ejemplo, al expandir una imagen de unos 20MB, el resultado final es una imagen RAW .DNG de unos 204 MB. Estamos hablando de un incremento de 10 veces su peso. Por eso adobe recomienda no ampliar todo el catálogo y, además, utilizar una SSD de alta velocidad de lectura y escritura para manipular con facilidad esos archivos creados.

Arriba: imagen mejorada | Abajo: imagen original

¿Cómo hago una ampliación?

Desde bridge o Photoshop podemos acceder al plugin de Camera RAW V13.2. Al abrir la imagen podemos presionar CTRL + Shift + D o hacer click derecho y darle click a ‘Enhance’ o ‘Mejorar’. Lo que abrirá la ventana de abajo.

Al abrir esta ventana tan solo debemos activar el recuadro de ‘Super Resolución’ y esperar a que el sistema procese la imagen. Le damos al botón de mejorar y Camera RAW procesará la imagen creando un nuevo RAW en formato .DNG que se abrirá aparte.

Esta imagen la podemos manipular como cualquier otra imagen con los controles de Camera RAW.

¿Si funciona este sistema de ampliación?

Usemos la siguiente imagen de referencia:

Abajo podemos ver un fragmento del 100% del tamaño del archivo original.

Tras aplicar el proceso, este es el acercamiento de la misma zona al 100%.

Los detalles obtenidos son muy buenos en general, y tan solo se nota que hay un poco de ruido digital adicional producido en el proceso. Sin embargo, nada que aumentar el parámetro de quitar ruido no pueda atacar.

Sin embargo, no todo es perfecto. Al analizar áreas de detalle complejo, como es el agua en este caso, podemos notar que se empiezan a producir artefactos extraños como ghosting y ruido de color.

Izquierda: Foto mejorada | Derecha: Foto original

Puesto a prueba en otras situaciones también encontramos otros artefactos comunes que se pueden producir. En la imagen de abajo vemos un letrero. Fijáos en el texto de ‘Ligne L SUD’, la imagen original muestra que el texto debajo de este título no tiene definición, pero tiene una textura estable.

Sin embargo, al ampliar vemos como los algoritmos tratan de compensar y rescatar esos textos, creando artefactos comunes de los procesos de máscaras de nitidez. Vemos pixelación, ruido ampliado y parches de textura inconsistentes.

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Inteligencia artificial en el trabajo fotográfico: inicia un inevitable proceso de adaptación o resignación

La nueva función de mejora de imagen es muy poderosa, pero aún tiene más por aprender. Adobe arranca con una función muy llamativa y ya deseamos ver cómo evolucionará para la siguiente versión del plugin. ¿Qué os ha parecido a vosotros?

Probablemente reducir nuestras fotos para subirlas a internet, mandarlas por correo, o simplemente para tenerlas a menos resolución es una de las acciones que más usamos a diario cuando trabajamos con Photoshop.

Y normalmente, para hacerlo, lo hacemos de la siguiente forma: Imagen – Tamaño de imagen, le damos una nueva dimensión en píxeles y pulsamos OK. Pero pocas veces reparamos que en que existe un menu desplegable donde podemos decirle al programa de que manera remuestrear la imagen, para optimizar este redimensionado.

Para mejorar la calidad de una foto reducida bastará con usar la opción bicúbica más enfocada (óptima para reducciones) que básicamente nos aplica la máscara de enfoque apropiada en función de la resolución de salida.

Las diferencias se notan de forma considerable:

Reducción por defecto:

Reducción bicúbica más enfocada:

Supongo que lo apreciáis, aunque en función de la foto obtendremos mejores o peores resultados. Normalmente cuanto mayor sea la profundidad de campo, más notaremos la diferencia.

El caso contrario también es evidente. Si queremos ampliar una imagen, usaremos bicúbica más suavizada (óptima para ampliaciones) con lo que conseguiremos que las imágenes se pixelen menos y se suavicen mejor, cuando pasamos de una foto con pocos píxeles a una de gran tamaño.

Ideal si queremos usarlo para interpolar fotos a grandes tamaños.

Ampliación por defecto:

Ampliación bicúbica más suavizada:

Bueno, pues ya sabemos algo más, aunque nos encontramos con el problema de que no es muy cómodo tener que cambiar esta opción cada vez que queremos reducir o ampliar una foto con esta configuración, pero también hay una solución a esto.

Si habitualmente lo que hacemos es reducir fotos, podemos configurar photoshop para que nuestra opción por defecto sea bicúbica más enfocada. Para ello sólo tendremos que ir a

• Preferencias > General > Interpolación de imagen > bicúbica más enfocada

Y ya lo tendremos configurado para que sea la opción por defecto.

Para el caso contrario, pues igual.