Página Espacial. ** Anaglifos con Adobe Photoshop **

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¡Eureka, el mundo no es plano!
Wilfredo Orozco

Una breve excursión al mundo de los anaglifos, esas curiosas imágenes que nos permiten recrear de una manera simple y económica la sensación de tridimensionalidad de una escena.

l sistema visual humano, como el de muchos animales, tiene la extraordinaria característica de ser “estéreo”. En la visión estéreo las imágenes, en esencia “planas” o 2D, captadas por cada ojo son combinadas por el cerebro para generar una representación 3D del entorno observado. Las imágenes que los ojos le proporcionan al cerebro presentan pequeñas diferencias entre sí, debidas a la separación entre los mismos (en el Hombre de promedio unos 6,5 cm). El cerebro calcula esta “disparidad” entre las imágenes y la utiliza para obtener la tridimensionalidad del entorno, aunque para esta tarea también se vale –en menor medida– de otras señales como la perspectiva y el solapamiento de objetos. Este es un proceso que el cerebro siempre está ejecutando, aunque por lo general no somos conscientes de que estamos viendo en tres dimensiones.

Los sistemas artificiales de visión estéreo que emulan a este “desarrollo” de la naturaleza, toman desde dos posiciones distintas dos imágenes de la misma escena. De esta manera, estas imágenes, llamadas “par estéreo”, diferirán ligeramente entre sí. La escena bien puede ser un paisaje microscópico, un volcán marciano, el Sol, o nuestra mascota. Lo que variará en cada caso es la distancia entre los puntos desde donde se toman las imágenes. Jugando un poco con esta distancia, podemos regular el grado de profundidad de la escena. Los sistemas de visión estéreo son ampliamente usados, como por ejemplo, en el ámbito espacial. Los rovers Spirit y Opportunity emplean la visión estéreo para poder moverse casi en forma autónoma por la superficie de Marte. También el orbitador europeo Mars Express tiene esta capacidad, y cada tanto nos deslumbra con asombrosas imágenes 3D de nuestro rojizo vecino planetario.

Existen muchas técnicas¹ para recrear la sensación de profundidad de una escena a partir de un par estéreo de la misma. De todas, la más económica, sencilla y la que produce una muy buena sensación de tridimensionalidad es la del «anaglifo», palabra de origen griego que significa “tallado en relieve”. Un anaglifo es simplemente una imagen color generada a partir de la fusión o combinación de las imágenes “izquierda” y “derecha” del par estéreo de una escena, de forma tal que al ser observada a través de filtros adecuados, se puede recrear la sensación de profundidad de una escena. Esto es así porque los filtros, económicos anteojos con lentes coloreadas, pueden separar bastante bien las imágenes del par estéreo². De este modo cada ojo percibe una imagen ligeramente diferente, y el cerebro añade la profundidad como bien se mencionó con anterioridad.

Deslumbrante anaglifo de Marte construido a partir de imágenes enviadas
por el lander Mars Pathfinder. (Timothy Parker, JPL)

Típicamente al canal R (Red, Rojo) de la imagen izquierda se lo carga en el canal R del anaglifo, y a los canales G-B (Green-Blue, Verde-Azul) de la imagen derecha se los carga en los respectivos canales G y B del anaglifo. O, dicho de otra forma, al canal R de la imagen derecha se lo reemplaza por el canal R de la imagen izquierda. A los anaglifos de este tipo se los llama “rojo-cian”. También se pueden hacer otras combinaciones de color, para obtener anaglifos “rojo-azul” o “rojo-verde”, por ejemplo. Por los mejores resultados que se obtienen en la visualización de anaglifos, es recomendable emplear anteojos rojo-cian.

Cómo construir anaglifos con Adobe Photoshop

Para comenzar a experimentar con anaglifos, vamos a emplear al popular y poderoso Adobe Photoshop. También en Internet se pueden descargar diversas aplicaciones para trabajar con anaglifos o, si Usted conoce algo de programación y dispone del tiempo necesario, puede desarrollar sus propios programas. Tampoco es necesario disponer de sofisticadas y costosas cámaras digitales: todas las imágenes que siguen a continuación fueron capturadas con la pequeña cámara de un teléfono móvil Nokia 5200. Esta camarita tiene una resolución baja, 640x480 píxeles, produce imágenes de regular calidad, pero sin embargo los resultados obtenidos con ella a veces son verdaderamente sorprendentes.

Para la construcción de anaglifos, de cada escena Usted necesitará capturar dos imágenes (el par estéreo) ligeramente desplazadas en sentido horizontal. Trate de encontrar escenas con objetos que se encuentren a distintas distancias de la cámara, es decir, escenas con buena perspectiva. Primero, capture la imagen izquierda, luego muévase hacia la derecha un poco, digamos unos 6-8 cm, contenga la respiración..., y capture la imagen derecha. Es importante que al hacer esto su cámara se mueva en una línea paralela. Y listo. ¡Ya tiene un par estéreo de su escena!.

Nota: Si su interés es Marte, en los siguientes links puede descargar un par estéreo de ese planeta obtenido por el lander Phoenix: marte_izquierda / marte_derecha. Estas imágenes son del tipo “escala de grises”, por lo que para trabajar con la siguiente guía deberá convertirlas en Photoshop al tipo RGB (vaya a Imagen > Modo > Color RGB).

Ahora entra en acción Photoshop. La versión empleada es la 7.0 en español, corriendo bajo Windows XP en una PC convencional. Verá que, con un poco de práctica, la construcción de anaglifos de calidad con Adobe Photoshop³ es una tarea muy sencilla y rápida.

Lo primero que Usted necesita hacer es abrir las imágenes izquierda y derecha. Una vez abiertas, si es necesario, puede mejorarlas un poco reforzando bordes, ajustando brillo, contraste, etc.. Asegúrese de que al final ambas imágenes se vean prácticamente idénticas.

La idea es copiar a estas dos imágenes en un nuevo documento, que luego de unos pocos pasos se transformará en el anaglifo de la escena.

Seleccione la primer imagen (cualquiera de las dos) haciendo click sobre la misma, y luego vaya a Selección > Todo (o Ctrl+A), luego Edición > Copiar (o Ctrl+C). Ahora vaya a
Archivo > Nuevo... (o Ctrl+N). El nuevo documento tendrá por defecto las dimensiones correctas, así que click enter, y finalmente vaya a Edición > Pegar (o Ctrl+V). Su imagen será pegada como una nueva capa. Usted necesita identificar a esta capa como izquierda o derecha. Para esto vaya a Ventana > Capas. Se despliega el menú correspondiente. Con el botón derecho del ratón haga click sobre la capa y luego vaya a “Propiedades de capa...”, y escriba “izquierda” o “derecha” según corresponda.

Cómo construir anaglifos con Adobe Photoshop

Repita estos pasos para la segunda imagen (cópiela en el nuevo documento creado anteriormente). Llegado a este punto, Usted debería tener una imagen o documento de tres capas, llamadas “izquierda”, “derecha”, y “fondo”. Para despejar el área de trabajo, es preferible que cierre las imágenes izquierda y derecha, dejando sólo al nuevo documento.

El próximo paso es alinear adecuadamente a las capas. Para hacer esto, seleccione la capa superior haciendo click sobre el nombre de la misma. Introduzca el valor 50 en el cuadro de texto “Opacidad”⁴ o arrastre el regulador emergente “Opacidad” hasta alcanzar 50%, tal como muestra la siguiente imagen:

Usted debería ver ahora a las dos capas a la misma vez. Elija algún objeto en las cercanías del centro de la imagen. Este objeto, que se ve borroso (al igual que toda la imagen), le servirá para alinear a las dos capas⁵. Con la herramienta “mover”

de la barra de herramientas mueva la capa superior hasta que el objeto seleccionado se vea lo más nítido posible⁶ (tal vez esta operación le resulte más fácil realizarla si amplía la zona del objeto con la herramienta “zoom”

). Después de alinear a las capas, vuelva a fijar la Opacidad de la capa superior al 100%.

Al fijar la opacidad de la capa superior al 50%, es posible ver a la capa que está por debajo. (W.Orozco)

El círculo muestra el objeto seleccionado en este ejemplo para alinear
a las dos capas. (W.Orozco)

Estamos por el buen camino. El próximo paso es adecuar los colores de ambas capas. Seleccione la capa derecha haciendo click sobre el nombre de la misma. Necesita poner a “cero” la componente R (Red, Roja) de cada píxel de esta capa. Entonces, vaya a
Imagen > Ajustes > Niveles... (o Ctrl+L). Se abrirá la ventana “Niveles”; en la misma, despliegue el menú “Canal”, y seleccione Roja (o Ctrl+1).

Ventana “Niveles”

En la opción “Niveles de salida”, verá que hay un cuadro de texto donde aparece el número “255”, ahora cámbielo por “0”, y click en el botón OK. Esto debería cambiar su capa a un color verde-azul (cian).

Ya falta poco, ¡no desespere!. Seleccione la capa izquierda, haciendo click sobre el nombre de la misma. En esta capa necesitamos eliminar las componentes G (Green, Verde) y B (Blue, Azul) de todos los píxeles. Entonces realice estas acciones:

Vaya a Imagen > Ajustes > Niveles... (o Ctrl+L). Se abrirá la ventana “Niveles”; en la misma, despliegue el menú “Canal”, y seleccione Verde (o Ctrl+2). En la opción “Niveles de salida”, hay un cuadro de texto donde aparece el número “255”, ahora cámbielo por “0”, y click en el botón OK.

Vaya a Imagen > Ajustes > Niveles... (o Ctrl+L). Se abrirá la ventana “Niveles”; en la misma, despliegue el menú “Canal”, y seleccione Azul (o Ctrl+3). En la opción “Niveles de salida”, hay un cuadro de texto donde aparece el número “255”, ahora cámbielo por “0”, y click en el botón OK.

Después de realizar estos cambios, la capa izquierda se debería ver en escala de rojos. Sus capas ahora se deberían ver así:

Ya casi, casi, ha terminado. Seleccione la capa superior (izquierda o derecha) como siempre, haciendo click sobre el nombre de la misma. Cambie el modo de fusión de la capa, de “Normal” a “Trama”:

¡Bingo! Si tiene los anteojos necesarios, ¡Ya puede contemplar su anaglifo!.

El anaglifo final. (W.Orozco)

El anaglifo recién terminado presenta unos bordes color cian (también pueden ser rojos); para eliminarlos, puede emplear la herramienta “recortar”

de la barra de herramientas y seleccionar con ella una región de la imagen que no los incluya (click enter). Una vez realizada esta acción, salve su anaglifo en su formato preferido. ¡Fin!.

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¹ Los científicos del Jet Propulsion Laboratory emplean, además de la técnica del anaglifo, visión estéreo por luz polarizada, y visión estéreo por sistema de obturación. Ambos sistemas son costosos, debido a la necesidad de emplear equipos especiales.
² En mayor o en menor medida todos los anaglifos presentan el problema de la aparición de “imágenes fantasma” (o ghosting en inglés) que se produce cuando el ojo izquierdo ve algo de la imagen derecha, y al revés, el ojo derecho ve algo de la imagen izquierda. Este problema de ghosting se debe a que los filtros no tienen un rendimiento ideal, y la manera de reducirlo es jugar un poco con el brillo y fundamentalmente con el contraste de las imágenes del par estéreo.
³ Adobe Photoshop permite la creación de anaglifos de calidad profesional, tanto es así que la NASA lo emplea para procesar algunas de sus imágenes.
⁴ La opacidad de una capa determina el grado en que ésta oculta o muestra la capa situada debajo. Una capa con un 1% de opacidad es casi transparente, mientras que una capa con un 100% de opacidad es completamente opaca (no deja ver la capa que está por debajo).
⁵ Algunos “constructores” de anaglifos prefieren elegir para alinear a las dos capas, al objeto más cercano a la cámara.
⁶ Utilice las teclas izquierda, derecha, arriba, abajo para desplazar la capa.

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