Corrección de distorsión geométrica en la Leica Q2

En un nuevo ejercicio de 'Generando un RAW en formato DNG a partir de un TIFF' (y ya van diez) vamos a evaluar la corrección de distorsión geométrica "clandestina" que se aplica a los archivos RAW de la Leica Q2. La llamo de este modo porque se trata de una corrección que hacen los reveladores RAW sin conocimiento del usuario, y además sin posibilidad de desactivarse en ciertos programas.

Este tipo de correcciones generan controversia entre algunos fotógrafos que las consideran poco honestas, pensando que con ellas los fabricantes solo buscan abaratar costes ocultando defectos de sus ópticas. Mi opinión es que se trata simplemente de una opción de diseño ingenieril donde, renunciando a la máxima corrección geométrica en el dominio óptico, se obtienen beneficios en otros parámetros (resolución, aberraciones, viñeteo, compacidad,...).

De todas las cualidades de una óptica, la distorsión geométrica es la que se puede mitigar de manera más satisfactoria por software, así que esta filosofía de diseño de objetivos tiene mucho sentido en la era digital. La corrección se debe ver como parte integral del producto, aunque como buenos frikis nos guste sacar las "miserias" a las luz.

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La Leica Q2 es una cámara sin espejo FF con objetivo fijo Summilux 28mm f/1,7 ASPH, sensor de 47Mpx, visor electrónico y un precio que supera los 5.000€.

Tomamos esta escena capturada con ella de la review de la cámara hecha en Photography Blog:

Para saber lo que realmente capturó el sensor usamos DCRAW. El revelado con correcciones se realiza con Adobe Camera RAW, que nos avisa en una pequeña nota al margen de las correcciones aplicadas y que no podemos esquivar:

Pese a estar de acuerdo como he dicho con esta forma de diseño que asume distorsiones geométricas, preferiría poder desactivar las correcciones lo que ahorraría pérdidas de calidad e información debidas a la interpolación cuando la distorsión no fuera un problema (p.ej. paisaje y multitud de escenas que no contengan motivos geométricos). Otros reveladores RAW comerciales como Capture One no son tan estrictos y permiten esquivar estas correcciones.

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Vamos a hacer el proceso inverso del habitual al analizar la distorsión de un objetivo:

• Lo común es fotografiar un sujeto geométrico (p.ej. el típico muro de ladrillos) para ver cuánto distorsiona el objetivo.
• Nosotros vamos a añadir una rejilla a los datos RAW para ver cuánto es estresado el RAW por la corrección de dicha distorsión.

Así que hay que prestar atención porque la imagen con la cuadrícula deformada aquí no es la versión original sino la corregida y viceversa. La forma de cojín que adquiere la cuadrícula tras la corrección significa que la óptica presenta distorsión de barril, como es típico en objetivos angulares.

La cuadrícula de 100 píxeles de lado está centrada en los dos ejes, y se incluye el marco correspondiente a un sensor APS. El resultado de revelar sin corrección (DCRAW) y con corrección (ACR) lo podemos ver en la siguiente animación (imprescindible hacer clic para verlo con detalle):

Las altas luces magenta se deben a que he reducido en 2EV todos los niveles RAW para hacer más visible la rejilla, y el balance de blancos genera esos tonos en las partes saturadas del RAW.

He escogido una foto a máxima apertura (f/1,7) para evaluar también la posible corrección de viñeteo y doy fe de que no hay tal corrección, ya sea porque el viñeteo de la óptica es despreciable o porque se corrige sobre los propios datos RAW. Esta segunda opción me parece menos probable porque ya en la anterior imagen observamos el final del círculo de imagen en la parte de las esquinas que es descartada tras la corrección (ver esquina inferior derecha), y que posiblemente sea todo el viñeteo que presenta el Summilux.

ACR corrige la distorsión preservando sin cambio de escala el centro, donde como es lógico la pérdida es mínima, y realizando la corrección conforme vamos a la periferia. Yéndonos al peor escenario que son las esquinas, tendríamos la siguiente transformación para la esquina superior derecha (recortes al 100% mostrando el desplazamiento de píxeles):

Lo importante no obstante no es ver lo que llegan a "viajar" los píxeles, sino cuánta deformación y expansión (estiramiento) espacial sufre la cuadrícula. Esto nos dará mejor idea de la pérdida de nitidez esperable tras la corrección:

Por puro conteo de píxeles en la imagen anterior sabemos que el 45% de la información es creada por interpolación. Es el mismo nivel de interpolación que requiere un reescalado al 121%, aunque aquí con transformaciones geométricas adicionales.

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En base a la porción de captura desechada tras la corrección podemos estimar la distancia focal real del objetivo. Si asumimos que tras la corrección se tiene el ángulo de visión exacto de un 28mm, por proporcionalidad geométrica entre la captura y la corrección, aproximamos que el Summilux tendría sobre la diagonal una focal real de 25,4mm.

Para hacer de forma rigurosa este cálculo deberíamos haber corregido también la captura original completa (imagen superior) para hacerla rectilínea. Estoy en el proceso, pero hacerlo bien es más complicado de lo que pensaba ya que hay que extrapolar la corrección a aplicar en las esquinas descartadas por ACR (rectángulo rojo).

Añadir que el ángulo de visión perdido no se debe exclusivamente a la corrección, sino que se desechan deliberadamente pequeñas porciones de imagen utilizable incluso en las zonas centrales de cada borde.

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El archivo RAW original puede descargarse de leica_q2_02.dng y el sintético con la rejilla de leicaq2grid.dng. Repositorio con todo el código R, script DNG, ejecutables de exiftool y dng_validate: GitHub.