Spelen met superresolutie

Heb je niet genoeg aan de resolutie van je camera? Dan kun je een andere camera kopen die meer pixels heeft, of je kunt gaan spelen met superresoluties. Daarmee maak je op een eenvoudige manier van jouw camera een superresolutie camera. Je moet alleen wat stapjes in Photoshop doen. Ik leg uit hoe ook jij kunt spelen met superresolutie.

Geschatte leestijd: 9 minuten

Hasselblad heeft de techniek toegepast in zijn H5D-200c camera (die meer kost dan een middenklasser auto) en onlangs heeft Olympus het trucje ook gebruikt om met de OM-D E-M5 II camera, voorzien van een sensor met 16 mp, een foto te kunnen maken met een resolutie van 40 mp.

Het wordt superresolutie genoemd en de manier waarop het gebeurd is het maken van een serie foto’s waarbij de sensor tussen elke foto een heel klein beetje verschoven wordt. Het is een ingewikkeld verhaal dat technisch allemaal zal kloppen, daar wil ik niet op ingaan. Maar het leukste van alles is, dat we deze techniek handmatig met elke camera kunnen toepassen, en wel op een hele simpele manier.

Ik kwam de methode tegen als tutorial van fotograaf Ian Norman en heb het eens uitgeprobeerd. Hierdoor kreeg ik met mijn 21mp EOS 5Dmk3 camera een foto met een resolutie van maar liefst meer dan 85 mp. Het is niet eens moeilijk. Het kost alleen veel, heel veel rekenkracht van je computer.

Benodigdheden

Ik maak gebruik van mijn EOS 5D mark III, maar elke camera is mogelijk. Dat geldt ook voor het objectief. Voor de foto’s in dit blog heb ik gebruik gemaakt van de Canon EF 35mm f/1,4L. Verder heb je Photoshop nodig, het liefst een recente versie.

Wat er absoluut niet gebruikt mag worden is een statief. We willen namelijk een groot aantal foto’s maken waarbij de sensor tussen elke foto een klein beetje ‘verschoven’ is. Een statief elimineert deze bewegingen.

Het fotograferen

Er zijn een paar belangrijke punten waar aandacht aan geschonken moet worden. Deze techniek werkt het beste (of alleen goed) bij een onderwerp dat niet beweegt. Geen bewegende mensen, auto’s, takken of bomen. Het is ook belangrijk om geen bewegingsonscherpte te krijgen. Zorg dus voor een sluitertijd die snel genoeg is en het liefst een diafragma dat tussen de f/5,6 en f/11 voor maximale scherpte. Het mooiste is als de ISO zo laag mogelijk gehouden wordt, maar dit is van minder belang. Fotografeer in RAW.

En dan komt het: kies een scène en maak ongeveer 20 foto’s snel achter elkaar zonder de camera tussen de foto’s te bewegen. Zet hiervoor de camera op serie-opnamen en maak de foto’s. Bedenk dat zelfs bij het zo stil mogelijk houden van de camera er nog voldoende beweging is tussen de opnamen. Het is daarom niet nodig om tussen de opnamen door overdreven de camera te bewegen. Probeer de camera zo stil mogelijk te houden. Het resultaat is een serie van 20 opnamen die nauwelijks van elkaar te onderscheiden zijn.

Wat de rol van beeldstabilisatie in deze is, is onduidelijk. Het zou kunnen zijn dat beeldstabilisatie de bewegingen tussen de foto’s enigszins elimineert, maar of dit werkelijk zo is durf ik niet te zeggen. Ik heb dit niet uitgeprobeerd. Mijn advies zou zijn; zet beeldstabilisatie uit, of probeer het uit.

De post-processing

De manier van post-processing kan op verschillende manieren gestart worden. Dit kan via Lightroom, maar het grootste deel van de werkzaamheden worden in Photoshop uitgevoerd. Wat we moeten doen is het openen van elke foto, al dan niet een klein beetje geoptimaliseerd in een RAW editor, als layers op elkaar. Dit kan heel eenvoudig met het selecteren van de foto’s in Lightroom, en te kiezen van ‘edit’ – open as layers in Photoshop‘. Maar het is ook mogelijk om de bestanden direct in Photoshop te laden.

1. Vergroten

Na het openen als layers op elkaar moet het bestand vergroot worden. Dit kan heel eenvoudig door de grootte voor zowel de breedte als hoogte op 200% te zetten. Kies daarbij als methode ‘nearest neighbor (hard edges).’

2. Uitlijnen van de foto’s

Alle foto’s zijn ten opzichte van elkaar iets verschoven. We maken gebruik van Photoshop om die beweging tussen de foto’s te corrigeren. Zorg dat ALLE layers geselecteerd zijn en kies vervolgens in via het menu ‘edit‘ de optie ‘align layers‘ en laat het programma zijn werk doen. Dit kan heel lang duren, afhankelijk van de grootte van de bestanden, het aantal bestanden, de hoeveelheid details in de foto en natuurlijk de snelheid van de computer. Heb geduld hiervoor.

Als dan alle layers op elkaar uitgelijnd zijn moet even gecontroleerd worden of alles layers perfect uitgelijnd zijn. Doe dit door elke layer even onzichtbaar te zetten. Als ze niet helemaal uitgelijnd zijn is dit direct zichtbaar. Overweeg om de layers die niet goed uitgelijnd zijn weg te gooien. Het is afhankelijk van de mate van details in de foto hoe goed het uitlijnen gaat.

3. Samenvoegen layers

Als alles klopt is het tijd om de layers samen te voegen. Dit kan handmatig door de zichtbaarheid van elke layer van beneden naar boven aan te passen. de eerst (onderste) op 100%, de volgende op 50%, vervolgens op 33%, 25%, 20%, etc. Het percentage wordt uitgerekend door 100 / het nummer van de layer. dus, 100/1 – 100/2 – 100/3 – 100/4 – 100/5 — tot en met 100/20. Als dat gedaan is kunnen de layers samengevoegd worden.

Maar we kunnen dit ook automatisch laten doen, wat hetzelfde effect heeft maar wel langer duurt. Selecteer daarvoor alle layers en maak hier een ‘smart-object‘ van. Kies dan de optie stacking  via ‘median‘  methode.

Als dit gedaan is kan het smart-object omgezet worden naar een enkele eenvoudige layer. Het smart-object hebben we niet meer nodig.

4. Croppen en vergelijken

Als alles klaar is moet de foto even bijgesneden worden en tot slot is een verscherping aan te raden. We hebben nu een fotobestand dat 4x zo groot is dan het origineel maar met een grote toename aan resolutie zonder kwaliteitsverlies. We kunnen een van de 20 originele bestanden vergelijken met de superresolutie foto. Ik heb het originele bestand ook even 200% vergroot en op verschillende plekken een 100% crop genomen om het verschil te laten zien.

De foto is door de bewerking ondanks de enorme vergroting scherper geworden, er is minder ruis in de donkere delen en het effect moiré is verminderd. De bovenstaande foto is onbewerkt vergroot naar superresolutie, de volgende foto is bewerkt in Lightroom alvorens deze te bewerken naar superresolutie. Ook hier heb ik een aantal 100% crops gemaakt.

Ook als het superresolutiebestand verkleind wordt naar de originele afmetingen blijft de kwaliteit van de (verkleinde) superresolutiefoto beter dan het origineel. Probeer het maar eens uit.

Tot slot

Er zitten nogal wat nadelen aan deze methode. Het is beperkt tot statische onderwerpen en het uitlijnen van foto’s wordt erg moeilijk, of zelfs onmogelijk als er onderwerpen op de voorgrond staan (parallax). Als er beweging in het onderwerp zit ontstaat er ghosting. Het kost bovendien ontzettend veel processortijd bij het bewerken tot superresolutie.

De toename in resolutie mag dan groot zijn, in de praktijk is het vrijwel nergens voor nodig. Mocht een bijzonder hoge resolutie toch nodig zijn, dan is het de overweging om te kiezen voor de nieuwe generatie megapixel monsters zoals de Nikon D810, de Sony A7R of de Canon 5Ds.

Want alles bij elkaar genomen, de mogelijkheden die het maken van een hoge resolutie met één enkele druk op de ontspanknop levert nog altijd veel meer mogelijkheden op. Voor een enkele keer, als het echt nodig is, kan met deze methode een enorme resolutie behaald worden. Mits het onderwerp er geschikt voor is.