Comprender los estados lineal y no lineal de una imagen
En el postprocesado astronómico se oye a menudo «este proceso hay que hacerlo en el estado lineal» o «aquel hay que esperar a después de que pase a no lineal», pero ¿qué es en realidad lo lineal y qué lo no lineal? Este fue en su momento un concepto que me costaba mucho explicar a los demás. Más tarde encontré una forma mejor de explicarlo: mirándolo con la curva MTF. Este artículo usa la MTF junto con la herramienta Histogram Transformation (HT) para dejar clara la frontera entre ambos.
Definir lo lineal y lo no lineal con la curva MTF
La clave está en una sola acción: en cuanto cambias la posición del midtone (tono medio), la salida de la imagen deja de ser lineal.
La razón es que ajustar el midtone cambia «la proporción de espaciado entre píxeles de distinta luminosidad». Originalmente, las relaciones de luminosidad de cada píxel entre sí son de proporción constante (lineal); en cuanto se mueve el midtone, esa proporción se distorsiona y la salida se vuelve naturalmente no lineal (puedes cotejarlo con el cambio de la curva en la sección de salida de la herramienta HT).
Verlo desde otro ángulo resulta más intuitivo: tradicionalmente, una astrofotografía recién integrada es una extensión completamente negra en la que no se ve nada (estado lineal), y lo que tenemos que hacer es subirla hasta poder ver con claridad el objetivo; esa acción es forzosamente un estirado no lineal de gran amplitud. Por ejemplo, tras integrar en APP, además de generarse un archivo lineal en el que no se ve nada, si haces clic en el guardado que hay debajo del estirado, a la derecha, se guardará además una segunda foto no lineal ya estirada.
(También hay quien sostiene que un ajuste de muy poca amplitud todavía puede considerarse lineal; este artículo adopta la definición más estricta: en cuanto se toca el midtone, se da por entrado en el estado no lineal.)
Ajustar solo el shadow o el highlight no rompe la linealidad
No todos los ajustes convierten la imagen en no lineal. Si solo mueves el shadow (el punto extremo de las sombras) o el highlight (el punto extremo de las luces), no cambias la relación lineal entre los píxeles; solo estás escalando o recortando los puntos extremos:
- Mover el shadow a la derecha: expande las sombras (separa los tonos oscuros).
- Mover el shadow hacia arriba: hace que las sombras salgan progresivamente en gris.
- Mover el highlight a la izquierda: expande las luces.
- Mover el highlight hacia abajo: hace que las luces salgan progresivamente en gris.
Añado un detalle sobre las herramientas: dado que la herramienta HT de PixInsight ya ha quitado las opciones Low y High Ranges, las demostraciones de arriba de «mover hacia arriba / mover hacia abajo» (salida en gris) las he presentado usando en su lugar la herramienta Curves.
Por qué importa esta frontera
Entender el significado de lo lineal/no lineal es muy práctico: muchos procesos de tratamiento de imagen (como la calibración de color o la deconvolución) solo se ejecutan correctamente en el estado lineal; en cuanto has estirado y movido el midtone, la imagen pasa a no lineal y los resultados de ciertos procesos se desvían. Por eso, al construir un flujo de trabajo, tener claro de antemano «si este paso debe hacerse antes o después del estirado» suele ser más importante que memorizar cada botón.