Повышение резкости: Корректировка резкости изображения и размытия объектива в Photoshop

Содержание

Искусственное повышение резкости. High Pass — практическое применение

Что-то в последнее время наше сообщество слишком напоминает доску объявлений о начале новых занятий. А, поскольку fotoforge разрослось настолько, что умеющих читать там осталось гораздо меньше, чем любителей поковырять в носу порассуждать про «плохие и очень плохие фотографии», я решил разместить эту статью здесь.

Вступление.

Эта статья была опубликована в ноябрьской «Фотомастерской», а поскольку в продажу уже поступил следующий номер, я выкладываю ее здесь. В качестве иллюстраций использованы фотографии Антона Мартынова и Павла Косенко . Предварительная обработка фото минимальна: конвертация и небольшая правка цветового баланса. Для ценителей этой фразы могу написать: «Без фотошопа!!!» Если иллюстраций не достаточно, можно скачать полноразмерные послойные psd портрета (30 Mb) и пейзажа (36 Mb).

Сразу замечу: поскольку искусственное повышение резкости строится на оптическом обмане нашего зрительного аппарата за счет создания вдоль контрастных границ темных и светлых ореолов, результат будет зависеть только от ширины, интенсивности и расположения этих ореолов. И совершенно не важно, каким методом они были созданы: при помощи фильтров Unsharp Mask (USM), High Pass или сторонних плагинов; в RGB, Lab или CMYK; с дополнительным применением масок, опции Blend If, режимов наложения или без них. Главное — где и какие ореолы внесены в изображение.

Наиболее обширные исследования в этой области провел ныне покойный Брюс Фрейзер. Большинство специализированных программ усиления резкости разработано на их основе. Кстати, сам Фрейзер пользовался простым USM, правда, с некоторыми дополнительными хитростями. Подробно вы можете прочитать об этом в его книге «Усиление резкости фотографий в Adobe Photoshop».

Говорить о преимуществах и недостатках различных методик имеет смысл не с точки зрения финального результата, а с точки зрения удобства применения в конкретном рабочем потоке.

— Если вы делаете много однотипных по размеру картинок для использования в Интернете, лучшим вариантом будет экшен с подобранными под размер картинки параметрами. Как их подобрать и какие дополнительные настройки полезно внести в экшен, можно узнать из вышеупомянутой книги Фрейзера.

— Если вы привыкли работать в Lab, вам подойдет простое усиление резкости яркостного канала. Это подробно описано в пятой главе «Photoshop LAB Color. Загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве» Маргулиса.

— Если вашим целевым пространством является CMYK, можно повышать резкость только в черном канале. Об этом и многом другом повествует шестая глава пятого издания «Photoshop для профессионалов» Маргулиса. Для ценителей могу привести еще один рецепт от Дэна: сделать две копии картинки в Lab, в одной из них поднять резкость, перевести обе копии в CMYK, в картинке с повышенной резкостью заменить черный канал нерезким (взять его из нерезкой копии), отдельно повысить резкость черного канала.

— Если у вас большой поток различных по размеру и сюжетному содержанию фотографий и жесткие ограничения по времени обработки, попробуйте поработать со специализированными программами или плагинами.

— Если вы имеете достаточно времени на обработку отдельного изображения, при печати оно будет сильно увеличиваться и требуется по максимуму «отжать» качество, но до последнего момента не уверены в том, что в картинку не придется вносить новые изменения или откатываться к предыдущим вариантам, значит, наши рабочие потоки совпадают, и эта статья может оказаться для вас полезной.

Немного теории

Я не буду утомлять вас рассказом об истоках нерезкого маскирования, его физической реализации, графиках распределения яркостей и т.п. Желающие могут прочесть об этом в моем ЖЖ:  теория, рассуждения и практические выводы, Unsharp Mask, Smart Sharpen, алгоритмы работы фильтра High Pass и режима наложения Overlay, минусы и плюсы метода «High Pass – Overlay». А сейчас давайте на простом примере, используя общечеловеческие рассуждения, разберемся в принципах искусственного повышения резкости.

На иллюстрации вы видите три варианта одного и того же изображения. Средний — это имеющаяся изначально не очень резкая картинка. Нижний — ее резкая «идеальная» версия. Этой картинки не существует в действительности, но мы без особого труда можем представить ее себе, ведь именно к ней мы стремимся. А, представив, оценить, насколько реальное изображение размыто по сравнению с «идеальным».

Теперь, размыв имеющееся изображение на такую же величину, получим верхний вариант картинки. Дальнейшие рассуждения просты: если разница между верхним и средним изображением такая же, как между средним и нижним, то, выделив ее и добавив к средней (исходной) картинке, мы получим нижнюю («идеальную»).

Разницу между размытым по гауссу и исходным изображением выдает фильтр High Pass. Эта разница отображается в виде отклонения яркости соответствующих областей от средне-серого, а значение параметра Radius соответствует радиусу гауссового размытия исходного изображения. В дальнейшем я буду называть ее «карта ореолов».

Как и большинство «общечеловеческих» суждений, приведенный выше вывод не совсем верен. Читатели, разобравшиеся с разложением изображения на пространственные частоты , без труда заметят: «идеальная» картинка отличается от реальной наличием более высоких частот, которых в последней просто нет. Мы же усиливаем немного менее высокие частоты (самые высокие из имеющихся в реальной картинке), поэтому восстановить настоящую резкость в случае мыльной оптики или промашки с фокусировкой без дополнительных трюков невозможно. Насчет дополнительных трюков у меня есть пара идей, но они требуют достаточно объемных экспериментов, поэтому пока их озвучивать не буду.

Примечание. Поскольку получить «идеальную» картинку из изначально мыльного изображения невозможно, для создания иллюстрации я взял резкую картинку и два раза размыл ее. Все дальнейшие операции мы будем выполнять с нормальным исходником, который выступал в роли несуществующего «идеального» кадра.


Почему Overlay?

Итак, мы имеем разницу между размытой и исходной картинкой. Следующий вопрос: как добавить ее в исходник? Поступая честно, надо наложить ее на исходное изображение в режиме Linear Light. Таким образом, мы в точности повторим результат действия USM с установками: Amount – 200%, Radius – соответствующий заданному в High Pass и Threshold – 0.

Почему же вместо Linear Light используется Overlay? Ответ для верующих: потому что так написано в книгах и Интернете. Ответ для мыслящих: потому что алгоритм наложения Overlay помогает решить проблему чрезмерного осветления/затемнения и пробоев в светах и тенях. При использовании USM нередко возникает ситуация, когда темный ореол накладывается на темную область и выбивает ее до чистого черного. Аналогично светлые ореолы выбивают светлые участки до чистого белого, что еще более неприятно, так как сильнее бросается в глаза.

На иллюстрации приведен результат с применением Linear Light и Overlay. Во втором случае контраст карты ореолов поднят в два раза, чтобы уровнять воздействие на средние тона.

В режиме Overlay максимальное воздействие оказывается на средние тона исходной картинки, линейно убывая до нуля в светах и тенях. Таким образом, мы автоматически защищаемся от экстремальных воздействий на краях тонового диапазона. Используя USM, Фрейзер решал эту проблему при помощи функции наложения Blend If. При работе в Lab она автоматически решается за счет алгоритма пересчета в RGB при экстремальных значениях Lightness, a и b.

Что еще рекомендуют сделать с картой ореолов

Обесцветить

Работа High Pass и наложение в контрастном режиме фотошоп выполняет поканально. То есть, для каждого канала формируется своя карта ореолов, основанная на содержащейся в нем черно-белой картинке. В результате ореолы могут прибрести неожиданные на первый взгляд цветовые оттенки. Чтобы избежать этого, необходимо уравнять воздействие на каналы, а это означает, что карта ореолов должна быть черно-белой. Принципиальной разницы в последовательности применения High Pass и обесцвечивания нет.
Различия минимальны и заметны только при «промигивании» в фотошопе.

Уменьшить непрозрачность накладываемого слоя для ослабления эффекта или сделать его копию для усиления

Это совершенно честный прием, но: во-первых, дублирование слоя неоправданно усложняет структуру файла; во-вторых, такой подход не дает возможности раздельно управлять силой воздействия темных и светлых ореолов. А такое управление необходимо, так как светлые ореолы проявляются сильнее и их надо дополнительно ослаблять.

Как поступим мы

Как всегда: внимательно посмотрим на карту ореолов и подумаем. Воздействие ореола тем больше, чем сильнее его яркость отклоняется от средне-серого. Поэтому для раздельного управления темными и светлыми ореолами достаточно по отдельности изменять их контраст.

Это очень похоже на работу с цветоразностными каналами Lab: создадим корректирующий слой Curves, зафиксируем центральную точку (128; 128) и будем независимо друг от друга менять крутизну темного и светлого плеча кривой. Темное (левое) плечо управляет силой воздействия темных ореолов, светлое (правое) — светлых. Увеличение крутизны кривой приводит к усилению воздействия, уменьшение — к ослаблению. На иллюстрации приведена кривая, которая в полтора раза усиливает темные ореолы и в два раза ослабляет светлые. Теперь достаточно объединить слой с картой ореолов и корректирующий слой кривых в группу (Sharpen) и присвоить ей режим наложения Overlay.

Обратите внимание: фильтр High Passs применен не к обычному слою, а к смарт-объекту, сделанному из схлопнутой на отдельный слой текущей версии изображения (команда Merge Visible при зажатой клавише Alt). Во-первых, такой прием позволяет в последующем изменить значение Radius. Во-вторых, внутри смарт-объекта можно обесцветить исходное изображение более интеллектуально, чем просто задать команду Image \ Adjustments \ Desaturate.

Об этом стоит поговорить отдельно. При использовании USM основой для создания карты ореолов служит исходное полноцветное изображение. При этом ореолы сразу внедряются в картинку и из всего шаманского арсенала у нас остаются только режимы наложения Luminosity для нейтрализации паразитных цветовых оттенков и Darken/Lighten для раздельного управления интенсивностью темных и светлых ореолов. Кстати, фильтр Smart Sharpen не обеспечивает раздельного управления темными и светлыми ореолами. Появившиеся в нем закладки Shadows и Highlights — это просто инструмент Shadow/Highlight посаженный на голову USM и действующий только в зонах появления ореолов.

High Pass отвязывает карту ореолов от исходного изображения, открывая новые возможности. Можно формировать ее на основе специально созданной черно-белой версии изображения. Для этого, открыв смарт-объект, создаем внутри него корректирующий слой Channel Mixer, ставим галочку Monochrome и подбираем рецептуру смешения каналов. Можно понизить долю или вообще исключить из смеси самый темный и шумящий канал (как правило, Blue), можно понизить долю среднего канала (для портретов можно понизить долю Green, в котором «живут» поры кожи), можно оставить только слабый канал. На иллюстрации показана палитра Layers для смарт-объекта и варианты настройки корректирующего слоя Channel Mixer.

При микшировании каналов можно уделить внимание усилению контраста отдельных деталей. Для большего эффекта после микширования применить инструмент Curves. Если есть желание, использовать и более сложные методики формирования изображения: поэкспериментировать с режимами наложения при смешении каналов, использовать Black & White и т.д. Переведя содержимое смарт-объекта в CMYK и выбросив все каналы, кроме черного, можно «повысить резкость только в черном канале CMYK», оставив само изображение в RGB.

Примечание. Можно просто перевести изображение в CMYK, повысить резкость только в черном канале и перевести результат обратно в RGB. Можно даже избежать потери насыщенных цветов. Для этого достаточно воспользоваться специальным профилем CMYK с большим цветовым охватом. Но при таком подходе неизбежно придется пожертвовать уже имеющейся в RGB послойной структурой. А делать этого совершенно не хочется — исходя из требований рабочего потока.


Плюс такого подхода кроется в содержимом черного канала. В нем остаются только наиболее контрастные темные детали (брови, ресницы и т.п.) и полностью пропадает детализация из светлых и средних тонов (фактура кожи). На иллюстрации вверху для карты ореолов использовалась обычная ч/б версия картинки, а внизу — черный канал CMYK. Внизу лучше поднята резкость ресниц, бровей, радужки глаза, при этом кожа и белок глаза остались более гладкими.

Фактура кожи в теневых областях все-таки усилилась. И для получения аккуратного результат это усиление придется удалять вручную. Но гораздо проще несколько раз махнуть большой кистью «по площадям», чем возиться с выделениями малых областей в районе контрастных границ. Убрать или ослабить усиление резкости можно при помощи корректирующего слоя Solid Color. Поставьте слой-заливку серого цвета (128; 128; 128) внутри группы Sharpen, полностью замаскируйте его (сделайте маску слоя черной) и белой кистью по маске прорисуйте области, в которых резкость повышаться не должна. Если захочется частично вернуть повышение резкости на замаскированных участках, уменьшите непрозрачность слоя-заливки или закрасьте соответствующий участок на маске серым. Попробовав, вы удивитесь, насколько серая карта ореолов удобнее и информативнее полноцветного изображения.

А теперь небольшое домашнее задание. Для портрета сделайте заготовку карты ореолов из канала Cyan, наложив на него канал Black в режиме Normal с непрозрачностью 50% (если лень делать это самостоятельно, включите в смарт-объекте видимость группы Black_&_Cyan). Вас приятно удивит результат.

Закончим с картой ореолов и вернемся к картинке

Созданная нами группа Sharpen фактически является корректирующим слоем, повышающим резкость. А раз так, мы можем спокойно обрабатывать лежащее под ней изображение, имея на экране резкую версию, но не боясь слишком усилить ореолы. Вы уже встречали замечание, что повышение резкости должно быть последней операцией? Пожалуйста. При любой дополнительной обработке, даже при сильных изменениях яркости и цвета наше повышение резкости будет применяться после внесенной коррекции. Только следите, чтобы в стопке слоев группа Sharpen всегда оставалась самой верхней.

Очевиден и еще один плюс. Можно повысить резкость, не сводя все слои в один. Сохраняется гибкость в обработке файла и возможность откатиться к предыдущим версиям. При этом у нас всегда имеется резкая картинка, и нет необходимости после каждого изменения переделывать все операции по повышению резкости. В том числе и затратную по времени ручную доработку.

Такой метод повышения резкости позволяет быстро произвести не только правку цвета и яркости, но и серьезные изменения геометрии. Мне неоднократно приходилось в последний момент пересаживать персонажам отдельные части тела (тут рука не туда загнута, там глаз не так смотрит и т.п.). Да простят меня модель и фотограф, я проиллюстрирую это, открыв третий глаз.

Отключаем видимость группы Sharpen. На отдельном слое производим пересадку глаза на лоб. Сводим видимое изображение на новый слой командой Merge Visible при зажатой клавише Alt.

Запоминаем это изображение в буфер: команды Select All и Copy. Выкидываем слой с новой сведенной версией, он больше не понадобится. Открываем смарт-объект из группы Sharpen.

Вставляем в него отретушированную версию изображения вместо исходной. Если есть шанс возврата к старой версии, можно не выкидывать ее из смарт-объекта, оставив на нижележащем слое.

Сохраняем и закрываем смарт-объект. В основном файле включаем видимость группы Sharpen.

Дополнение к методу HiRaLoAm

Повышение резкости с большим значением радиуса и малым воздействием (High Radius Low Amount), строго говоря, уже не является повышением резкости. Это усиление не микроконтраста (в области контрастных границ), а увеличение контраста локального (между светлыми и темными областями изображения, имеющими размер меньше или близкий к значению параметра Radius). Фактически, придание дополнительного объема элементам определенного размера.

При этом карта ореолов становится достаточно контрастной, что приводит к чрезмерному затемнению и осветлению некоторых областей. На иллюстрации приведена исходная фотография пейзажа и версия с HiRaLoAm. В качестве заготовки для карты ореолов использован черный канал CMYK. В нем вода имеет больше интересных деталей, а ветки в верхней части кадра не так массивны.

Значение Radius для фильтра High Pass равно 30. Группе Sharpen задан режим наложения Soft Light. На мой взгляд, он лучше подходит к методу HiRaLoAm, но для подробного объяснения необходимо разобраться с алгоритмами работы режимов наложения. Надеюсь, этим мы займемся с вами в следующем году.

Что же мы имеем. Хорошо подчеркнута поверхность воды, увеличилось ощущение объема объектов на противоположном берегу и развалин мельницы. Но при этом вся картинка выглядит слишком контрастной, особенно ветки в верхней части кадра. Это происходит из-за сильного затемнения и осветления отдельных небольших областей. Их совсем немного. Достаточно привести их в чувство и все придет в норму.


В этом нам поможет корректирующий слой кривых, управляющий контрастом карты ореолов. На иллюстрации — исходная карта ореолов. На ней хорошо видны очень темные и светлые участки. Чтобы избавиться от них, достаточно применить к карте изображенную ниже кривую. Убрав экстремальные воздействия, мы получим аккуратную картинку.

Дополнение к трехступенчатому методу Фрейзера

Брюс Фрейзер предложил повышать резкость в три шага:

Шаг первый — повышение резкости «по исходнику», в соответствии с методом получения файла. Призван скомпенсировать размытость картинки, связанную с технологией ее создания. В настоящее время это происходит прямо в Raw-конвертере.

Шаг второй — повышение резкости «по содержанию», в соответствии с сюжетом и детализацией конкретной картинки. Это как раз то, о чем мы говорили. Выполняется на полноразмерном изображении, которое сохраняется в архиве как обработанный мастер-файл.

Шаг третий — повышение резкости «по устройству воспроизведения». Призван скомпенсировать падение резкости, возникающее при пересчете к конечному размеру и выводе на конкретное устройство (монитор, принтер, офсетная печатная машина и т.п.).

В идеале шаги два и три должны быть совмещены: мы сначала подготавливаем картинку под конкретное использование (в том числе меняем размер) и только потом повышаем резкость. Но это неудобно с точки зрения рабочего потока — мастер-файл остается с неподнятой резкостью. Два последовательных нерезких маскирования не очень хорошо сказываются на изображении, но мы можем это обойти. Ведь в нашу картинку ореолы еще не внедрены, а группа Sharpen работает в мастер-файле, как корректирующий слой.

Для подготовки изображения к конкретному использованию сделайте копию мастер-файла. Схлопните все слои, лежащие ниже группы Sharpen, если такие имеются. Приведите размер изображения к необходимому. Подстройте параметры искусственного повышения резкости в соответствии с новым размером и методом воспроизведения изображения. Результат: мы имеем мастер-файл с повышенной резкостью и избегаем двойного нерезкого маскирования.

Есть только один подводный камень: фотошоп при изменении размеров картинки не меняет значение Radius в смарт-фильтре (возможно CS4 или CS5 и научился это делать, но CS3 точно не умеет). Поэтому вам придется посчитать, во сколько раз уменьшается или увеличивается картинка и соответствующим образом изменить значение Radius в фильтре High Pass вручную.

Вместо заключения

Я уже писал в самом начале, что основное различие методов искусственного повышения резкости состоит не в качестве конечного результата (он зависит только от вашей аккуратности), а в удобстве самого процесса. А взгляды на процесс у всех разные, поэтому я и получил такой разнос от Дэна за сложность и медлительность этого метода. Но после краткого пояснения (развернутую версию которого вы только что прочитали), Маргулис прислал ответ, который я и привожу с его любезного разрешения:

«… Вы продвинулись гораздо дальше, чем большинство авторитетов Photoshop, которым постоянно кажется, что можно найти один рабочий поток, решающий все проблемы. Определили вставшие перед вами специфические проблемы, и нашли для них решение. Для большинства людей эти дополнительные действия будут пустой тратой времени, но для вас они необходимы и оправданы…»

Будет ли данный метод целиком или его отдельные элементы полезны для вас? Не знаю. Вполне возможно, что нет. Но иметь в своем арсенале методику обработки и понимать смысл выполняемых действий всегда полезно — кто знает, с какими задачами вам придется столкнуться завтра. А в следующий раз мы посмотрим, как работает регулятор Threshold.

© Андрей Журавлёв (aka zhur74)
Октябрь 2010 г.
Первая публикация 


Тем, кто хочет освоить выборочную коррекцию и работу с масками, напоминаю:
во вторник (30 ноября) начнутся занятия в очередной группе курса
Практическая цветокоррекция. Часть 2.

Повышение резкости

Повышение резкости

Узнайте все секреты управления резкостью
в ваших снимках

Почему необходимо повышать резкость? Какие принципы лежат в основе такого повышения? Какие существуют приемы повышения резкости и к каким проблемам они приводят? И, разумеется, как эти проблемы побороть? Вот круг вопросов, которые будут тщательно проработаны на мастер-классе Андрея Журавлева, систематизировавшего для вас огромный пласт актуальных знаний. Дэн Маргулис, Брюс Фрейзер – это не просто копирайты для приведения каких-либо методов, а практически всегда – результат их многоопытного практического осмысления. Иными словами, на мастер-классе вы получите не столько расширенный ассортимент решений для возникающих перед вами задач, сколько научитесь видеть эти задачи и следовать по пути максимального удобства и упрощения способа их решения.

Почитать отзывы

набор на мастер-класс
ещё не открыт

Сообщите мне об открытии

Преподаватель: Андрей Журавлев

Андрей Журавлев – один из лучших специалистов России по цветокоррекции и допечатной подготовке. Глубокие знания в Adobe Photoshop, удивительное умение объяснять сложные вещи простым и понятным языком делают его, без преувеличения, самым популярным преподавателем школы.

«Настоящий профессионал», «Учитель с большой буквы» и даже «Маргулис всея Руси» – вот одни из многих ярких эпитетов, которыми награждают Андрея ученики. Особенно подчеркивается его умение показать проблему под новым ракурсом и затем разложить ее решение, сдабривая рассказ искромётным юмором. А ведь смех, как ничто иное, снимает напряжение от длительной умственной работы и способствует лучшему восприятию обширного материала.
Узнать подробнее…

Чему вы научитесь?

Правильно подбирать параметры под каждое изображение.

Комбинировать варианты повышения резкости с различными настройками.

Избавляться от всех нежелательных побочных эффектов.

Повышать резкость в «черном канале», не переходя в CMYK.

Не допускать появления явных ореолов на высоко контрастных границах.

Повышать резкость под офсетную печать и демонстрацию на экране монитора.

Посмотреть программу мастер-класса 

Что вы получите?

Возможность посетить живое онлайн занятие с преподавателем.

Запись занятия для повторения в течение 2 недель. Просмотр записи в режиме онлайн. После истечения стандартного срока доступа вы сможете продлить доступ к записи занятия еще на 2 недели и делать это неоднократно.

Конспект занятия бессрочно.

Рабочие файлы занятия (если предусмотрено).

Для кого мастер-класс?

Иметь в своем арсенале методику обработки и понимать смысл выполняемых действий всегда полезно — кто знает, с какими задачами вам придется столкнуться в своей работе. Поэтому на мастер-класс приглашаются все желающие, уже имеющие навыки обработки и желающие серьезно продвинуться в понимании одного из ее базовых инструментов.

Также рекомендуем вам

Вам может быть интересен онлайн семинар
Управление визуальным объемом и резкостью изображений
. Каждый, кто работает с фотографией, хорошо знает, что «плоско» звучит как приговор картинке и вашим изобразительным усилиям. Что нужно для того, чтобы фотоизображение вызывало у зрителя яркую иллюзию глубины пространства? Какой обработке оно должно подвергнуться? Как добиться бритвенной резкости картинки, не лишив ее визуального объема? На эти и многие другие вопросы отвечает Алексей Шадрин.

Как проходит занятие?

Почему приходится повышать резкость

Идея Брюса Фрейзера о трехступенчатом повышении резкости

Карта ореолов

В чем смысл повышения резкости в отдельных каналах

Борьба с ореолами на вещественных границах

Управление ореолами в разных тоновых диапазонах

Что такое HiRaLoAm

Повышение резкости в пейзажной фотографии

Задать вопрос

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ РЕЗКОСТИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Ключевые слова:  цифровое изображение, контраст, резкость, ядро размытия, деконволюция

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Список литературы

1. Беззубик В.В., Белашенков Н.Р., Никифоров В.О. Метод количественной оценки контраста цифрового изображения // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2010. № 6 (70). С. 86–88.

2. Polesel A., Ramponi G., Mathews V.J. Image enhancement via adaptive unsharp masking // IEEE Transactions on Image Processing. 2000. V. 9. N 3. P. 505–510.

3. Cao G., Zhao Y., Ni R., Kot A.C. Unsharp masking sharpening detection via overshoot artifacts analysis // IEEE Signal Processing Letters. 2011. V. 18. N 10. P. 603–606.

4. Kim S.H., Allebach J.P. Optimal unsharp mask for image sharpening and noise removal // Journal of Electronic Imaging. 2005. V. 14. N 2. Art. 023005. P. 1–13.

5. Kotera H., Wang H. Multiscale image sharpening adaptive to edge profile // Journal of Electronic Imaging. 2005. V. 14. N 1. Art. 013002. P. 1–17.

6. Kwok N.M., Shi H.Y., Fang G., Ha Q.P. Intensity-based gain adaptive unsharp masking for image contrast enhancement // Proc. 5th Int. Congress on Image and Signal Processing (CISP 2012). Chongqing, China,

2012. P. 529–533.

7. Hong H., Li L., Park I.K., Zhang T. Universal deblurring method for real images using transition region // Optical Engineering. 2012. V. 51. N 4. Art. 047006.

8. Loza A., Bull D.R., Hill P.R., Achim A.M. Automatic contrast enhancement of low-light images based on local statistics of wavelet coefficients // Digital Signal Processing. 2013. V. 23. N 6. P. 1856–1866.

9. Morigi S., Reichel L., Sgallari F., Shyshkov A. Cascadic multiresolution methods for image deblurring // SIAM Journal on Imaging Sciences. 2008. V. 1. N 1. P. 51–74.

10. Levin A., Weiss Y., Durand F., Freeman W.T. Understanding and evaluating blind deconvolution algorithms // Proc. IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops. Miami, US, 2009. P. 1964–1971.

11. Barone F., Rossi C. Deconvolution with partially known kernel of nonnegative signals // Machine Vision and Applications. 1990. V. 3. N 2. P. 107–115.

12. Markham J., Conchello J.-A. Parametric blind deconvolution: a robust method for the simultaneous estimation of image and blur // Journal of Optical Society of America A: Optics and Image Science, and Vision.

1999. V. 16. N 10. P. 2377–2391.

13. Kundur D., Hatzinakos D. Blind image deconvolution // IEEE Signal Processing Magazine. 1996. V. 13. N 3. P. 43–64.

14. Mo X., Jiao J., Shen C. PSF-constraints based iterative blind deconvolution method for image deblurring // Lecture Notes in Computer Science. 2010. V. 5916 LNCS. P. 141–151.

15. Laligant O., Truchetet F., Dupasquier A. Edge enhancement by local deconvolution // Pattern Recognition. 2005. V. 38. N 5. P. 661–672.

16. The Oxford Dictionary of Statistical Terms. 6th ed. Ed. Y. Dodge. Oxford: Oxford University Press, 2003. 498 p.

17. Вудс Р., Гонсалес Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.

Повышение резкости — Новости дизайна и графики

3ds Max Design

Коррекция резкости предусматривает снижение либо повышение резкости. Нужно учитывать, что некоторые фотографии, те, которые находятся сильно не в фокусе (то есть — сильно размыты) вряд ли удастся привести в нормальный вид. Не всегда коррекция резкости означает ее увеличение — иногда фотоснимок только выиграет от небольшого снижения резкости, то есть — от небольшого размытия. Особенно это касается портретов.

Невозможно очень сильно увеличивать резкость без риска повредить изображение — как правило, у каждой фотографии свой предел роста резкости. Однако небольшое повышение резкости не повредит очень многим фотоснимкам. Особенно это касается пейзажей, натюрмортов, фотоснимков животных, архитектурных фотографий. Photoshop предоставляет нам множество средств для коррекции резкости. Они собраны в меню Фильтр Усиление резкости.

Начнем со средства автоматической коррекции резкости. Отмечу здесь, что лучше всего рассматривать результаты коррекции при 100% масштабе изображения. Посмотрите на рис. 4.3. Этому вполне благополучному изображению не повредит увеличение резкости — так оно станет гораздо выразительнее и интереснее.

Рис. 4.3. Изображение для повышения резкости

Самый простой способ немного приподнять резкость изображения — воспользоваться фильтром Фильтр Усиление резкости Усиление резкости. Причем, этот фильтр можно с успехом применять к любым изображениям — если вы думаете, что небольшое увеличение резкости не повредит, воспользуйтесь этим фильтром. Результаты его действия можно уменьшить командой Редактирование Ослабить, однако обычно, если вы выбрали именно этот фильтр для повышения резкости изображения — одного прохода фильтра бывает недостаточно.

На рис. 4.4. вы можете видеть результаты повышения резкости с помощью вышеописанного фильтра.

Рис. 4.4. Повышение резкости с помощью фильтра Усиление резкости

Фильтр повышает резкость на всем изображении — он увеличивает резкость отдельных деталей изображенных предметов, краевых пикселей предметов и так далее. Например, муха с рис. 4.4. в результате работы фильтра не только стала резче выделяться на фоне цветка — но и, например, отдельные части ее головы стали так же резче. То же самое можно сказать и о лепестках изображенного на фото цветка. Такое повышение резкости нужно не всегда — поэтому существует фильтр, поднимающий лишь резкость краевых пикселей объектов (например — краев лепестков цветка), оставляя остальные пиксели в прежнем состоянии. Для того чтобы вызвать этот фильтр — воспользуйтесь командой Фильтр Усиление резкости Резкость на краях.

На рис. 4.5. вы можете видеть результат работы фильтра.

Рис. 4.5. Результат повышения резкости фильтром Резкость на краях

Обсудив автоматические средства коррекции резкости, перейдем к более сложной теме — а именно — к фильтру «Умная» резкость. Для того, чтобы запустить это средство, надо выполнить команду Фильтр Усиление резкости «Умная» резкость (рис. 4.6.).

Рис. 4.6. Окно фильтра «Умная» резкость в основном режиме

Этот фильтр позволяет улучшать резкость изображений, которые с трудом поддаются правке другими инструментами. Давайте рассмотрим его настройки этого фильтра. Эффект устанавливает уровень повышения резкости. Чем он больше — тем сильнее увеличится резкость изображения.

Радиус — нужен для установки количества пикселей, которые окружают краевые пиксели. Чем больше этот параметр — тем большая зона вокруг краевых пикселей изображения затрагивается при повышении резкости — и тем сильнее повышается резкость.

Удалить — это именно тот параметр, который делает фильтр «Умная» резкость уникальным в своем роде. С его помощью можно выбрать причину, которая привела к снижению резкости изображения, что ведет к использованию различных алгоритмов увеличения резкости. В частности, это следующие:

Размытие при мал. глубине — лучше всего подходит для обработки изображений, резкость которых пострадала по вине оптики фотоаппарата. Размытие по Гауссу — позволяет при коррекции изображения использовать алгоритм, подобный тому, который применяется в популярном (хотя и не самом простом в плане настроек) фильтре повышения резкости Контурная резкость.

Размытие в движении — полезен при правке изображений движущихся объектов (или фото, снятых движущимся фотоаппаратом), которые вышли нерезкими. Когда установлен именно этот параметр — становится активным параметр Угол, который задает направление движения. Точнее — этот параметр заставляет фильтр вносить меньше искажений в обрабатываемое изображение.

Обратите внимание на то, что все вышесказанное относится к режиму работы фильтра Основной. Есть еще режим Расширенный. Работа в расширенном режиме позволяет раздельно повышать резкость для светов (светлых частей) и теней (темных частей) изображения. После переключения в Расширенный режим в окне фильтра появится пара новых вкладок — Тень и Свет, рис. 4.7.

Рис. 4.7. Окно фильтра «Умная» резкость в расширенном режиме

Каждая из добавившихся вкладок содержит следующие параметры:

Ослабление эффекта — устанавливает уровень повышения резкости.

Ширина тонового диапазона — задает тональный диапазон для светов и теней, на который воздействует фильтр. Этот параметр особенно полезен для устранения цветных ореолов вокруг краевых пикселей. Ореолы проявляются при сильном поднятии резкости — для того, чтобы лучше их разглядеть — увеличьте масштаб изображения в окне предварительного просмотра фильтра (кнопками со значками «+» и «-»).

Радиус — устанавливает размер зоны, относимой к светам или теням.

На рис. 12 цветной (сверху) вы можете видеть исходный фотоснимок и фотоснимок после коррекции резкости с помощью фильтра «Умная» резкость. Здесь использовался основной режим повышения резкости, параметр Эффект был установлен на 152%, Радиус — 3,2 пикселя, в качестве алгоритма повышения резкости выбран Размытие при мал. глубине

Рис. 12. Изображение до и после увеличения резкости

Очень советую вам поэкспериментировать с данным фильтром — он отлично подходит для многих изображений. Но инструменты по коррекции резкости на этом не закончились — на очереди популярный фильтр Контурная резкость.

Этот фильтр можно найти по адресу Фильтр Усиление резкости Контурная резкость. В основе алгоритма повышения резкости лежит размытие изображения с последующим анализом и поднятием резкости краевых пикселей. Фильтр (рис. 4.8.) имеет три параметра.

Рис. 4.8. Фильтр Контурная резкость

Эффект — регулирует интенсивность применения фильтра. Чем больше этот параметр — тем сильнее увеличится резкость изображения. Однако большие значения серьезно ухудшают внешний вид изображения. Особенно сильно ухудшения проявляются при больших значениях параметра Радиус и маленьких значениях параметра Изогелия. Обычно Эффект устанавливают в пределах 50-200% — при меньших значениях фильтр действует на изображение недостаточно, а при больших может повредить изображение.

Здесь рассматривается некий «усредненный» вариант коррекции фотоснимка — вам вполне могут встретиться фотографии, параметры фильтра для коррекции которых отличаются от обычно применяемых.

Радиус — позволяет задавать область увеличения резкости — то есть пикселов вокруг контура объекта, которые будут затронуты фильтром. Этот параметр сильно влияет на результаты коррекции. Обычно хватает значения радиуса, находящегося в пределах 1-3 пикселей. Максимальное для обычных изображений значение не превышает 4-5 пикселов. Однако для изображений, содержащих объекты, снятые крупным планом (например — для макроснимков) этот параметр может принимать и большие значения.

Изогелия — определяет, насколько сильно пиксели контуров будут отличаться от пикселей фона. Чем этот параметр меньше — тем сильнее будет повышена резкость. Но, если вы редактируете слишком шумное изображение, на маленьких значениях этого параметра шумы будут выделяться наряду с контурами изображения.

Рассмотрим некоторые рекомендации по работе с фильтром. Для начала установите масштаб изображения в 100% — это позволит вам реально оценивать степень коррекции резкости. Далее — можете подбирать значения параметров. Рассмотрим порядок их подбора.

1. Установите параметр Изогелия в 0, Радиус в 1 пиксел, Эффект в 500%. После этого резкость изображения поднимется, но оно будет выглядеть испорченным. Не обращайте на это внимания и переходите к следующему этапу коррекции.

2. Постепенно поднимайте параметр Изогелия — это позволит избавиться от выделения шумов.

3. Уменьшите Эффект для того, чтобы придать изображению законченный вид.

4. Увеличьте Радиус — это увеличит резкость.

5. Если результат не соответствует вашим ожиданиям — попытайтесь изменять параметры (учитывая их действие на изображение) для достижений нужной резкости.

Рассмотрим пример коррекции вполне благополучного изображения (рис. 4.9.), которому не хватает резкости.

Рис. 4.9. Изображение для коррекции

Теперь применим к этому изображению алгоритм коррекции резкости, рассмотренный выше. Для начала установим Эффект в 500%, параметр Изогелия в 0 и Радиус в 1. Такие параметры (рис. 4.10.) привели к увеличению резкости изображения, но вместе с резкостью очень сильно проявились шумы. Даже не шумы, а последствия сильного JPEG-сжатия.

Рис. 4.10. Первый этап коррекции резкости

Теперь будем увеличивать параметр Изогелия то тех пор, пока шумы и артефакты не перестанут выделяться. Это несколько снизит резкость изображения. В нашем случае этот параметр был увеличен до значения 21 — это позволило устранить все недостатки. Однако, высокое значение параметра Эффект привело к тому, что резкость повышена неаккуратно — края объектов выглядят слишком грубыми. Поэтому снизим Эффект — у нас получилось значение в 256%.

Теперь повысим параметр Радиус до уровня, который принесет нам желаемое повышение резкости. В нашем случае это 1,9 пиксела — более сильное увеличение приведет к слишком сильному увеличению резкости, что ухудшит изображение. Исходный снимок (сверху) и результат коррекции вы можете видеть на рис. 13. Думаю, результат очевиден.

Рис. 13. Изображение до и после увеличения резкости

После того, как вы применили фильтр Контурная резкость к изображению, вы можете продолжать настройку действия этого фильтра. В частности, воспользовавшись командой Редактирование Ослабить: Контурная резкость. В окне инструмента Ослабить, помимо ползунка, который позволяет ослаблять действие фильтра, есть поле Режим для выбора режима наложения эффектов фильтра (рис. 4.11.)

Рис. 4.11. Настройки средства Ослабить

Изменение режима наложения при настройке фильтра Контурная резкость может очень сильно повлиять на результат — например, выбор режима Затемнение основы привел к тому, что все изображение оказалось сильно затемненным, на нем выделялся лишь цветок, цвет которого так же претерпел изменения. Но есть среди этих режимов такие, применение которых благотворно сказывается на резкости изображения. Например, режим Затемнение как бы обводит края предметов темным цветом, Замена светлым — наоборот — делает их светлее.

Режим Жесткое смешение превращает изображение в нечто весьма интересное — все оно состоит из крупных цветовых пятен’- можете попробовать, некоторые картинки при такой обработке выглядят очень необычно. Режим Разница оставляет лишь тонкие, как бы светящиеся, линии контуров на черном, фоне. Режим Исключение делает кадр похожим на негатив (хотя это вовсе не негативное изображение). Режим Мягкий свет делает изображение ярче, насыщеннее, но «съедает» резкость.

Для местного повышения резкости можно воспользоваться инструментом Резкость, который можно найти на панели инструментов.

Как увеличить резкость фотографии в конвертере Camera RAW

Резкость фотографии принято повышать в подавляющем большинстве случаев. В пейзажных снимках, архитектурной съемке, натюрмортах, как часто говорят, «резкости много не бывает». И даже в портрете, где дефекты кожи всегда хочется сгладить, повышение резкости глаз значительно усиливает выразительность снимка и улучшает общее впечатление от фотографии, а сглаживание кожи делается другими методами, которым будет посвящено несколько отдельных статей.

Попробуем усилить резкость фотографии нашей синицы из предыдущей статьи. Мы уже скорректировали шумы, и теперь нам ничто не мешает поднять резкость. В блоке «Регулировка резкости» находится 4 регулятора, ответственных за резкость. Это «Эффект», «Радиус», «Детализация» и «Маскирование»:

С каждым из них можно использовать клавишу Alt, которая отключает данные о цвете (у всех четырех) и о яркости (у всех, кроме «Эффект»), оставляя только информацию о контурах:

Методика повышения резкости фотографии в конвертере Camera RAW состоит в следующем. Сначала сбросим все регуляторы резкости в крайнее левое положение, а регулятор «Эффект», отвечающий за степень воздействия фильтра резкости, наоборот, усилим до максимума, передвинув его вправо. Это делается для того, чтобы видеть изменения в усиленном виде, поскольку при этом легче правильно подобрать параметры всех остальных регуляторов. Начнем с радиуса.

Регулятор «Радиус» отвечает за размер деталей, у которых повышается резкость. Чем больше радиус, тем сильнее проявляются резкие контура у более крупных деталей, т. е. тем на меньшие пространственные частоты воздействует увеличение резкости. В нашем случае, поскольку у птицы желательно повысить резкость перьев (средние пространственные частоты) радиус не следует поднимать слишком сильно, вполне достаточно передвинуть движок немного левее средних значений:

Теперь посмотрим, как работает регулятор «Детализация». Если слишком увеличить детализацию, то усиление резкости затронет самые мелкие детали и в нашем примере чрезмерно поднимет шум:

Нам это не нужно, поэтому детализацию также установим ниже средних значений:

Попробуем применить регулятор «Маскирование». Он ограничивает действие фильтра резкости фотографии на области изображения с определенным размером деталей. Чем он больше, тем слабее его воздействие на те части изображения, в которых присутствуют преимущественно мелкие детали. Это хорошо видно, если перемещать регулятор с нажатой клавишей Alt. Темные области – это наложение маски, на которых ослабляется действие фильтра резкости, при этом, чем темнее маска, тем больше ослабление. В результате можно получить снижение резкости шума при сохранении резкости более крупных деталей:

и то же самое в цвете:

Мы видим, что на краях крупных деталей образовались артефакты в виде ряби. Это произошло потому, что в самом начале мы до максимума подняли регулятор «Эффект». Теперь передвинем его влево до исчезновения артефактов, и в результате получим вполне приемлемое увеличение резкости в нашем примере:

Нам удалось повысить резкость фотографии без значительного усиления вредного шума. Однако фильтр резкости в Camera RAW применяется только для предварительной коррекции. Во многих случаях здесь достаточно того, что конвертер делает по умолчанию (эффект = 25, радиус = 1, детализация = 25). В Adobe Photoshop существуют намного более тонкие и эффективные инструменты повышения резкости, которые мы будем изучать в следующих статьях.

Повышение резкости в Lightroom. Увеличение резкости фотографий в Lightroom

Увеличение резкости доступно в Lightroom еще с версии 1, и теперь у пользователей имеется возможность увеличивать на профессиональном уровне резкость фотографий для фиксации и специального вывода на печать. Первая разновидность увеличения резкости в модуле Develop рассматривается в этом упражнении, а вторая — в главе 11, посвященной выводу на печать.

Увеличение резкости выполняется в модуле Develop на панели Detail, и для этой цели требуется увеличение изображения в масштабе 1:1, чтобы ясно видеть результаты подобной коррекции. Но дело в том, что, просматривая небольшой участок фотографии в увеличенном виде, очень трудно составить представление о том, как увеличение его резкости повлияет на все изображение в целом. Именно поэтому в верхней части панели Detail существует отдельное окно предварительного просмотра, как показано на рисунке слева. Если вы не видите его, то щелкните на направленном влево треугольнике справа от метки Sharpening (Увеличение резкости) на данной панели. В этом окне можно еще больше увеличить участок изображения для проверки результатов повышения резкости и в то же время наблюдать за всей фотографией при обычном увеличении в центральной области предварительного просмотра.

Для того чтобы увеличить отдельный участок изображения на панели Detail, щелкните на нем в окне предварительного просмотра этой панели. После этого вы можете перемещаться внутри данного окна, щелкая и перетаскивая курсор. Несмотря на то что по умолчанию в окне предварительного просмотра устанавливается увеличение в масштабе 1:1, вы можете задать еще большее увеличение, нажав клавишу «Ctrl», щелкнув (в Macintosh) либо щелкнув правой кнопкой мыши (в Windows) внутри этого окна и выбрав масштаб 2:1 из всплывающего контекстного меню, как показано на рисунке. Кроме того, если вы щелкнете на небольшой пиктограмме в левом верхнем углу панели Detail (на рисунке она обведена кружком), то, поместив курсор в форме перекрестья на выбранном участке изображения в центральной области предварительного просмотра, вы увидите этот же участок в увеличенном виде в окне предварительного просмотра на панели Detail. Для того чтобы зафиксировать этот участок на месте, щелкните на нем в центральной области предварительного просмотра. А для отключения данного режима просмотра, щелкните на упомянутой пиктограмме еще раз.

Ползунок Amount соответствует своему названию, регулируя степень увеличения резкости фотографии. На рисунке показан результат увеличения резкости изображения перемещением ползунка Amount к отметке 91. И хотя в центральной области предварительного просмотра этого не видно, изображение в окне предварительного просмотра на панели Detail получилось намного более резким (именно поэтому так важно выбрать увеличение в этом окне). Ползунком Radius регулируется количество пикселей на краях, на которые воздействует увеличение резкости. Я лично оставляю этот ползунок на исходной отметке 1,0.

Совет: включение и выключение увеличения резкости

Если требуется временно отключить изменения, внесенные на панели Detail, щелкните на небольшом переключателе в левом верхнем углу этой панели.

С помощью ползунка Detail устраняется появление ореола — самого неприятного последствия увеличения резкости. Обычно вокруг изображения появляется ореол в виде контура, которым кто-то как будто специально обвел изображение. Если ползунок Detail установлен на исходной отметке 25, то этого достаточно, чтобы предотвратить появление ореола в большинстве фотографий. Но если требуется значительное увеличение резкости фотографии, например архитектурной, пейзажной или с резко очерченными краями, то ползунок Detail придется переместить к отметке 75, как показано на рисунке, что в какой-то степени снижает защиту от ореола, но делает увеличение резкости более «энергичным». Если же установить ползунок Detail на отметке 100, то результат будет таким же, как и после применения фильтра Unsharp Mask (Контурная резкость) в Photoshop.

И последний ползунок, Masking (Маскирование), на мой взгляд, самый замечательный на панели Detail, поскольку позволяет точно указать место увеличения резкости. Как известно, резкость труднее всего увеличивать на тех участках, которые должны быть нерезкими, например на коже ребенка или женщины в портретных фотографиях, поскольку в этом случае подчеркивается текстура, что нежелательно. Но в то же время требуется увеличить резкость деталей на участках глаз, бровей, губ, одежды и т. д. Этого позволяет добиться ползунок Masking, маскируя участки кожи и увеличивая резкость на наиболее детализированных участках лица объекта съемки. Для того чтобы показать этот ползунок в действии, нужно открыть портретную фотографию моего личного редактора Ким Доти и ее обожаемого сыночка Шона.

Лучший способ понять, как действует ползунок Masking, — опробовать его на практике. Итак, увеличьте в масштабе 1:1 изображение в центральной области предварительного просмотра, иначе у вас ничего не получится. Затем нажмите клавишу «Opt» (в Macintosh) или же клавишу «Alt» (в Windows) и щелкните на ползунке Masking, не отпуская кнопку мыши. Изображение станет совершенно белым, как показано на рисунке слева. Если же этого не произойдет, значит, вы не увеличили до масштаба 1:1 изображение в центральной области предварительного просмотра, и поэтому щелкните на кнопке 1:1 в верхней части панели Navigator и повторите описанные выше действия еще раз. Сплошной белый цвет на экране означает, что резкость будет увеличена равномерно на каждом участке изображения, а по существу, резким станет все изображение.

Щелкнув на ползунке Masking и перетащив его вправо, удерживая нажатой клавишу «Opt» (в Macintosh) или же клавишу «Alt» (в Windows), вы обнаружите, что изображение постепенно становится черным, причем резкость на черных его участках не увеличивается. Это и есть цель маскирования. Сначала вы увидите лишь отдельные черные пятна, но по мере перемещения ползунка Masking вправо все большее число участков изображения, отдаленных от краев, становится черным. Как показано на рисунке, ползунок Masking установлен на отметке 79 и большая часть кожи на лице ребенка выделена черным, т. е. не подлежит увеличению резкости. А детали на краевых участках изображения (глазах, бровях, волосах, губах и очертании лица) выделены белым, т. е. становятся совершенно резкими. Таким образом, нерезкие участки кожи лица фактически маскируются, что просто замечательно!

Отпустив клавишу «Opt» (в Macintosh) или же клавишу «AIt» (в Windows), вы увидите результат увеличения резкости. Как показано на рисунке, черты лица ребенка стали резко, но изящно очерченными, а кожа на его лице осталась нерезкой и нежной. Следует, однако, иметь в виду, что ползунком Masking целесообразно пользоваться лишь в том случае, если объект съемки требуется показать мягким и нежным, не подчеркивая его текстуру. А теперь для завершения данного упражнения в увеличении резкости изображения вернемся к фотографии скачек.

На рисунке слева показана вновь открытая фотография скачек с внесенными коррективами в резкость ее изображения. Теперь вы можете дополнительно отрегулировать ползунки на панели Detail по своему усмотрению. Но если вы чувствуете себя в этом еще не совсем уверенно, то воспользуйтесь отличными предустановками, доступными на панели Presets в левой области боковых панелей. На этой панели вы обнаружите две предустановки увеличения резкости: Sharpen — Landscapes (Увеличение резкости пейзажей) и Sharpen — Portraits (Увеличение резкости портретов). Так, если вы щелкнете на предустановке Sharpen — Landscapes, то ползунок Amount автоматически установится на отметке 40, ползунок Radius — на отметке 0,8, ползунок Detail — на отметке 50, а ползунок Masking останется на исходной нулевой отметке. Обратите внимание на повышение уровня детализации благодаря более энергичному увеличению резкости изображения. При выборе предустановки Sharpen — Portraits резкость изображения увеличивается слабее. В этом случае ползунок Amount автоматически устанавливается на отметке 35, ползунок Radius — на отметке 1,2, ползунок Detail — на отметке 20, а ползунок Masking — на отметке 70.

На рисунке приведен сравнительный вид фотографии скачек до и после коррекции резкости изображения. Для того чтобы добиться этого результата, я выбрал сначала предустановку Sharpen — Landscapes, а затем переместил ползунок Amount вправо к отметке 125 (обычно я этого не делаю, но в данном случае такое увеличение резкости мне потребовалось, чтобы более наглядно проиллюстрировать рассматриваемый здесь эффект в книге). Далее я переместил ползунок Detail вправо к отметке 75, поскольку такой детализированной фотографии, как эта, требуется более энергичное увеличение резкости, а ползунок Masking я оставил на исходной нулевой отметке, чтобы добиться равномерного увеличения резкости всех участков изображения, не оставив нерезкими ни одного из них. И в этом состоянии правки я сохранил настройки в своей собственной предустановке под названием Sharpen — High (Увеличение резкости — сильное), чтобы быстро воспользоваться ею в любой подходящий момент.

Когда вы закончили базовую цветокоррекцию изображения в Lightroom, время обратить внимание на резкость. Сегодня я покажу вам, как усилить резкость в Lightroom. Многие не обращают внимание на инструмент поднятия резкости в Лайтрум, чтобы потом ее усилить в Фотошоп и напрасно.

Инструменты для усиления резкости вы найдете в разделе Детализация модуля Коррекции.

Лучше всего работать с изображением в масштабе 1:1, так как это гарантирует, что вы будете видеть все применяемые слайдеры в работе на изображении. Если масштаб меньше, чем 1:1, то вам придется работать с маленьким окном предварительного просмотра. Чтобы выбрать масштаб 1:1, нажмите на индикатор в верхнем левом углу экрана.

У вас есть четыре слайдера в категории Резкость. Значение отвечает за то, какое количество резкости применяется к изображению. Это можно считать вашим инструментом тонкой настройки.

Радиус является одним из ключевых настроек. Значение Радиуса варьируется между 0.5 и 3. Как правило, для начала лучше взять от 0.5 до 1, а затем повышать значение, если резкости недостаточно. Изображениям с большими участками, которые не очень детализированы, такие как портреты, может потребоваться большее значение радиуса, в то время, как к изображениям с множеством четких деталей лучше применить меньшее значение радиуса.

Слайдер Детали уменьшает ореол в изображении. Чем большее значение вы используете для Деталей, тем больше ореол будет на краях. Чем ниже значение Деталей, тем меньше эффект ореола, края более гладкие.

Вы можете увидеть, как работают слайдеры, при масштабе 1:1. Удерживайте Alt или Option, когда перетягиваете слайдер. Чем больше значение Деталей, тем больше линий вы увидите в оттенках серого на превью, которое показывает эффект усиления резкости.

Слайдер Маскирование работает для маскировки областей с однородным цветом. Он призван усилить края и удалить эффект усиления резкости на тех участках изображения, которые содержат плавный переход цвета, который вы скорее всего не захотите трогать.

Опять же, вы можете удерживать клавишу Alt, работая со слайдерами. Диапазон значений слайдера от 0 – 100. При значении 0 все в изображении будет подвергаться усилению резкости, а при значении 100 – только края. На превью белые участки – это те, в которых усиливается резкость, а черные – в которых не усиливается.

Если вы не используете масштаб 1:1, вам будет необходимо окно предварительного просмотра, чтобы видеть результаты применения Маскирования и Деталей. Чтобы сделать его видимым, нажмите на стрелочку в правом верхнем углу раздела Детализация.

Когда вы только начинаете изучать усиление резкости, может быть сложно увидеть, какой эффект резкость создает в изображении. Если вы нажмете клавишу обратной косой, вы вернетесь к неотредактированному изображению, а не к тому, каким оно было до применения усиления резкости.

Вот когда могут пригодится виртуальные копии. Отмотайте в истории до того момента, когда вы начали работать с резкостью. Щелкните правой кнопкой мышки на изображении и выберите Создать виртуальную копию. Это создаст виртуальную копию изображения, история которого начинается с текущего вида, т.е. после всех базовых коррекций.

Теперь, когда вы усилите резкость изображения и используете настройки До и После, то сможете увидеть изменения после применения усиления резкости, потому что это будет единственное изменение, которое вы применяете к виртуальной копии.

Как правило, если вы отображаете изображения в интернете, то хотите повысить резкость так, чтобы вид изображения на экране соответствовал тому, как оно будет выглядеть в интернете. С другой стороны, для печати обычно применяется более интенсивная резкость, так как частично она будет утрачена в процессе печати.

С егодня, разве что только начинающий фотограф может усомниться в том, что программа Lightroom является мощным и качественным инструментом для обработки фотографий. Да, программный комплекс Adobe Lightroom уже давно и прочно вошел в мир фотоиндустрии. Но не каждому человеку дано быстро и легко разобраться с подобным программным обеспечением.

Одним из часто задаваемых вопросов, которые можно встретить на различных форумах и блогах, посвящены проблеме использования инструментов улучшения резкости (Sharpening Tools) в программе Lightroom . Весь набор для повышения резкости фотографии состоит из четырех ползунков: сила воздействия, радиус воздействия, детали и маска. Работая с ними в комплексе, можно значительно улучшить качество ваших снимков. И в этой статье мы постараемся разобраться, как максимально полезным способом использовать этот небольшой, но очень эффективный инструментарий.

Но прежде чем мы начнем разбираться по существу насущного вопроса, необходимо сделать одну оговорку. Не стоит надеяться на волшебство, вы не сделаете резкими фотографии, на которых в принципе нет резкости. Снимки, сделанные не в фокусе, с неправильно подобранной глубиной резкости или дрожащей фотокамерой уже ничего не исправишь. Единственное что с ними можно сделать, это только подумать, как их можно использовать в качестве творческой фотографии (возможно, если правильно подойти к ситуации, у вас получатся замечательные сюрреалистичные и абстрактные изображения), либо напрямую отправить эти кадры в мусорную корзину. Если вы до сих пор не разобрались, как делать фотоснимки резкими еще в процессе фотосъемки, то советую вам прочитать следующую статью.

Разбираемся с ползунками инструмента повышения резкости фотографии.

Как следует из названия первого ползунка «Сила воздействия» (Amount), предназначен он непосредственно для увеличения или снижения резкости фотографии. Принцип его работы прост, увеличение или снижение контраста между различными пикселами на гранях светлых и темных тонов. Чем больше вы перемещаете ползунок вправо, тем резче становится изображение. Оставшиеся три ползунка должны нам помочь улучшить качество воздействия основного инструмента на нашу фотографию.

Следующим по очереди идет слайдер «Радиус» (Radius). Предназначен он для осуществления контроля, как далеко от центра пиксела будет оказывать свое воздействие предыдущий инструмент. В принципе, чем меньше радиус воздействия вы используете, тем мягче и воздушнее получится фотография. И наоборот, если вы используете большой радиус, то границы тоновых переходов получатся жесткими и резкими.

Для чего это нужно? Фотография фотографии рознь. Скажем, в портретной фотографии лучше всего использовать малый радиус, чтобы черты лица получились мягкими и нежными. В пейзажной и архитектурной фотографии, наоборот, лучше использовать больший радиус, так как нужно подчеркнуть отдельные детали каждого элемента или выделить целое здание на фоне неба или другого объекта.

Чтобы увидеть, как работает данный инструмент с вашим изображением, лучше всего его использовать вместе с нажатой кнопкой опций (в Windows кнопка ALT). При нажатии этой кнопки, фотография накроется серой 50 %-ой маской и, передвигая слайдер влево или вправо, вы увидите, как инструмент воздействует на различные границы тоновых переходов. То есть вы заметите, как границы, которые попадают в область воздействия инструмента, становятся четче, прорисовывая и выделяя отдельные детали и области фотоснимка. А области, которые не попадают под воздействие данного инструмента останутся неизменными серыми. На приведенной в качестве примера фотографии, можно увидеть, что деревья на горизонте достаточно жестко выделены.

Следующий инструмент – «Детали» (Detail). Лично мне нравится думать о нем как о тонком и деликатном инструменте для улучшения качества снимка. С помощью него можно исправить те области, которые попали в область воздействия инструмента «Радиус», но которые вы не хотели бы видеть излишне резкими. В целом же, с помощью данного ползунка можно оказывать воздействие не на крупные детали изображения, а на тонкую структуру текстуры фотографии, воздействуя именно на высокочастотные данные.

Чем больше вы продвигаете ползунок вправо, тем больше высококонтрастных деталей будет проявляться на вашем изображении. Но здесь надо быть осторожным, если вы чрезмерно употребите возможности данного инструмента, то в результате получите, во-первых, излишне резкое изображение, во-вторых, нежелательный цифровой шум на вашей фотографии. И то и другое оказывает негативный эффект на большинство тем и сюжетов, за исключением единичных случаев, когда данный способ позволяет выделить отдельные элементы вашей фотографии и привлечь к ним внимание зрителей. Но, как я уже сказал, это достаточно редкие случаи.

Работая с этим инструментом, вы также можете использовать кнопку ALT, чтобы наложить серую маску и в процессе работы наблюдать, какие области фотоснимка подвергаются изменениям, а какие остаются неизменными, и контролировать качество своего конечного результата.

Вот мы и добрались до последнего слайдера «Маска» (Masking), предназначенный для того, чтобы вы могли контролировать, попадет та или иная тоновая область под воздействие всех предыдущих инструментов или не попадет. Чем больше вы передвигаете ползунок вправо, тем меньше площади фотографии попадет в поле зрения других инструментов. То есть, те области, где тоновый переход незначительный, будут исключаться, а там где тональный переход явный, будут оставаться под воздействием инструментов «Воздействие», «Радиус» и «Детали».

Чтобы снова увидеть эффект воздействия на фотографию изменения положения слайдера, достаточно нажать кнопку Alt. Все изображение накроется серой маской, и при изменении положения ползунка темным цветом будут выделены области остающиеся без изменения, а белым цветов будут закрашены области, в которых все внесенные изменения вступят в силу. Если взглянуть на фотографию, представленную в качестве примера, то можно понять, что увеличение резкости будет применена к краям морды, ушей, глаз, лап, а также отельным волокнам шерсти собаки. Кстати, данный метод очень хорошо использовать когда у вас снимок сделан с небольшой глубиной резкости и необходимо оставить хорошо размытый задний фон.

Ну вот и все, мы разобрали все слайдеры инструмента улучшения резкости (Sharpening) в программе Adobe Lightroom. Теперь, когда вы познакомились с теоретической частью, пришло время посмотреть видео ролик, в котором показаны примеры поднятия качества ваших снимков.

P.S. Точно таким же набором инструментов обладает плагин для Adobe Photoshop CS – Adobe Camera RAW и работать с ним необходимо точно также.

Удачных вам фотографий!

Эта небольшая статья — своеобразный FAQ по тем неприятным особенностям фототехники, которые так или иначе досаждают нам во время съемки. Я буду предельно краток. При объяснении того или иного явления я не буду расписывать причины его появления во всех подробностях. Основной упор я буду делать именно на то, как эти «косяки» не допустить при съемке и, если положение безвыходное, как впоследствии исправить их в программе Adobe Photoshop Lightroom 5. Сразу договоримся, что все операции производятся в разделе «Коррекции» (Develop в английской версии)

Искажения, котрые вносит тушка

Цифровой шум и способы его уменьшения

Под шумом понимается характерная рябь на изображении, которая чаще всего появляется при съемке с плохим освещением.



Вообще, об уровне шума лучше заботиться при съемке — его можно уменьшить, снизив чувствительность ISO до минимально возможного значения, однако, следует помнить, что при этом пропорционально увеличится время выдержки, что может стать причиной получения нерезких снимков из-за шевеления камеры (т.н. шевеленка). Для обеспечения неподвижности камеры приходится прибегать к помощи штатива.

При съемке движущихся объектов снижение ISO и использование штатива не помогает, поскольку за время выдержки сам объект успевает сместиться и получается на фотографии размытым (см. судно, идущее по реке):

В таких случаях единственный способ снизить шумы и в то же время сохранить движущиеся объекты резкими — открывать диафрагму, насколько это возможно. если открытие диафрагмы не помогает, то снова начинаем «задирать» ISO до тех пор, пока выдержка не окажется достаточно короткой для запечатления движущегося объекта.

Наименьший уровень шумов на высоких ISO имеют камеры с матрицей большого размера (APS-C, Full Frame), наибольший — любительские мыльницы с матрицей 1/2.3″. Шумы могут подавляться встроенным ПО камеры, однако при этом возможна потеря детализации и некая «искусственность» картинки.



Самый лучший рецепт борьбы с шумами (при невозможности снизить ISO) — съемка в RAW и подавление шумов в Adobe Photoshop Lightroom. Посмотрите примеры:

До обработки

После обработки

Adobe Lightroom позволяет давить шумы и у JPEG-изображений, но формат RAW в общем и целом гораздо предпочтительнее при съемке в сложных условиях. При слишком интенсивном подавлении шума неизбежно снижение качества проработки мелких деталей и текстур, поскольку они тоже будут приняты за шумы и размыты.

Динамический диапазон (точнее его нехватка)

Подробно о динамическом диапазоне можно почитать в статье . Я лишь расскажу, как лучше действовать, если камера не справляется с данным сюжетом, а прибегать к HDR нет возможности (или желания). Если гистограмма снимка (ее можно посмотреть на экране фотоаппарата) упирается и в правый и в левый край, в первую очередь нам нужно спасать света. Это делается при помощи экспокоррекции (либо сокращением выдержки при работе в ручном режиме). При съемке в солнечный день рекомендую заблаговременно установить экспокоррекцию -1EV — это спасет вас от возможных проблем.

Чуть недоэкспонированную фотографию загружаем в Lightroom, «цепляем» мышкой гистограмму за область «тени» и тянем ее вправо:

До обработки

После обработки

Тени посветлели, при этом проработка светлых участков не изменилась. Однако, следует помнить, что при слишком интенсивном вытягивании теней будут неизбежно вытягиваться и шумы, которые были в тенях, но которых не было видно. Чтобы их скомпенсировать, придется усиливать шумоподавление, причем оно будет применяться ко всей фотографии и может стать причиной ухудшения проработки мелких деталей.

Искажения, которые вносит оптика

Дисторсия

Дисторсия — это искривление прямых линий, особенно заметное по краям кадра. Особенно ярко дисторсия проявляется у зум-объективов в широкоугольном положении (т.н. бочка).

Столб на самом деле прямой, его так выгнуло на фотографии из-за дисторсии объектива. Некоторые объективы имеют обратную или отрицательную дисторсию, которая выгибает линии уже внутрь кадра (т.н. подушка). Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, как правило. имеют меньшую дисторсию, чем зум-объективы. Многие объективы с большой кратностью зума дают «бочку» на коротком и «подушку» на длинном конце.

Исправить дисторсию просто. Ищем инструмент «Коррекции объектива» и тянем ползунок «Искажения» влево или вправо (в зависимости от вида дисторсии) до тех пор, пока линии у нас не выпрямятся.

Можно поступить еще проще! Оказывается, Lightroom знает, как искривляют пространство большинство современных объективов и позволят скорректировать дисторсию за пару-тройку кликов мыши — вам нужно выбрать вкладку «Профиль» в разделе «Коррекции объектива» и выбрать из списка тот объектив, с которым велась съемка.


Съемка велась фотоаппаратом Canon Powershot G3, Lightroom о его существовании не знает, однако, предложил самый близкий по характеристикам профиль — для Canon G12.

Обратите внимание, что даже несмотря на то, что столб стал ровным, наклон остался (на самом деле он стоял вертикально). Подобные наклоны вертикальных объектов по краям кадра также иногда ошибочно считают следствиями дисторсии, иногда отпуская обидные эпитеты в адрес объектива. На самом деле, объектив ни в чем не виноват! Все дело в перспективных искажениях , которые неизбежно возникают при съемке с подобных ракурсов. Более подробно о них вы можете почитать в статье . Но коли уж пошла речь об исправлении искажений, перспективу также можно исправить — для этого опять переходим во вкладку «Вручную» и двигаем ползунок «Вертикаль»:

Обратите внимание, что при подобной правке нарушаются пропорции изображения — верхняя часть выглядит вытянутой вверх, в данном случае столб вырос за пределы кадра. Снизу же образовалось пустое пространство. Чтобы избежать подобных конфузов, лучше при съемке позаботиться о возможностях обработки и чуть «отодвинуть» зум, чтобы по краям кадра было больше места. Это облегчит кадрирование. Кстати, в lightroom оно делается по нажатию горячей клавиши «R».

Виньетирование

Виньетирование — это затемнение углов фотографии. Наиболее сильно виньетирование проявляется на полностью открытой диафрагме, но при зажатии ее до средних значений (порядка f/8), оно сходит на нет. Виньетирование способно здорово испортить жизнь любителям панорамной съемки, так как при склеивании панорамы будут отчетливо видны «ступеньки».

Виньетирование правится в Lightroom также при помощи инструмента «Коррекция объектива» — либо в ручном режиме, либо в автоматическом (при условии, что в Lightroom загружен профиль для вашего объектива). Для ручного исправления виньетирования переходим в раздел «Вручную» и находим ползунки по управлению виньетированием:

Исправим затемнение углов фотографии, а, заодно, уберем перспективные искажения:

Хроматические аберрации

Хроматические аберрации — цветные каемки вокруг темных объектов на светлом фоне (например, вокруг листвы на фоне неба). Особенно хроматическим аберрациям подвержены недорогие зум-объективы (китовые в частности). Когда-то ХА считались серьезным недостатком оптики, однако сейчас они столь же легко корректируются либо самим аппаратом при съемке в Jpeg (при наличии у аппарата такой функции), либо в Lightroom при работе с RAW (или с Jpeg, если камера не имеет функции подавления ХА).



Для начала пробуем применить профиль объектива — в нем содержится информация о хроматических аберрациях. Если же Lightroom с вашим объективом не знаком, открываем вкладку Color, ставим галочку «Удаление хроматических аберраций», берем пипетку и указываем тот цветовой оттенок, который преобладает в хроматических аберрациях.

После этого, возможно, потребуется небольшая ручная коррекция, в результате которой хроматические аберрации если и не исчезнут полностью, но будут ощутимо уменьшены.

Хроматические аберрации побеждены.

Недостаточная резкость

Бывает так, что из-за особенностей оптики детализация фотографии не удовлетворяет требованиям фотолюбителя. Особенно часто хочется рвать на себе волосы обладателям недорогих телеобъективов при съемке «на длинном конце». Тем не менее, можно попробовать хотя бы создать иллюзию хорошей детализации. Приведу пример обработки фотографии, сделанной на Canon EOS 5D со старым объективом Canon EF 75-300mm 1:4-5.6 IS USM.

Детализация, мягко говоря, не блещет. Идем в раздел «Детализация», двигаем ползунок «Значение» вправо. Картинка худо-бедно начинает обретать какую-то ясность. Однако, при сильном увеличении резкости начинается ощутимый рост шумов. Чтобы их как-то компенсировать, регулируем настройку шумоподавления.

Согласитесь, что стало гораздо лучше!

Подведем итоги

Итак, мы научились делать следующие вещи:

  • Уменьшать шумы
  • Улучшать проработку теней на недоэкспонированных фотографиях
  • Исправлять дисторсию и перспективные искажения
  • Бороться с виньетированием
  • Убирать хроматические аберрации
  • Улучшать резкость фотографий

А теперь, если вы до этого задумывались о покупке более дорогой тушки и/или объектива, чтобы хотя бы частично избавить свои фотографии от приведенных выше недостатков — подумайте, насколько целесообразно будет тратить сотни, а то и тысячи долларов на «железо» и «стекло», если можно купить за 200 долларов лицензионный Lightroom и получать примерно такой же результат? Вопрос риторический…

Одним из важнейших факторов, обуславливающим финальное качество цифровой фотографии является повышение или усиление резкости. А в некоторых случаях, например при печати фотографий больших форматов, роль и качество резкости становятся особенно важными. Зачастую даже фотографы, тратящие тысячи долларов на лучшие объективы и фотокамеры, в надежде получить идеальную резкость, не добиваются ее из за того, что на стадии финальной обработки фотографии используют неподходящие технологии повышения (усиления) резкости.

Для многих повышение резкости начинается и заканчивается на фильтре Adobe Photoshop — Unsharp Mask (Нерезкая маска) или сокращенно — USM. Но на самом деле Unsharp Mask — это только начальный, самый простой способ. Существуют и другие способы. Что важно — Unsharp Mask может быть использован в качестве основы или одним из шагов в более продвинутых и сложных способах повышения резкости.

Это важно понять в самом начале. В статье будут описаны различные инструменты и техники для увеличения резкости, кроме Unsharp Mask, но задача статьи не в том чтобы указать самый простой путь.

Потому что самый простой пусть не позволяет использовать все возможности по усилению резкости. Другими словами, читатель не найдет в статье описания «простого» способа получить хорошую резкость, из серии — сделайте так, потом так, а потом нажмите ок и вот она — резкость.

Хотя такой способ и можно описать, но он не даст наилучшего результата. Это связано с тем что оптимальный результат можно получить только тогда, когда фотограф анализирует в комплексе и различные инструменты для создания резкости и само исходное изображение, его изначальное качество и конечное назначение (печать на принтере, в лаборатории, публикация в Internet…). Только детальный, вдумчивый анализ изображения, понимание сути способов повышения резкости и поставленной конечной цели — позволит получить оптимальный результат. К тому же — то что оптимально для одной фотографии может оказаться далеким от оптимальности для другой — разные фотографии требуют применения разных инструментов, настроек и подходов. Суть данной статьи в том чтобы описать инструменты и методы, их использование, сильные и слабые стороны при применении к изображениям разных типов. Короче говоря, статья это указание к действию для думающего человека, желающего получить наилучшую резкость для своих фотографий, а не просто набор стандартных инструкций.

В цикле статей про усиление резкости будут описаны следующие методы:

  • Использование фильтра нерезкой маски или Unsharp Mask (USM)
  • «Умное» увеличение резкости (фильтр Smart sharpen)
  • Увеличение резкости при помощи High pass
  • Увеличение резкости основанное на Lab и использовании световых каналов
  • Использование инструмента Fade
  • Увеличение резкости при помощи слоев и режима наложения luminosity
  • Использование масок
  • Edge masks.
  • Усиление резкости в три приема
  • Плагины для увеличения резкости

Что такое резкость?

Вначале нам надо понять саму суть резкости. Любой человек не сведущий в фотографии может сказать вам, резкая фотография или нет. Но что такое резкость со стороны технической и за счет чего она достигается — понять гораздо сложнее. Попросите практически любого хорошего фотографа дать вам четкое, техническое описание — что такое резкость, и скорее всего ответа вы не дождетесь. Потому что понимание того что есть резкость тесно связано с пониманием инструментов при помощи которых она достигается и как они работают. Понимание того как работает резкость тесно связано с получением лучшего результата резкости для фотографии.

В основном резкость обусловлена двумя факторами: разрешающая способность и четкость границ. Для большинства людей разрешающая способность намного теснее связана с резкостью. Большее разрешение или разрешающая способность, позволяет получить более качественные мелкие детали, которые разделены между собой небольшими промежутками. Диаграммы для определения разрешения состоят из постепенно утончающихся линий и часто используются для тестирования разрешающий способности оптики. Обычно разрешающая способность измеряется в линиях на миллиметр (линии.мм). Чем больше линий в миллиметре позволяет различить оптика, тем лучше ее разрешающая способность. Проще говоря — разрешающая способность позволяет получить большее количество деталей изображения. Фотооборудование с высокой разрешающей способностью позволяет получить большое количество мелких деталей, а с маленькой — нет. Таким образом, разрешающая способность в основном связана с фотокамерой и объективом (действия с фотографией после того как она сделана, могут уменьшить разрешающую способность, но никогда не смогут ее увеличить если ее не было изначально.) Все инструменты по повышению резкости позволяют только немного «поиграть» с разрешающей способностью.

Четкость связана с контрастом. То есть с контрастом соседних или близлежащих точек. Человеческий глаз и мозг воспринимает светлые точки (пикселы) находящиеся рядом с темными точками как четкие. чем резче переход от светлого к темному на границе точек (то есть чем выше контраст), тем более отчетливо будет видна эта граница. Это хорошо видно на рисунке 1.

На обоих изображениях светло серый прямоугольник граничит с темно серым. На первом изображении переход между светло серым и темно серым так же четок, как и между обоими прямоугольниками и зеленым фоном. То есть на этом изображении контраст или четкость — высокая. Как хорошо видно, граница резкая и отлично различимая. На втором изображении те же прямоугольники, но переход между ними и между зеленым фоном более постепенный. То есть контраст на границе потерян. Изображение менее четкое. И такая потеря четкости будет интерпретирована глазом человека как потеря резкости.

Очень важно понимать что на изображении 1 и 2 ничего не происходит с разрешающей способностью. Она одна и та же. То есть в условный миллиметр помещается 2 условных «линии». Вся разница заключается только в разнице контраста между «линиями».

И теперь мы подошли к одному из самых важных пунктов в понимании всех способов повышения резкости. Все техники и инструменты усиления резкости — увеличивают четкость изображения. Другими словами инструменты повышения резкости увеличивают контраст вдоль границ деталей изображения. Почувствуйте разницу между этими понятиями — резкость и четкость. Ни один инструмент при этом не затрагивает разрешающую способность. То есть количество деталей изображения остается неизменным их нельзя увеличить! Просто границы между этими деталями становятся более контрастными и четкими.

Так мы подошли к одному важному аспекту. Если изображение изначально не было в фокусе (изначально нерезкое) то вы никогда не сможете сделать его резким. Несфокусированное изображение имеет маленькое разрешение, то есть на нем нет деталей. И так как все инструменты по увеличению резкости не могут изменить количество деталей они не могут решить проблему изначально расфокусированного изображения. То есть инструменты усиления резкости будут работать тем лучше чем большее количество деталей имеется на фотографии. А количество деталей зависит уже от фототехники и техники фотосъемки.

Зачем нужно увеличение резкости?

Итак увеличение резкости подразумевает усиление четкости границ деталей изображения. Резонный вопрос -«Почему нужно увеличивать четкость цифровых фотографий?» Тем более, что фото на пленке например не нуждается в этом (если не было отсканированно). Ответ лежит в природе сенсора или матрицы цифровой фотокамеры. Сенсор содержит некие массивы точек и каждая точка измеряет освещенность маленькой частички сенсора. Таким образом, каждая точка измеряет только один цвет из трех (красный, зеленый или синий). На рисунке 2 показан сегмент сенсора размером 16×16 пикселов (точек) — каждый цветной квадрат изображает пиксел сенсора. Реальный сенсор представляет из себя комбинацию миллионов таких маленьких пикселов.

Теперь представьте цветок ириса, такой как на рисунке 3. Чтобы сфотографировать этот цветок цифровой камерой, свет от цветка должен пройти через объектив и осветит часть сенсора, массив пикселов на сенсоре. Особенный интерес при этом представляет то, что произойдет на границах цветка.

На рисунке 4 увеличенное изображение ириса. Выберем точки недалеко от границы, которые имеют очень высокий контраст. На лепестке тон практически чисто белый, за границей лепестка преимущественно чисто черный. Выберем три точки для анализа. Точка 1 — на белом лепестке. Точка 2 — черная точка за границей лепестка. И точка 3 — четко на границе. Теперь посмотрим как эти три точки запишутся пикселами сенсора. В данный момент будем думать только в «черно белом» варианте, к цветному вернемся чуть далее.

Рисунок 5 сравнивает — как свет падает на пиксел и как пиксел записывает этот свет. Пиксел 1 получает чистый белый свет от лепестка и записывает его как чистый белый. Пиксел 2 не получает вообще никакого света (черное за границей лепестка) и сохраняет черный цвет. А вот с пикселом 3 получается проблема. Граница проходит прямо через пиксел. Часть пиксела получает свет от лепестка, а другая часть вообще никакого света. К сожалению пиксел не может записать и черное и белое одновременно. Он может записать только их комбинацию. Комбинация белого и черного даст серый — который и будет записан пикселом. Когда глаз видит цветок, он видит четкую границу — белое/черное. А сенсор видит эту границу «более мягкой» — белое/серое/черное. То есть пикселы сенсора уменьшили четкость границы!!!

Это одна из двух основных причин, зачем нужно поднимать резкость для цифровых фотоснимков. Граница которая попадет на пиксел — не будет записана как четкая граница. Четкость границы потеряется из за технологии того, как пиксел запишет границу, если она пройдет прямо через него.

Другая причина состоит в цвете и его представлении. Как уже говорилось выше — каждый пиксел может измерить только одну цветовую составляющую света (красную, синюю или зеленую). На самом деле пиксел не может измерить цвет. Пикселы не видят цвет. И так же не могут его измерять. Все пикселы измеряют только интенсивность света (а не цвета). Другими словами они всегда измеряют в серых тонах. Тогда как получается цвет? Через фильтрацию и волшебство программ! Для воспроизведения цветов используется мозаика цветовых точек — как правило, красных, зеленых и синих. В результате отдельные пикселы приобретают чувствительность к одному цвету. Такая многоцветная маска накладывается поверх сенсора таким образом, чтобы одна точка соответствовала одному пикселу. То есть свет проходит через маску, фильтруется для каждого пиксела на цветовую составляющую и пиксел воспринимает это как комбинацию — цветовая составляющая + степень ее яркости.

Чтобы создать тот цвет что мы видим на фото — программное обеспечение смотрит на каждый пиксел и определяет интенсивность цвета, который попал на пиксел. Затем программа смотрит на все соседние пикселы и интенсивность их цвета (которые имеют свои собственные цвета с интенсивностью). Используя эту информацию программа вычисляет цвет для каждого пиксела и ассоциирует этот цвет с этим пикселом. Этот процесс называется интерполяцией Бaйера.

Интерполяция Байера может служить причиной проблем с четкостью границы где изменяется цвет. Для примера, представим темно зеленый лист напротив светлого, голубого неба. Глаз видит четкую границу — зеленое/голубое. С другой стороны интерполяция Байера может представить эти цвета более мягкими на границе (за счет соседних пикселов другого цвета) и таким образом еще сильнее снизить четкость границы между цветами. Говоря проще сам процесс представления изображения — цифровым изображением может снижать четкость изображения.

Как раз эту потерю четкости и могут вылечить инструменты увеличения резкости.

Как работает увеличение резкости

Увеличение резкости (sharpening) восстанавливает потерю четкости границ в результате цифрового «захвата» изображения или его создания. Усиление резкости (sharpening) на самом деле просто делает темную сторону от границы — темнее, а светлую светлее. Это показано на рисунке 6. На этом рисунке гистограмма границы изображения. Пикселы слева от границы на гистограмме становятся еще темнее а справа от границы — светлее.

На первой гистограмме показано как границу воспринимает наш глаз. Глаз видит четкий переход. На второй — так как граница фиксируется цифровой камерой. Граница как бы растягивается, за счет плавности перехода. То есть теряется ее четкость. На третьей гистограмме показано как выглядит граница после увеличения резкости. Как видите со стороны темной части от границы интенсивность темного стала выше и соответственно выше интенсивность светлого со светлой стороны. Подобное изменение компенсирует плавность перехода от одного края границы к другому, делая этот переход более ярко выраженным. Таким образом глаз снова увидит четкую границу. Другими словами, усиление резкости как бы обманывает наш глаз, то есть мы не делаем границу реально четкой как на гистограмме 1, а создаем иллюзию которая позволит глазу увидеть границу более четко чем она была зафиксирована камерой.

Как работает принцип нерезкой маски?

Рассмотрим как работает «классическая» технология по увеличению резкости, а именно Unsharp Mask (USM) или нерезкая маска. В те дни, когда еще не было программ для обработки графических файлов и все производство фотографии, от проявления пленки до печати, происходило в темной комнате, фотографы использовали такой прием. Они брали один негатив и использовали его для того чтобы создать другой, чуть размытый негатив. Затем они складывали размытый и оригинальный негатив вместе и печатали фотографию. Такой прием позволял увеличить резкость на отпечатке.

USM делает примерно то же самое, только в цифровом исполнении — что быстрее и дешевле. USM находит границу и делает темнее темную сторону от границы а светлую светлее — как показано на гистограмме 3. Проблема в том, что USM не всегда может адекватно определить границу. Для обнаружения границы USM просто ищет области с высоким контрастом. И это происходит так же как и наложение негативов в темной комнате. USM копирует оригинальный слой, размывает его, затем анализирует наложение этих слоев и вычисляет разницу в тонах оригинального и размытого слоя.

На рисунке 7 показано как это происходит. Картинка 1 показывает границу с недостаточной четкостью. На картинке 2 — та же граница но еще более размыта. На третьей картинке — результат наложения первых двух. Вычитание точек одной картинки из другой позволяет определить границу.

То есть одинаковые точки стали черными а чем сильнее разница между слоями тем более отчетливо видна граница — самая светлая линия на картинке 3. Таким образом USM определяет область наибольшего контраста а затем увеличивает контраст этих областей на оригинальном изображении, позволяя увеличить четкость самой границы.

Рисунок 8

Рисунок 9

Эта процедура показана на рисунках 8 и 9. На рисунке 8 — оригинальное изображение со множеством границ, а рисунок 9 показывает как эти границы можно идентифицировать. На этом рисунке границы показаны как самые светлые участки. В то время чем дальше от границы тем темнее.

После этого USM может поднять контраст вдоль выявленных границ. В результате получим более резкое изображение чем то что было зафиксировано камерой.

Конец первой части

Увеличение резкости: Маска нерезкости | Photoshop

«Маска нерезкости» на самом деле используется для увеличения резкости изображения, хотя ее название может ввести вас в заблуждение. Увеличение резкости может помочь подчеркнуть текстуру и мелкие детали и является очень важным элементом пост-обработки большинства цифровых изображений.

Маска нерезкости, вероятно, самый распространенный тип увеличения резкости, она может быть выполнена с помощью любого графического редактора (такого, как например, Photoshop). Маска нерезкости не может создать дополнительные детали, но она может сильно улучшить внешний вид существующих за счет увеличения четкости.

Процесс увеличения резкости включает в себя использование слегка размытой версии исходного изображения, которое затем вычитается от оригинала, чтобы обнаружить наличие резких переходов, создавая маску нерезкости (эффективно для высококонтрастных фильтров). Контрастность выборочно увеличивается на этих переходах: используя эту маску, увеличиваем резкость конечного изображения.

Оригинал

Размытая копия

Маска нерезкости

Более контрастный оригинал

Маска нерезкости

Оригинал

Финальное изображение с увеличенной резкостью

Примечание: «Наложение маски» — это когда информация об изображении слоя, расположенного над маской нерезкости, передается и заменяет нижний слой таким образом, чтобы это соотносилось с яркостью в этой области маски. Верхний слой не влияет на окончательное изображение в тех областях, где маска чёрная, и полностью заменяет нижний слой в тех областях, где она белая.

Если разрешение верхнего изображения не увеличивается, почему же тогда текст становится гораздо резче? Мы сможем лучше понять, как это работает, если увеличим масштаб и рассмотрим край одной из этих букв:

Оригинал

Увеличенная резкость

Обратите внимание, как края буквы не трансформируются в идеальный переход, а вместо этого затемняются темные и осветляются светлые пиксели. Маска нерезкости повышает резкость, увеличивая чёткость, хотя разрешение остается тем же.

Примечание: Маски нерезкости не является чем-то новым в фотографии. Они давно применялись для пленочных снимков, с помощью изображений с небольшим размытием или расфокусировкой (которые выполняли роль маски нерезкости).

Позитив маски нерезкости затем накладывается на негатив исходного изображения и печатается. Данный метод использовался чаще для локального увеличения контрастности, чем повышения детализации.

Почему же применение эти светлых и темных размытых участков настолько эффективно для увеличения резкости? Оказывается, что эффект маски нерезкости на самом деле использует хитрость, связанную с особенностями восприятия зрения человека.

Человеческий глаз видит по краям резких переходов то, что называется «полосами Маха«, названными так в честь физика Эрнста Маха, открывшего их в 1860-х годах. Это расширяет наши возможности различать детали на краю.

(Замена гладким градиентом усиливает эффект полос Маха)

Обратите внимание, что яркость на каждом шаге градиента не кажется постоянной. Вы заметите, что правая сторона каждого шага кажется светлее, в то время как левая сторона является более темной — очень похоже на поведение маски нерезкости.

На самом деле увеличение резкости с помощью маски нерезкости в Photoshop и других графических редакторах осуществляется очень быстро и легко. В Adobe Photoshop вы можете запустить ее, перейдя в Фильтр> Резкость> Маска нерезкости. Для применения маски нерезкости вам нужно понимать суть трех основных ее параметров: «Количество«, «Радиус» и «Порог«:

«Количество», как правило, указывается в процентах, и задает величину каждого повышения резкости. Этот параметр также можно рассматривать, как величину добавления контрастности по краям перехода.

«Радиус» задает степень размытия оригинала для создания маски, показанной на рисунке выше, как «размытая копия» текста. Это влияет на размер краев перехода, которые будут оптимизироваться, так что меньший радиус означает более мелкую детализацию.

«Порог» устанавливает минимальное изменение яркости при увеличении резкости. Это аналогично отсечению уровней самых темных нечерных пикселей в маске нерезкости. Пороговое значение может быть использовано для повышения резкости ярко выраженных переходов, оставляя менее выраженные без изменений.

Это особенно полезно для того, чтобы избежать увеличения шума, или например, чтобы усилить резкость ресниц вокруг глаз, не затрагивая при этом текстуру кожи.

Маска нерезкости позволяет значительно увеличить резкость изображений, однако слишком большая резкость может привести к появлению «ореолов«. Они проявляются в виде светлых/темных контуров или каемок вокруг краев. Ореолы проявляются, когда светлые и темные тона оптимизированных участков настолько насыщенные, что становятся видимыми:

Нерезкий оригинал

Средняя обработка

Устранение проблемы: Проявление ореола может быть значительно нивелировано за счет использования для маски нерезкости меньшего значения радиуса. Кроме того, можно использовать один из более продвинутых методов повышения резкости (об этом позже).

Еще одна сложность в использовании маски нерезкости заключается в том, что она может привести к сдвигам цветовых тонов. Обычно маска нерезкости изменяет в одну и в другую сторону значения RGB для пикселей пропорционально, вместо того, чтобы изменить только яркость пикселей.

Когда у нас есть хорошо сбалансированный цвет текстуры, применение маски нерезкости может выборочно изменить тона некоторых цветов.

Рассмотрим следующий пример:

Нерезкий оригинал

Обычное увеличение резкости RGB (Видимый голубой контур)

Когда красный вычитается из нейтрального серого фона по краям (изображение посередине), это приводит к сдвигу цветов в сторону голубого, где происходит выброс. Если маска нерезкости применялась только для канала яркости (нижнее изображение), то есть усиливаемые пиксели стали светло-красными, а ослабляемые (едва видны) темно-красными, то это позволит избежать цветового сдвига.

Решение проблемы: Цветовых сдвигов можно полностью избежать, применив маску нерезкости в канале «Яркость» в режиме LAB.

Оптимальная техника, которая позволяет избежать сдвига между пространствами цветов и сводит к минимуму эффект постеризации, заключается в следующем:

  • Создать дубликат слоя;
  • Увеличить резкость этого слоя, как обычно, с помощью маски нерезкости;
  • Смешать обработанный слой с оригинальным с использованием режима. «Яркость» в окне слоев.

Наведите курсор на подписи нерезкого оригинала и обработанного изображения, чтобы увидеть, насколько изменяется изображение после применения маски нерезкости. Разница часто может быть достаточно явной:

РедакцияПеревод статьи «SHARPENING: UNSHARP MASK»

Повышение резкости синонимов, усиление антонимов | Тезаурус Мерриам-Вебстера

сделать острее или острее
  • вам необходимо затачивать лезвие перочинного ножа часто, чтобы иметь возможность точить правильно
См. Определение словаря

Guided Sharpening System ™ с Pivot-Response®

Guided Sharpening System ™ (GSS) — это полная настольная система заточки и хонингования Work Sharp®.GSS был создан как для новичков, так и для опытных точильщиков, и с его помощью можно затачивать любой ваш нож. Инновационная система Pivot-Response® повторяет изгиб лезвия во время заточки, оставляя острый край по всей длине лезвия. Навык встроен в инструмент. Никаких приспособлений. Хомутов нет. Никакой ерунды.

Используйте систему Guided Sharpening System ™, чтобы получить идеальную кромку для карманных, охотничьих и кухонных ножей, а также зубцов, рыболовных крючков и инструментов, одновременно совершенствуя свои навыки ручной заточки.Опытные точильщики по достоинству оценят продуманные особенности, которые делают эту универсальную и полноценную систему заточки ножей и инструментов.

Используя систему Guided Sharpening System ™, вы можете выбрать способ заточки ножа в зависимости от вашего уровня навыков и типа лезвия, которое вы хотите затачивать. Стол Pivot-Response® можно заблокировать, создавая традиционную поверхность для заточки прямых лезвий, или задействовать для равномерного заточки изогнутых лезвий — без изменения движения заточки.Если вы новичок в заточке или не добились успеха с точильными камнями, активация Pivot-Response® сделает всю работу за вас. Он вкладывает навыки в инструмент и упрощает ручную заточку.

Один из самых сложных аспектов заточки плоских камней — получение неизменно острого края по всей длине лезвия. Правильный угол должен соблюдаться в течение всего процесса заточки. В то время как прямые лезвия требуют простого проталкивания вдоль абразива, изогнутые лезвия должны вращаться вдоль профиля, сохраняя правильный угол заточки.Техника сложная и требует много времени для освоения. Pivot-Response® превращает навыки в управляемую систему заточки, позволяя вам использовать ту же простую технику прямого лезвия с изогнутыми лезвиями. Нет необходимости осваивать другую технику для разных профилей лезвий или использовать сложные приспособления и сложные системы зажима, которые есть на других точилках. Pivot-Response® также можно заблокировать, создавая традиционную жесткую поверхность заточного камня.

Также доступны: Комплект для модернизации управляемой системы заточки.Этот набор обновлений расширяет ассортимент алмазных пластин, добавляя пояс Extra-Coarse 220 Girt для ремонта лезвий и грубой заточки инструмента, Extra-Fine Grit 800 для деликатных задач заточки и обработки кромок, а также пластину для кожаных ремней с хонинговальной пастой 0,5 микрон и направляющая для угла наклона 25 °.

Заточка | imatest

Введение в заточку

Повышение резкости — важная часть обработки цифровых изображений. Он частично восстанавливает резкость, потерянную объективом и датчиком изображения. Каждое цифровое изображение получает выгоду от повышения резкости на определенном этапе рабочего процесса — в камере, программе преобразования RAW и / или редакторе изображений. У некоторых фотографов плохая репутация резкости, потому что в некоторых фотоаппаратах (в основном в недорогих компактных моделях и телефонах с камерой) с ней перестают работать, что приводит к уродливым эффектам «ореола» по краям. Но если все сделано правильно, это очень полезно.

Почти каждая цифровая камера в той или иной степени повышает резкость изображения. Некоторые модели повышают резкость изображений намного больше, чем другие — часто чрезмерно для больших отпечатков.Это затрудняет сравнение камер и определение их внутренней резкости, если не доступны изображения RAW. [В ранних версиях Imatest использовался подход к решению проблемы — стандартизованная резкость , который был в некоторой степени полезен для сравнения камер «черного ящика», но не рекомендуется для проектирования камер или разработки. Устарело]

Процесс заточки


Заточка по леске и кромке

Простой алгоритм повышения резкости вычитает долю соседних пикселей из каждого пикселя, как показано справа.Тонкая кривая , черная в нижней части изображения является входом для функции повышения резкости: это реакция камеры на точку или резкую линию (так называемая точка или линия функция расширения ). Две тонкие пунктирные синие кривые представляют собой копии входного сигнала, уменьшенные по амплитуде (умноженные на — k резкости ⁄ 2) и сдвинутые на расстояние ± 2 пикселя (типичное для повышения резкости, применяемого в компактных цифровых камерах). Это расстояние называется радиусом заточки R S .Тонкая красная кривая — импульсная характеристика после повышения резкости — сумма кривой , черной, и двух синих кривых. Толстые кривые , черные, и , красные, (показаны над тонкими кривыми) представляют собой соответствующие отклики кромок, без заточки, и заостренные.

Sharpening увеличивает контраст изображения на границах за счет уменьшения расстояния подъема. Это может вызвать выброс края. (Верхняя кривая , красная кривая имеет небольшой выброс.) Небольшие выбросы улучшают восприятие резкости, но большие выбросы вызывают появление «ореолов» вблизи границ, которые могут хорошо выглядеть на небольших дисплеях, таких как телефоны с камерой, но могут стать явно заметными при большом увеличении. , что снижает качество изображения.

Sharpening также увеличивает MTF50 и MTF50P (частоты, на которых MTF снижается до 50% от его низких и пиковых значений соответственно), которые являются индикаторами воспринимаемой резкости. (MTF50P часто предпочтительнее, потому что он менее чувствителен к сильному увеличению резкости.) Повышение резкости также увеличивает шум, что может быть проблемой для шумных систем (маленькие пиксели или высокие значения ISO).

Заточка — это линейный процесс с передаточной функцией . Формула для простого алгоритма повышения резкости, проиллюстрированного выше:

\ (\ Displaystyle L_ {диез} (х) = \ гидроразрыва {L (х) \: — \: 0,5k_ {диез} (L (xV) + L (х + V))} {1-k_ {диез }} \)

L ( x ) — это уровень входных пикселей, а L резкость ( x ) — уровень резкости пикселей. k резкость — постоянная резкости (связанная с программой сканирования или редактирования настроек слайдера). В — сдвиг, используемый для заточки.

\ (V = R_S / d_ {сканирование} \)

, где R — радиус резкости (количество пикселей между исходным изображением и смещенными репликами) в пикселях. d сканирование — это скорость сканирования в пикселях на расстояние. 1/ d развертка — это расстояние между пикселями. Алгоритм повышения резкости имеет свой собственный MTF (преобразование Фурье L резкое ( x ) ⁄ L ( x )).

\ (\ Displaystyle MTF_ {резкое} (е) = \ гидроразрыва {1-k_ {резкое} \ cos (2 \ pi f V)} {1-k_ {резкое}} \)

Это уравнение увеличивает отклик на высоких пространственных частотах с максимумом, когда

\ (\ cos (2 \ pi f V) = \ cos (\ pi) = -1 \) или \ (f = \ frac {1} {2V} = \ frac {d_ {scan}} {2R_S} \ ).

Это равно частоте Найквиста, \ (f_ {Nyq} = d_ {scan} / 2 \), для R S = 1 и ниже для R S > 1. Фактическая резкость изображения равна a два размерная операция.

Примеры заточки

MTF повышения резкости для радиусов R S = 1, 2 и 3 пикселя (обратите внимание, что ось Y расположена внизу на 1.)

На графике справа показана передаточная функция (MTF) для заточки с силой k Sharp = 0.15 и радиус заточки R S = 1, 2 и 3. Обратите внимание на то, что внизу графика MTF = 1 (не 0).

При широко используемом радиусе резкости, равном 2, MTF достигает максимального значения на половине частоты Найквиста ( f = f Nyq / 2 = 0,25 цикла / пиксель), падает обратно до 1 на частоте Найквиста ( f Nyq = 0,5 C / P), затем возвращается к максимуму при 1,5 × f Nyq = 0,75 C / P.

Обратите внимание, что MTF заточки циклическая , т.е.е., он колеблется. Это может иметь серьезные последствия для некоторых измерений MTF на изображениях с повышенной резкостью.

Приведенные ниже графики MTF предназначены для двух изображений с радиусом 3. Эта камера достаточно резкая до повышения резкости — значительная энергия превышает частоту Найквиста. В районе MTF 400-500 LW / PH наблюдается спад отклика, который приводит к тому, что MTF50 (пространственная частота, где MTF составляет 50% от значения низкой частоты) становится ext – rely нестабильно — 799 и 507 LW / PH для похожие изображения.Это довольно редкий (крайний) случай, но на него стоит обратить внимание. MTF nn на более низких уровнях — MTF20, MTF10 и т. Д. — может быть еще более нестабильным.

Эта камера работала бы лучше с R S ≤ 2.

Сравнение двух изображений с резкостью R = 3.
Небольшая разница в ответе MTF составляет БОЛЬШОЙ разницы в MTF50.
Будьте осторожны при использовании сильной заточки с большими радиусами заточки ( R S > 3).Циклический отклик может привести к неожиданным скачкам на кривой отклика MTF, которые могут серьезно исказить итоговые показатели, такие как MTF50, MTF20 и т. Д. Большие радиусы резкости имеют характерные признаки — толстые «ореолы» и низкочастотные пики на отклике MTF. Мы рекомендуем оставить R S ≤ 2, если нет веских причин для его увеличения.

Повышение резкости камеры можно проанализировать, если у вас есть доступ к файлам RAW (необработанные) и JPEG (стандартные обработанные выходные данные камеры) с помощью модуля Imatest MTF Compare.

Вот пример полнокадровой зеркальной камеры Canon EOS-6D. Изображение JPEG (синяя кривая) с немного уменьшенной резкостью сравнивается с изображением TIFF, преобразованным из необработанного с помощью dcraw (без повышения резкости и уменьшения шума). Точно такая же экспозиция и области использовались для каждой кривой (были сохранены как JPG, так и необработанные файлы). Пик на уровне 0,25 цикла / пиксель указывает на то, что использовалось повышение резкости с радиусом = 2. График отклоняется от идеального графика (для очень простого алгоритма повышения резкости) для пространственных частот выше 0.35 С / П. EOS-6D позволяет изменять степень резкости, но не радиус для изображений в формате JPEG с камеры. (Меня это ограничение не устраивает.)

MTF повышения резкости, сравнение одного и того же изображения ,
Canon EOS-6D, , преобразованное как JPEG (с повышенной резкостью; синий),
и необработанное (без резкости; красный). Радиус заточки = R S = 2.

Соответствующие края для Canon EOS-6D: без заточки (слева), заостренные (справа)

Эти кривые (и приведенные ниже кривые для Panasonic Lumix LX7) показывают, как кривые MTF (на графиках сравнения MTF) коррелируют с характеристикой фронта.Небольшой выброс («ореол») на этом крае не вызывает возражений при любом увеличении обзора. Лучшая общая производительность будет достигнута при радиусе заточки R S = 1 и соответствующей величине заточки.

Вот еще один пример от Panasonic Lumix LX7. Как и в случае с Canon, используются те же экспозиция и области: одна из изображения JPEG (резкость по умолчанию, которая очень сильна), а другая из необработанного изображения, преобразованного без повышения резкости или уменьшения шума.Радиус резкости, равный 1, обеспечивает более резкое изображение на уровне пикселей, чем изображения в формате JPEG прямо из EOS-6D, описанного выше. Конечно, у EOS-6D вдвое больше пикселей (20 против 10), но разница в резкости объясняется относительно близкой резкостью, отмеченной в посте Sharpness and Texture от Imaging-Resource.com.

MTF повышения резкости, сравнение одного и того же изображения ,
Panasonic Lumix LX7, , преобразованный как JPEG
(с повышенной резкостью; синий) и необработанный (без резкости; красный).
Радиус заточки R S = 1.

Соответствующие кромки для Panasonic Lumix LX7: без заточки (слева), заточены (справа)

Эти кривые показывают, как кривые MTF ( красный для необработанного и синий для JPEG (с повышенной резкостью) на графике сравнения MTF, приведенном выше) коррелируют с характеристикой края. LX7 намного сильнее заострен как в частотной, так и в пространственной областях, чем EOS-6D (см. Выше).Также он имеет меньший радиус заточки ( R S = 1). Сильное повышение резкости было бы видимым и нежелательным при большом увеличении, хотя это приводит к некоторым впечатляющим измерениям: MTF50P с резкостью составляет 2600 LW / PH по сравнению с 2239 для EOS-6D, у которой в два раза больше пикселей. (EOS-6D будет лучше, как визуально, так и численно (т. Е. Лучшие измерения) с радиусом резкости R S = 1 вместо 2.)

Переточка и недозаточка

Повышенная или недостаточная резкость — это степень повышения резкости изображения относительно стандартного значения резкости.Если резкость сильно увеличена (чрезмерная резкость> около 30%), могут быть видны «ореолы» по краям сильно увеличенных изображений. Человеческий глаз может терпеть значительное чрезмерное усиление резкости, потому что дисплеи и сам глаз имеют тенденцию размывать (фильтр нижних частот) изображение. (Системы машинного зрения не допускают чрезмерной резкости .) Бывают случаи, когда сильно увеличенные и чрезмерно резкие изображения могут выглядеть лучше с повышением резкости минус . Если изображение недостаточно резкое (чрезмерная резкость <0; отображается «недостаточная резкость»), изображение будет выглядеть лучше с большей резкостью.Основные определения:

Переточка = 100% (MTF ( f eql ) — 1)

, где f eql = 0,15 цикла / пиксель = 0,3 * частота Найквиста для достаточно острых краев (MTF50 ≥ 0,2 C / P).
f eql = 0,6 * MTF50 для MTF50 <0,2 C / P (относительно размытые края)

При повышении резкости <1 (когда MTF ниже при f eql , чем при f = 0) изображение будет заниженным , и

Недостаточная заточка = –Избыточная заточка Отображается .

Если изображение недостаточно резкое (случай для EOS-1D показан ниже), к исходному отклику применяется повышение резкости для получения стандартизированной резкости; если он положительный (если MTF выше при f eql , чем при f = 0), применяется снижение резкости. (Мы используем «уменьшение резкости» вместо «размытия», потому что применяемое здесь обратное повышение резкости немного отличается от обычного размытия.) Обратите внимание, что эти числа не связаны с фактическим увеличением резкости, применяемым камерой и программным обеспечением.

Избыточная / недостаточная резкость НЕ является показателем резкости восприятия. Они предназначены для обозначения того, что

  • (чрезмерная резкость) изображение имеет достаточную резкость, чтобы вызвать перерегулирование (глаз допускает значительный перерегулирование), или
  • (недостаточная резкость) достаточно низкая резкость, чтобы внешний вид изображения улучшился от дополнительной резкости.

Неявное предположение, лежащее в основе расчета, заключается в том, что радиус резкости достаточно мал, чтобы пик резкости был выше 0.15 С / П. Для получения дополнительных сведений о резкости восприятия см. Acutance / SQF .

Примеры: недостаточная и чрезмерная резкость изображений

Недостаточно резкое изображение
Изображение с излишней резкостью

11-мегапиксельная зеркалка Canon EOS-1Ds необычна тем, что в ней очень мало встроенной резкости (по крайней мере, в этом конкретном образце).

Средний край (без перерегулирования) показан вверху; ответ MTF показан внизу.Кривые , черные, — исходные нескорректированные данные; на красных пунктирных кривых применена стандартизованная резкость.

Стандартизованное повышение резкости приводит к небольшому перерегулированию в отклике края пространственной области по сравнению с тем, что можно было бы ожидать от изображения с должной (довольно консервативной) резкостью. Это относительно стабильно для всех камер.

Изображение выше сделано для 5-мегапиксельной камеры Canon G5, которая сильно увеличивает резкость изображения — типично для компактной цифровой камеры.Ключевым измерением визуализированной детали является величина, обратная расстоянию подъема края 10-90%, которое имеет единицы (подъемы) на PH (высоту изображения). нескорректированное значение для G5 значительно лучше, чем у 11-мегапиксельных EOS-1D (1929 против 1505 подъемов на PH), но скорректированное значение (со стандартизированной резкостью) в 0,73 раза больше, чем у EOS-1D. Основываясь только на вертикальных пикселях, ожидаемое процентное соотношение будет 100% (1944/2704) = 0,72x. MTF50P не показан. Отображается, когда стандартная резкость отключена; его также можно выбрать в качестве вторичного показания.Для этой камеры MTF50P составляет 0,346 цикла / пиксель или 1344 LW / PH, что на 9% ниже, чем MTF50. Это лучший индикатор резкости для камер с чрезмерной резкостью, особенно для камер, изображение которых не будет изменено при постобработке.

Вот пример безумно чрезмерно увеличенного изображения, отображаемого в Rescharts с Показать край кадрирования и отмеченным MTF . При этом под большим изображением области со скошенными краями отображаются графики с маленькими краями и MTF.

Когда клиенты присылают нам изображения проблем, мы делаем все возможное, чтобы рассказать им о том, как их можно улучшить.

Все неверно в этом изображении.

Начнем с того, что он идеально вертикальный, а не наклонный, как мы рекомендуем (обычно достаточно наклона ≥ 2 градусов). Это означает, что результат будет чрезмерно чувствительным к выборке (субпиксельному позиционированию) и не будет согласованным от изображения к изображению.

Кроме того, он сильно заострен, и как отрицательные, так и положительные пики сильно срезаны (сглажены), что затрудняет определение серьезности перезаточки.Отсечение опровергает предположение о линейности, используемое для расчетов MTF, и делает результат совершенно бессмысленным — кривые MTF могут быть намного более протяженными, чем разумно. В этом случае MTF никогда не падает ниже 1 на высоких частотах, поэтому MTF50 и MTF20 даже не определены.

Эти результаты показывают, как нескорректированное расстояние подъема и MTF50 могут вводить в заблуждение при сравнении камер с разными размерами пикселей и степенями резкости. MTF50P немного лучше подходит для сравнения камер, когда задействована сильная резкость.

Однако

нескорректированный MTF50 или MTF50P подходят для проектирования систем формирования изображения или сравнения характеристик объектива (разные фокусные расстояния, диафрагмы и т. Д.) На одной камере.

Нечеткое маскирование (USM)

«Нерезкое маскирование» (USM) и «повышение резкости» часто используются как синонимы, хотя их математические алгоритмы различны. Путаница понятна, но редко бывает серьезной, потому что конечные результаты визуально похожи. Но когда повышение резкости анализируется в частотной области, различия становятся значительными.

«Нерезкое маскирование» происходит из старых дней кинопленки, когда маска для слайда, то есть положительная прозрачность, создавалась путем экспонирования изображения на отрицательной пленке, немного не в фокусе. (Вот отличный пример из трансляции PBS. (Альтернативная страница Youtube.)) Следующее поколение слайдов или распечаток было сделано из бутерброда исходной прозрачности и нечеткой маски. Эта маска служила двум целям.

  • Уменьшает общую контрастность изображения, что часто необходимо для получения хорошей печати.
  • Повышает резкость изображения за счет увеличения контраста вблизи краев по сравнению с контрастом на расстоянии от краев.

Нерезкое маскирование было сложной и утомительной процедурой, требующей точной обработки и регистрации. Но теперь USM можно легко выполнить в большинстве редакторов изображений, где он используется для повышения резкости. Вы можете наблюдать эффекты USM (используя процедуру Matlab imsharpen) в модуле обработки изображений Imatest , где вы можете настроить радиус, величину и пороговые значения размытия.2}} {1 — k_ {USM} / \ sqrt {2 \ pi}} $$

L ( x ) — это уровень входных пикселей, а L USM ( x ) — уровень пикселей с повышенной резкостью USM. k USM — постоянная резкости USM (связанная с программой сканирования или редактирования настроек слайдера). L ( x ) = L ( x ) * δ ( x ), где δ ( x ) — дельта-функция.

Алгоритм USM имеет собственную MTF.2} / \ sqrt {2 \ pi}} {1 — k_ {USM} / \ sqrt {2 \ pi}} $$

, где f USM = 1 / σ x . Это уравнение увеличивает отклик на высоких пространственных частотах, но, в отличие от повышения резкости, отклик не достигает пика, а затем падает — он не циклический. Фактическая заточка — это размерная операция два .

Ссылки

«Как считывать кривые MTF» Х. Х. Насс из Carl Zeiss. Отличное, подробное введение. 33 страницы; требует терпения.Имеет много деталей на кривых MTF, аналогичных кривой MTF в стиле объектива в SFRplus. Вот интересный список технических статей Zeiss.

Understanding MTF от Luminous Landscape.com имеет гораздо более короткое введение.

Понимание резкости изображения и MTF. Серия, состоящая из нескольких частей, написанная автором Imatest, в основном написанная до основания Imatest. В меру техничный.

Боб Аткинс прекрасно знаком с MTF и SQF. SQF (субъективный фактор качества) — это мера воспринимаемой резкости печати, которая включает функцию контрастной чувствительности (CSF) человеческого глаза.Он будет добавлен в Imatest Master в конце октября 2006 года.

Optikos производит приборы для измерения MTF линз. Их 64-страничный документ в формате PDF «Как измерить MTF и другие свойства линз» представляет особый интерес.

Sharpening Service, York County, PA

Cooke’s Sharpening and Grinding Service является ведущим поставщиком услуг по заточке инструментов и лезвий с 1999 года. Мы заточим все, что вы принесете! Вы можете рассчитывать на наших опытных сотрудников, которые сделают работу правильно.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам лучший сервис.

Посмотреть расценки!

Мы помогаем вам сэкономить, обновляя, а не заменяя ваши продукты!