Як працює цифрова різкість зображення і чому її слід використовувати

Різкість зображення може бути найбільш недовикористовуваним хитрощем цифрової фотографії в цій частині вивчення гістограми. Продовжуйте читати, поки ми пояснюємо, що таке підвищення різкості зображення, навіщо воно нам, що воно робить і чому ви повинні вільно застосовувати його до своїх власних зображень, щоб вигладати розмиті краї і зробити ваші зображення спливаючими.

Чому саме зображення нечіткі в першу чергу?

Перш ніж ми заглибимося в те, як підвищити різкість ваших зображень, важливо зрозуміти, чому цифрові зображення взагалі вимагають різкості в першу чергу. Цифрові зображення, створені як в цифровій камері, так і шляхом сканування зображень для створення цифрових копій аналогових творів, страждають від обмежень, що накладаються датчиком цифрового пристрою.

Хоча обмеження датчиків у порівнянні з людським оком численні, існує одне конкретне обмеження, яке створює занадто м'які або розмиті зображення. Людське око здатне розрізняти контрастні лінії з неймовірною чіткістю і різкістю. Однак датчик цифрової камери обмежений кількістю пікселів або точок даних, які він може збирати.

Коли у сцени до неї більш висока роздільна здатність, ніж вона може захопити (що вона завжди є), вона змушена захоплювати середнє з того, що бачать окремі пікселі на датчику. Результатом є розмите зображення, оскільки камера (або сканер) змушена робити все можливе з обмеженою кількістю даних, які вона може захопити.

Розгляньмо деякі цифрові макети цього явища, щоб продемонструвати ефект, перш ніж перейти до роботи з реальними фотографіями. На зображенні нижче ми розділили простір на два трикутники, один чорний і один білий.

При перегляді на звичайному екрані на відстані це виглядає як одна чітка і безперервна лінія між чорною і білим ділянками. Давайте уявимо заради демонстрації, що зображення вище - це не цифрове зображення, представлене вам на цифровому екрані, а перетин двох просторів у реальному світі. Скажімо, дві половини полотна, які були намальовані з граничною точністю, щоб навіть при перегляді на дуже близькій відстані з лупою в руці лінія залишалася чіткою і чіткою. Таким чином, ця лінія дозволяється нашими очима до максимального вирішення, і ми сприймаємо її як дуже різку і чітку.

Давайте розглянемо той же макет двох трикутників, як якщо б він був знятий датчиком зображення з дуже низькою роздільною здатністю. У той час як зображення вище містить майже 200 000 пікселів, зображення нижче являє собою чорно-білий простір, як якщо б ступінь роздільної здатності була трохи вище 200 пікселів.

Ми знаємо, що якщо розмежувальна лінія між білою і чорною областями є бритвою для людського ока, то вона повинна бути бритвою в камері, вірно? Проблема полягає в тому, що, коли чітке обрис бритви настільки добре, що воно проходить через заданий піксель на сенсорі камери, окремий піксель не може сказати: «Добре, половина мене біла, половина мене чорна».

Він може записати лише одне значення для всього пікселю. Як такий, він змушений сказати: «Добре, середнє значення світла, що потрапляє на мене, сіре», тому що він не може записувати частину чорного і частину білого, а просто середнє значення фотонів, що потрапляють на окремий піксель.

Чим більше пікселів ви помістите в датчик, тим більше деталей ви зможете дозволити, але в кінцевому підсумку в кожному створенні цифрового зображення настає момент, коли вхідні дані (світло, що відображається від об'єкта або сканованих фотографій), перевищують можливості датчик, окремі пікселі підлаштовуються під вибір кращого відтінку оцінки, і контраст між краями розмитий.

Виправлення нечітких фотографій з нерізкою маскою

Тепер, коли ми знаємо, що викликає нечіткі фотографії, давайте подивимося, що ви можете зробити, щоб вирішити цю проблему, і надати вашим зображенням чіткість, яка дійсно допомагає їм спливти (незалежно від того, створюєте ви їх або завантажуєте на Facebook).

На щастя для нас, концепція, яку ми тільки що змалювали в попередньому розділі, добре відома і зрозуміла в спільноті фотографів, і є кілька способів її виправити. Найбільш поширений спосіб, і спосіб, яким ми зосередимося сьогодні, - це застосування так званої «нерізкої маски».

Протиінтуїтивно названа нерізка маска стає трохи більш інтуїтивно зрозумілою, якщо ви розумієте, як працює процес. Коли ви застосовуєте нерізку маску до зображення, програма для редагування створює тимчасову маску, яка використовується для порівняння областей зображення, які є різкими (з високою контрастністю) і нерізкими (з низькою контрастністю). Потім він загострює нерізкі області (використовуючи цю маску як орієнтир) до тих пір, поки різниця між областями з високою і низькою контрастністю не буде вирівняна відповідно до специфікації користувача. Таким чином, маска нерізності - це не інструмент підвищення різкості, як може здатися на перший погляд з назви, а інструмент, який повідомляє вам, які частини зображення нечіткі, і виправляє їх.

Давайте заручимося підтримкою нашої доброзичливої службової собаки з крикету, показаної вище, щоб продемонструвати, як саме працює нерізка маска і які зміни ми можемо в неї внести. Незважаючи на те, що сьогодні ми будемо використовувати Adobe Photoshop для демонстрації, інструмент нечіткої маски можна знайти в різних програмах для редагування зображень, оскільки він є галузевим стандартом. Терміни та методи, які ви побачите тут, застосовні до безкоштовних рішень для редагування, таких як GIMP, так само легко, як і до Photoshop.

Спочатку давайте вивчимо фото. Зображення вище, прямо з камери без будь-якого редагування, просто зменшено в розмірах для вставки в цю статтю. З фотографією все гаразд. Предмет знаходиться в центрі, особа суб'єкта знаходиться у фокусі, в цьому немає нічого особливо неприємного (якщо, ви знаєте, вам немає діла до маленьких собак). Але давайте збільшимо і подивимося на зображення більш детально.

Коли ми підходимо дуже близько, стає очевидно, що зображення виглядає дуже м'яко. Це не помилка об'єктива (ми зняли це зображення з дуже гострою основною лінзою), а побічний ефект способу обробки зображення в камері, як ми вже обговорювали раніше.

Щоб збільшити різкість зображення, запустімо нерізку маску. По-перше, підготуйтеся до маски нерівності, налаштувавши зображення на 100 або 50 відсотків; Алгоритми згладжування, які використовуються як редактором, так і вашою операційною системою, можуть спотворювати ефекти процесу підвищення різкості при інших рівнях масштабування.

У фотошопі ви знайдете його у розділі Фільтри - > Різкість - > Нерізка маска.

Як ми згадували вище, зовнішній вигляд інструменту «Нерізка маска» досить універсальний, і ви знайдете три параметри: «Сума», «Радіус» і «Поріг», незалежно від того, який інструмент редагування зображень ви використовуєте. Найпростіший спосіб зрозуміти, що вони роблять, це просто пограти з ними, але ми виділимо ключові моменти тут.

Сума: завжди вказується у відсотках, величина вказує на ступінь коригування (скільки світла отримують більш світлі краї і наскільки темнішими стають темніші краї). На нижньому краю регулювання це важко помітити, але при максимальному збільшенні контраст стає дуже сильним. 50-100 відсотків - це безпечне місце для старту.

Радіус: вказує, наскільки велика область навколо кожної виправленої точки, до якої застосовується ефект. Радіус і кількість переплітаються; якщо ви зменшите значення Amount, ви можете збільшити значення Radius (і навпаки). Збільшення обох рівнів до високого призведе до значного спотворення кольору і контрасту (що може бути бажаним художнім ефектом, але не призведе до природного виду зображення).

Поріг: функція порога визначає, де буде застосовуватися алгоритм підвищення різкості, виходячи з мінімального рівня яскравості/контрастності. Це особливе налаштування дуже корисне для вибіркового збільшення контрасту в областях з високою контрастністю (наприклад, навколо очей), але не для областей з надмірною різкістю, які ви хочете залишити гладкими (наприклад, шкіра на обличчі). Чим нижче значення, тим більше буде рівномірної різкості зображення. Чим вище значення, тим більше областей буде виключено. Таким чином, якщо ви хочете, щоб ефект підвищення різкості застосовувався до всього зображення настільки рівномірно, наскільки це можливо, ви повинні встановити його на нуль, а також якщо хочете підвищити різкість деталей на обличчі суб'єкта (наприклад, за зразком райдужної оболонки і ресниць), не роблячи їх Виділяються пори і зморшки, ви будете збільшувати значення, поки не досягнете бажаного балансу.

Ви також помітите, що у нас невелике вікно попереднього перегляду також встановлено на 50 відсотків (ті ж самі проблеми згладжування застосовуються як до попереднього перегляду всього зображення, так і до попереднього перегляду зображення в полі Unsharp Mask.

Застосування вказаних вище параметрів (100/4/3 для цього конкретного зображення) значно підвищує різкість зображення; давайте подивимося на ту ж саму культуру, яку ми зробили вище, щоб побачити різницю.

При близькому розгляді зміни очевидні. Навколо очей набагато вищий контраст, бліки в очах більш чіткі, а шерсть на морді та обличчі більш чітка.

При перегляді з тією ж обрізкою, що й у вихідного відредагованого зображення, зміни менш драматичні (оскільки вони не видні так близько), але вони виділяють деталі зображення, такі як хутро навколо морди.

Це справжня мета підвищення різкості зображення. Ви хочете відтворити різкість реального об'єкта, видимого людським оком, але не створювати такий інтенсивний і помітний контраст, щоб глядач задавався питанням, які маніпуляції виконувалися на фотографії.

Поки ми дивимося на фотографію, важливо вказати, чого не може зробити нерізка маска. Це робить сфокусовану область фотографії краще сфокусованою за рахунок підвищення різкості по краях і надання їй чіткого вигляду, але вона не може додати деталі, яких не існує. Ви помітите, що на фотографії вище очі, морда і ніс стали більш гострими (як і шерсть навколишнього обличчя), а повідок, бетон, мох і листя - ні. Ці об'єкти були настільки не у фокусі на оригінальній фотографії, що ніяка різкість не могла створити навіть ілюзію їх знаходження у фокальній площині.

Нечіткі маски Совєти і хитрощів

Хоча люди і тварини виграють від застосування нерізкої маски (особливо навколо очей, які виглядають набагато краще, коли вони чіткі і яскраві, а не з м'яким фокусуванням), нерізка маска дійсно допомагає практично кожній появі зображення.

Наприклад, у наведеному вище порівнянні немає нічого поганого у зображенні ліворуч, але після коригування м'якості за допомогою маски нерізності підвищений контраст на правому зображенні дійсно допомагає виділитися і надати йому красивий чіткий вигляд.

Щоб отримати максимальну віддачу від програми нерізких масок, незалежно від предмета, розглянемо деякі поради і рекомендації, які забезпечать плавність процесу підвищення різкості.

Вимкнути різкість у камері. Перш за все ви хочете вимкнути різкість у камері. Камери «наведи і знімай» майже завжди мають підвищену різкість, в той час як високопродуктивні дзеркальні камери рідко мають (виробник припускає, що користувач «наведи і знімай» не буде виконувати ніякого постобробки, в той час як власник DSLR найчастіше швидше за все буде). Фотографії, оброблені двічі з нерізкою маскою, виглядають досить жахливо, тому краще, якщо ви відключите камеру і відрегулюєте різкість на своєму комп'ютері.

Фокус король. Чіткий фізичний фокус у камері коштує більше, ніж може дати будь-яка нерізка маска. Вдосконалюйте свої навички фокусування (і знімайте лінзи, якщо вони погано сфокусовані). Як ми згадували вище, немає чарівного способу використовувати нерізку маску для розширення або фіксації фокальної площини фотографії; Ви можете тільки точити те, що вже у фокусі.

Менше - більше. Використовуйте маску нерізності тільки для того, щоб зробити зображення трохи попсовим. Подумайте про різницю між переглядом дисплея 1080p і дисплея 4K. Зображення 1080p чудово і дуже високої чіткості (порівняно зі старими телевізорами стандартної чіткості), але 4K має таку різкість, яка просто спалахує прямо на екрані. Коли ви налаштовуєте і порівнюєте свої фотографії, ви хочете отримати правильне збільшення різкості, яке переміщує зображення з «Так, це добре». На «Вау, це чітко». Однак це тонка лінія; як тільки ви потрапляєте в цю солодку пляму, подальше збільшення різкості часто призводить до надприродного або абсолютно неприродного виду зображення.

Різкість остання. Якщо ви робите будь-яке інше редагування зображення, налаштування кольору, виправлення пилу або застряглих пікселів, або редагуєте зображення іншим чином, ви завжди зберігаєте процес підвищення різкості до останнього. Подумайте про збільшення різкості зображення як про полірування ювелірного виробу після того, як ви закінчили з ним працювати. Це останній крок після того, як кожен шматок поміщений, кожен шматок металу зігнуть і спаян, і він готовий для галереї.

Озброївшись розумінням процесу підвищення різкості і того, як найкращим чином використовувати його, ви готові застосувати його до своїх власних фотографій, щоб перетворити хороші (хоча і м'які) фотографії на привабливі, які дійсно випадають з екрану, стіни вітальні або де б вони не виявилися.

У вас є актуальне питання про редагування зображень, фотографії або про те, як отримати максимальну віддачу від вашої цифрової камери? Надішліть нам електронного листа на адресу ask @ .com, і ми постараємося відповісти на нього.