Unsharp: 13. Фильтр Unsharp Mask (на базе Gaussian Blur)

3.9. Нерезкая маска

3.9. Нерезкая маска

3.9.1. Общая информация

Рисунок 16.30. Изображение до и после применения фильтра «Нерезкая маска»

Исходное изображение

После применения фильтра «Нерезкая маска»


Большинство оцифрованных изображений и несфокусированные фотографии нуждаются в правке резкости. Это происходит из-за того, что процесс оцифровки преобразует аналоговую цветную шкалу в точки с слегка отличающимися цветами: элементы меньше чем частота выборки усредняются в однотонный цвет. Так, чёткие края становятся размытыми. То же происходит при распечатке цветных пятен на бумаге.

Фильтр «Нерезкая маска» увеличивает резкость краёв, не повышая шума и не создавая изъянов. Это — царь фильтров резкости.

Подсказка

Некоторые устройства, как цифровые аппараты или сканеры, позволяют повысить резкость изображений.

Мы советуем отключить такую функцию и использовать фильтры GIMP. Таким образом у вас будет полный контроль над резкостью изображений.

Чтобы предотвратить искажение цвета при увеличении резкости, разберите изображение на HSV ( Разобрать ) и работайте только над яркостью. Используйте команду Цвета → Компоненты → Разобрать…. Убедитесь, что параметр Разобрать на слои выбран. Фильтр «Разобрать» создаст три серых слоя: Тон, Насыщенность и Яркость. Чтобы не путаться, можно закрыть исходное изображение. Выделите слой яркости и повысьте в нём резкость. Затем соберите изображение в HSV (команда Цвета → Компоненты → Собрать…). Таким образом получится искомое изображение, но с большей резкостью компонента яркости.

3.9.2. Активация фильтра

Этот фильтр находится в меню Фильтры → Усиление → Нерезкая маска.

3.9.3. Параметры

Рисунок 16.31. Параметры фильтра «Нерезкая маска»


Просмотр

If checked, parameter setting results are interactively displayed in preview. Scroll bars allow you to move around the image.

Радиус

Радиус : ползунок и поля ввода определяют, над сколькими точками по обе стороны края будет работать фильтр (0.1-120). Изображения с высоким разрешением позволяют радиус побольше. Всегда лучше повышать резкость изображения в его конечном разрешении.

Количество

Количество: ползунок и поля ввода определяют силу резкости (0.00-5.00).

Порог

Порог : ползунок и поля ввода определяют минимальную разницу значений точек для поиска края (0-255). Таким образом можно предохранить области плавного перехода цвета от повышения резкости и предотвратить создание изъянов на лице, небе или поверхности воды.

3.
9.4. Как работает нерезкая маска?

Использование нерезкой маски для увеличения резкости может показаться странным. Объяснение следующее.

Представьте себе изображение с контрастом в какой-то области. Кривая интенсивности точек на линии, проходящей через эту область, покажет резкий скачок в интенсивности: как ступенька при абсолютном контрасте, или покато при некоторой размытости.

Допустим, у нас ести изображение с размывом, в котором нужно увеличить резкость (чёрная кривая). Мы размываем ещё больше (зелёная кривая): изменение интенсивности станет более плавным.

Теперь давайте вычтем интенсивность размытости из интенсивности изоражения. Получим красную кривую, которая более резкая: контраст и резкость увеличатся.

Нерезкая маска была впервые применена в серебрянной фотографии. Фотограф сначала создаёт контактом копию негатива на плёнке, разделяя из тонким стеклом. Это создаёт размытую копию из-за рассеивания света. Затем он кладёт обе плёнки в увеличитель, чтобы отпечатать на бумаге. Тёмные области размытой плёнки напротив прозрачных областей негатива не дадут свету пройти и поэтому он вычитается из света, прошедшему через начальную плёнку.

В цифровой фотографии, с GIMP, вы проделаете следующие шаги:

  1. Откройте изображение в создайте его копию с помощью меню Изображение → Дублировать

  2. В копия, сдублируйте слой с помощью меню Слой → Дублировать слой, затем примените фильтр Размывание → Размывание по Гауссу к сдублированному слою с параметром IIR и радиусом 5.

  3. В диалоге слоёв дублированного изображения, установите режим на «Вычитание», нажмите правой кнопкой мышки с выберите «Объединить вниз» из появившегося меню.

  4. Передвиньте этот единственный слой в изображение. Там он появится как новый слой.

  5. Установите режим этого слоя на «Сложение».

Результат готов. Дополнение Нерезкая маска делает то же самое.

В начале кривой вы можете видеть углубление. Если размывание важно, то углубление глубоко; результат вычитания может быть отрицательным, и полоса дополнительного цвета покажется вместе с контастом, или чёрное гало вокруг звезды на светлом фоне облака (Эффект чёрного глаза).

Рисунок 16.32. Эффект чёрного глаза


Умный Unsharp Mask

 

Перед вами фотография, отсканированная или сделанная при помощи цифрового фотоаппарата. Ставлю десять против одного, что ей не повредит подстройка тонового диапазона и цветокоррекция. А двадцать против одного — что ей пойдёт на пользу повышение резкости.

Резкость теряется на любом этапе фотосъёмки и последующей обработки: от прохождения луча света через объектив до преобразования информации, полученной с матрицы цифровой фотокамеры или ПЗС-линейки сканера. Для восстановления резкости при цифровой обработке снимков обычно увеличивают контрастность мелких деталей и границ между объектами — осветляют светлый контур и затемняют тёмный. Adobe Photoshop предлагает много способов — от самых простых безо всяких настроек фильтров Sharpen и Sharpen More до магических математических превращений с применением фильтра Custom.

Фильтр Unsharp Mask — золотая середина. Он гибко настраивается, но все настройки ориентированы на визуальное восприятие изображения. Amount — это «мощность» фильтра, степень усиления контрастности контуров. Radius — ширина контуров, которые мы хотим усилить. Чем мельче интересующие нас детали, тем меньше радиус. Например, для пейзажа или натюрморта с большим количеством мелких элементов значения Radius могут быть 0,3–0,8 пикселя, для крупнопланового портрета 0,6–1,5 и т. д. Подбирать толщину контура удобнее всего при максимальной «мощности» фильтра 500%, а потом, при необходимости, уменьшать значение Amount.

Если для снимков с большим количеством деталей это вполне уместно, для портрета вряд ли потребуется больше 200%.

Третий параметр настройки Unsharp Mask — это Treshold, пороговое значение, позволяющее фильтру отличать контрастные границы и значимые детали от цифрового мусора или зернистой структуры плёнки. К сожалению, на практике фильтр не отличает шум от мелких деталей. Чем контрастнее будут контуры изображённых объектов, чем резче будет смотреться фото, тем заметнее станет шум или зерно. Оставьте пороговое значение равным нулю, запаситесь терпением, сделайте максимально точную маску, выделяющую все до единой мелкие детали и контуры. Или…

…Или найдите в цветовых каналах, из которых состоит фото, уже готовую маску. Где и как? Сейчас расскажу.

1. Вся информация о тоновом диапазоне фотографии, о глобальном контрасте и о мелких деталях содержится в канале

Lightness в цветовом пространстве Lab. Переведите снимок в Lab, сделайте копию основного слоя, назначьте ей в режим наложения Luminocity — мы ведь повышаем контраст, усиливать цветовой шум нам вовсе ни к чему — и назовите получившийся слой, скажем, To Be Sharpened.

2. Добавьте к слою To Be Sharpened маску и отсоедините её от слоя (в панели Layers). Три последующих операции будут проходить именно с маской. Нажав Option (Alt) на значке маски, вы можете переключить Photoshop в режим отображения маски, а не слоя, чтобы видеть, что с ней происходит.

3. При помощи функции

Apply Image скопируйте в маску канал Lightness с любого из двух имеющихся слоёв — они ведь пока одинаковые. Режим наложения — Normal.

4. А теперь находим в канале Lightness информацию о контрастных границах. При помощи фильтра Find Edges из группы Stylize. Самые чёткие границы станут чёрными, а самые неконтрастные области — белыми.

5. Инвертируем получившуюся маску, чтобы на слое To Be Sharpened отображались только участки с чёткой детализацией и ничего больше.

6. В данном случае нам крупно повезло — нет и не должно быть резких деталей на небе (в т. ч. светлых контуров на линии горизонта), на всей остальной фотографии резкость нужна. Канал

b с тёмным небом и светлым пейзажем (он намного желтее нейтрально-серого цвета, а небо — синее) поможет добавить контраста в маску. При помощи Apply Image копируем канал b в маску в одном из режимов повышения контрастности. В данном случае это Vivid Light. Скажу по секрету, почти в каждом фото есть канал, который поможет поднять контрастность контурной маски. Правда, он может оказаться не в пространстве Lab, а в RGB или CMYK (например, Red, Cyan или Black для портретов), так что для работы с Apply Image может потребоваться копия файла в другом цветовом пространстве.

7. Остаётся только размыть маску при помощи фильтра Gaussian Blur, иначе границы между резкими и нерезкими областями будут неестественно чёткими. Для фото с большим количеством мелких деталей подойдёт значение Radius, равное 2 пикселам, для менее детализированных — 4–10.

8. Остаётся только сделать маску немного контрастнее — тогда на участках с наибольшей детализацией эффект от фильтра Unsharp Mask будет виден полностью.

9. Маска готова, нажимаем на значок слоя To Be Sharpened и применяем фильтр Unsharp Mask. В данном случае использовались «убийственные» значения Radius (300%) и Amount (0,6 пикселя). Без маски фото было бы безнадёжно испорчено, а так стало заметно резче, причём лишь в тех местах, где это действительно нужно. Склеиваем слои, и всё — мы победили!

Три коротких комментария

Во-первых, не забывайте отсоединять маску от слоя To Be Sharpened, иначе Unsharp Mask будет действовать и на неё, а не только на слой. А нам нужен мягкий переход между резкими и нерезкими участками, без цифровых артефактов.

Во-вторых, всегда оставляйте Unsharp Mask напоследок, когда уже произведена вся тоновая и цветовая коррекция. Ведь при тоновой коррекции вы, наверняка, будете увеличивать глобальную и, возможно, локальную контрастность, при этом контуры и мелкие детали станут более контрастными.

В-третьих, повышайте резкость на конечном размере фото. Последующее её уменьшение смягчит границы и детали, а увеличение подчеркнёт контуры и сделает их слишком заметными.

Be Sharp!

Об авторе: Модест Осипов ([email protected] ), руководитель отдела предпечатной подготовки бренд-билдингового агентства «Вазари».

Нерезкое определение и значение — Merriam-Webster

нерезкий ˌən-ˈshärp 

: не острый

неострый нож

неострость существительное

Примеры предложений

Недавние примеры в Интернете По его мнению, хаос и беспорядок возникают из-за таких неудач, как отсутствие организации, неострых ножей и отсутствие ножниц для разрезания малярной ленты (одна из его многих любимых мозолей). — Сезар Эрнандес, 9 лет.0015 San Francisco Chronicle , 18 июля 2022 г.

Эти примеры программно скомпилированы из различных онлайн-источников, чтобы проиллюстрировать текущее использование слова «нерезкий». Любые мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв об этих примерах.

История слов

Первое известное использование

1611, в значении, определенном выше

Путешественник во времени

Первое известное использование unsharp было в 1611 году

Посмотреть другие слова того же года неразделенный

нерезкий

нерезкая маска

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Нерезкий».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/unsharp. По состоянию на 20 апреля 2023 г.

Copy Citation

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск — без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

Можете ли вы решить 4 слова сразу?

Можете ли вы решить 4 слова сразу?

стойкость

См. Определения и примеры »

Получайте ежедневную рассылку «Слово дня»!

Повышение резкости с помощью маски нерезкости

«Маска нерезкости» на самом деле используется для повышения резкости изображения, вопреки тому, во что вы можете поверить из ее названия. Повышение резкости может помочь вам подчеркнуть текстуру и детали и имеет решающее значение при постобработке большинства цифровых изображений. Нерезкие маски, вероятно, являются наиболее распространенным типом повышения резкости, и их можно выполнять практически с помощью любого программного обеспечения для редактирования изображений (например, Photoshop). Маска нерезкости не может создать дополнительных деталей, но она может значительно улучшить внешний вид деталей за счет увеличения резкости мелкого масштаба.

КОНЦЕПЦИЯ

В процессе повышения резкости используется слегка размытая версия исходного изображения. Затем это вычитается из оригинала, чтобы определить наличие краев, создавая нерезкую маску (фактически фильтр верхних частот). Затем контрастность по этим краям выборочно увеличивается с помощью этой маски, оставляя после себя более четкое финальное изображение.

ШАГ 1: Обнаружение краев
и создание маски


Оригинал с более высоким контрастом


Оригинал


Размытая копия

=
Нерезкая маска

ШАГ 2: Используйте маску для увеличения контраста
по краям


Высококонтрастный оригинал

+
Нерезкая маска

+
Оригинал

=
Окончательное изображение с резкостью

Примечание. На шаге 2 три изображения объединяются с использованием «наложения маски», когда информация об изображении из слоя над нерезкой маской проходит и заменяет нижний слой способом, пропорциональным яркости в этой области изображения. маска. Верхнее изображение не влияет на финал для областей, где маска черная, и полностью заменяет нижний слой в областях, где нерезкая маска белая.

Если разрешение на приведенном выше изображении не увеличивается, то почему окончательный текст намного четче? Мы можем лучше понять, как это работает, если мы увеличим и рассмотрим край одной из этих букв следующим образом:


Оригинал


Заостренный

Обратите внимание, что он не превращает края буквы в идеальную «ступеньку», а вместо этого преувеличивает светлые и темные края перехода. Маска нерезкости улучшает резкость за счет увеличения четкости, хотя разрешение остается прежним (см. Резкость: разрешение и четкость).

Примечание. Нерезкие маски не новы для фотографии. Традиционно они выполнялись на пленке с использованием более мягкого, слегка расфокусированного изображения (которое действовало как нерезкая маска). Затем позитив нерезкой маски был склеен с негативом исходного изображения и сделан отпечаток. Это использовалось больше для усиления локального контраста, чем для мелких деталей.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОТИВАЦИЯ

Почему эти светлые и темные переливы/недосветы так эффективно повышают резкость? Оказывается, нерезкая маска на самом деле использует трюк, выполняемый нашей собственной зрительной системой человека. Человеческий глаз видит так называемые «полосы Маха» на краях резких переходов, названных в честь их открытия физиком Эрнстом Махом в 1860-х годах. Это повышает нашу способность различать детали на краю. Наведите указатель мыши на следующее изображение, чтобы увидеть эффект полосы Маха:

(Чередование с плавным градиентом усиливает эффект полосы Маха)

Обратите внимание, что яркость на каждом шаге градиента не кажется постоянной. Справа от каждого шага вы заметите, что он светлее, а слева темнее — очень похоже на поведение нерезкой маски. Наведите указатель мыши на график ниже, чтобы увидеть, что происходит:

НА ПРАКТИКЕ

К счастью, повысить резкость с помощью нерезкой маски в Photoshop и других программах для редактирования изображений можно быстро и легко. Доступ к нему можно получить в Adobe Photoshop, щелкнув следующие раскрывающиеся меню: «Фильтр» > «Резкость» > «Нерезкая маска». Использование нерезкой маски требует понимания ее трех параметров: «Количество», «Радиус» и «Порог».

Сумма обычно указывается в процентах и ​​определяет величину каждого превышения. Это также можно рассматривать как добавление контраста по краям.

Радиус управляет степенью размытия оригинала для создания маски, показанной как «размытая копия» на иллюстрации ТЕКСТ выше. Это влияет на размер ребер, которые вы хотите улучшить, поэтому меньший радиус увеличивает детализацию меньшего масштаба.

Порог устанавливает минимальное изменение яркости, которое будет увеличено. Это эквивалентно отсечению уровней самых темных не черных пикселей в нерезкой маске. Настройку порога можно использовать для повышения резкости ярко выраженных краев, оставляя тонкие края нетронутыми. Это особенно полезно, чтобы избежать усиления шума или сделать ресницы более четкими, не огрубляя при этом текстуру кожи.

ОСЛОЖНЕНИЯ

Маски нерезкости прекрасно повышают резкость изображений, однако слишком сильное повышение резкости также может привести к появлению «артефактов ореола». Они видны как светлые/темные контуры или ореолы по краям. Артефакты ореолов становятся проблемой, когда светлые и темные переливы и недосветы становятся настолько большими, что они четко видны на предполагаемом расстоянии просмотра.

Средства устранения : появление ореолов можно значительно уменьшить, используя меньшее значение радиуса для нерезкой маски. В качестве альтернативы можно использовать одну из более продвинутых техник повышения резкости (скоро).

Еще одна сложность использования нерезкой маски заключается в том, что она может привести к незначительным сдвигам цвета. Обычные нерезкие маски увеличивают выбросы и недочеты значений пикселей RGB аналогичным образом, а не только увеличивают выбросы и провалы яркости. В ситуациях, когда существует очень тонкая цветовая текстура, это может выборочно увеличивать одни цвета и уменьшать другие. Рассмотрим следующий пример:

Мягкий оригинал

Нормальная резкость RGB
(видимый голубой контур)

Luminance Sharpening

Когда красный цвет вычитается из нейтрального серого фона по краям (среднее изображение), это приводит к сдвигу голубого цвета там, где происходит перерегулирование (см. Вычитающее смешивание цветов). Если бы нерезкая маска применялась только к каналу яркости (правое изображение), то выброс был бы светло-красным, а недосвет (едва заметным) стал темно-красным, что позволило избежать сдвига цвета.

Способы устранения : Цветовых сдвигов можно полностью избежать, выполнив нерезкую маску в канале «яркости» в режиме LAB. Лучший метод, который позволяет избежать преобразования между цветовыми пространствами и сводит к минимуму постеризацию, заключается в следующем:

  1. Создать дубликат слоя
  2. Придайте этому слою резкость, как обычно, используя нерезкую маску
  3. .
  4. Смешайте слой с резкостью с оригиналом, используя режим «Яркость» в окне слоев

РЕАЛЬНЫЙ ПРИМЕР

Наведите указатель мыши на нерезкую маску и резкость , чтобы увидеть, как увеличенное изображение сравнивается с более мягким исходным изображением. Разница часто может быть весьма разительной.

Оригинал Нерезкая маска Заостренный

(Маска нерезкости немного осветлена для улучшения видимости)

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЧТЕНИЕ

  • Более практическое обсуждение см.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *