7. Способы повышения резкости для цифровых изображений в Adobe Photoshop
Цифровым инструментам повышения резкости посвящено множество публикаций. Краткое описание базовых процедур можно найти, например, на web-страничке Sharpening Techniques.
Чаще всего резкость на цифровых изображениях поднимают с помощью штатного инструмента Adobe ® Photoshop ® Unsharp Mask. Несмотря на свою универсальность, этот метод не лишён и нескольких недостатков, таких, например, как появление ореолов и акцентирование шумов. Применение перед «шарплением» интеллектуальных процедур поиска контуров также не всегда приводит к приемлемому результату. В тех случаях, когда Unsharp Mask не позволяет добиться удовлетворительного результата, руководства рекомендуют воспользоваться альтернативными процедурами.
8. Краткое описание основных альтернативных процедур
Как уже было сказано выше, фильтр Unsharp Mask не всегда идеально подходит для повышения контурной резкости, потому что он далеко не всегда справляется с локализацией контуров. Основная идея всех альтернативных процедур проста: они нацелены на то, чтобы выявить контура и добавить их в исходное изображение.
Все альтернативные подходы, по сути, состоят из трёх этапов:
1. Вначале на дополнительном слое тем или иным способом получаем изображение с подчёркнутыми контурами.
2. Затем задаём для нового слоя один из режимов наложения, который может подчеркнуть контраст (Overlay, Soft Light, Hard Light).
3. При необходимости подбираем требуемую прозрачность дополнительного слоя.
В этой главе будут рассмотрены способы выявления контуров на основе фильтров High Pass (фильтр подчёркивающий высокие пространственные частоты) и Emboss (фильтр выявления рельефа).
I. ПРОЦЕДУРА ПОВЫШЕНИЯ РЕЗКОСТИ НА ОСНОВЕ ФИЛЬТРА HIGH PASS
1. Создаём копию базового слоя (Duplicate Layer).
2. Filter => Other => High Pass. Подбираем радиус R так, чтобы оптимально выявить контура. В качестве начального приближения можно использовать R = 2 … 10.
3. Для нового слоя подбираем требуемый режим наложения (Overlay, Soft Light, Hard Light).
4. При необходимости подбираем прозрачность нового слоя.
II. ПРОЦЕДУРА ПОВЫШЕНИЯ РЕЗКОСТИ НА ОСНОВЕ ФИЛЬТРА EMBOSS
1. Создаём копию базового слоя (Duplicate Layer).
2. Filter => Stylize => Emboss. Подбираем оптимальную величину Angle. Устанавливаем параметр Hight в диапазоне 2 … 5, а параметр Amount примерно 100%.
3. Для нового слоя подбираем требуемый режим наложения (Overlay, Soft Light, Hard Light).
4. При необходимости подбираем прозрачность нового слоя.
8.1. Сравнение различных процедур на основе тест-изображения
Рис. 12
В верхней части Рис.12 приведено исходное тестовое изображение для исследования различных алгоритмов повышения резкости. Оно состоит из:
полоски с градациями серого тона (с шагом 10%);
фрагмента чёрно-белой миры, содержащей штрихи с разными пространственными частотами;
довольно крупных цветных полос на цветном фоне;
незначительного цветного шума, заполняющего белое пространство между мирой и цветными полосами.
В нижней части Рис.12 приведено то же самое изображение после применения фильтра Gaussian Blur (R = 0,7). Именно к этому изображению и будут применены различные процедуры повышения резкости.
Рис. 13
В верхней части Рис.13 показан результат работы фильтра Unsharp Mask (Amount = 210%, Radius = 1, Threshold = 0). Резкость на протяженных контурах почти полностью восстановлена, однако на градационной полоске уже заметно нежелательное выделение границ.
В нижней части Рис.13 показан результат повторного применения того же фильтра с тем же параметрами. Контурная резкость полностью восстановлена. Однако артефакты на градационной полоске стали более явными. К тому же, цифровой шум на белом участке стал весьма заметен.
Рис. 14
В верхней части Рис.14 показан результат работы фильтра High Pass (R = 5) на дополнительном слое (режим наложения Overlay; Opacity = 100%). Артефакты на градационной полоске менее выражены. Шум на белом поле не заметен. Резкость восстановлена более мягко. В целом, можно сказать, что этот способ позволяет неплохо восстановить резкость с минимальными нежелательными краевыми эффектами.
В нижней части Рис.14 показан результат работы фильтра Emboss (Angle = 1350, Height = 3, Amount = 100%) на дополнительном слое (режим наложения Overlay; Opacity = 100%). Артефакты на градационной полоске заметны, хотя и не столь явно, как в случае применения фильтра Unsharp Mask. Резкость восстановлена ещё мягче. Руководства рекомендуют использовать этот способ для слегка размытых изображений (с мягким фокусом).
Какой вывод можно сделать на основе полученных результатов? Вывод прост: разные инструменты работают по-разному. Ни один из них не является идеальным. У каждого из них есть как свои достоинства, так и свои недостатки. Если не устраивает какой-то алгоритм, надо пробовать применить альтернативную процедуру. Сочетание нескольких разных способов также является неплохой идеей.