Какими бы не были замечательными, качественными, дорогими и навороченными фотоаппараты, нам, фотографам и зрителям, всегда хочется видеть изображение более резким, чем то, что мы имеем на выходе из камеры. Человек обладает бинокулярным зрением, сопряженным с определенной мозговой активностью, благодаря чему мы видим предметы объемными и четкими. Фотоаппараты пока не доросли до необходимого уровня и поэтому изображения выглядят нерезкими из-за целого ряда технических причин. Благодаря тому, что сенсоры большинства камер снабжены низкочастотным фильтром (он же антимуарный, он же антиальясинговый), изображение немного размывается. Кроме того в процессе дебайеризации картинки происходит некоторое увеличение размытия. На резкость также также влияет недостаточно хорошее качество объектива и чрезмерно открытые или закрытые диафрагмы (читайте информацию на тему дифракций в оптике). Также можно упомянуть тот факт, что автофокусные системы имеют некоторую погрешность в точности определения фокуса, что также влияет на резкость изображения. И, разумеется, недостаточно короткие выдержки при съемке с рук тоже вносят свою лепту в качество изображения. В итоге, возникающее размытие необходимо устранять путем повышения резкости.

В случае ресайза картинки (чаще до меньших размеров) возникает еще и удаление мелкой детализации (высоких частот изображения) вследствие интерполяции изображения. Отдельно нужно оговорить, что ресайз в большую сторону не всегда нуждается в повышении резкости и подходы к шарпингу в этом случае индивидуальны. Существуют споры о том, когда нужно повышать резкость, до ресайза или после. Я придерживаюсь идее, что шарпинг лучше делать самой последней операцией, хотя и понимаю, что могут быть разные варианты, но при ресайзе в сторону уменьшения, определено, усиливать резкость нужно после. Касательно шумодавов: подавлять шум, если такую операцию предполагается делать, нужно перед повышением резкости.

Прежде чем перейти к методам повышения резкости, необходимо кратко рассмотреть теорию искусственного повышения резкости, а именно создание ореолов на контрастных границах, которые позволяют создать у зрителя впечатление более резкого изображения. То есть резкость вносится искусственно в изображение, добавляя на контрастных границах светлые ореолы со светлой стороны и темные с темной. В сущности это обман, но необходимость такого обмана обсуждению не подлежит. Можно лишь спорить о том, как далеко можно зайти, т.е о тех пределах, когда начинают говорить, что картинка перешарплена. Предлагаю такой компромис: нерезкое изображение, равно как и чрезмерно резкое изображение - это плохо.

Чем резче исходный снимок, тем меньше требуется размер ореолов и наоборот. Важно понимать, что повышать резкость на изображении нужно только один раз. Там где фокус промазал, сместить на изображение зону резкости изображаемого пространства уже нельзя, можно лишь немного исправить ситуацию применением карт резкости, но это уже другая история и в этой статье рассматриваться не будет.

А теперь займемся колдовством и магией. Сейчас мы, не используя никакие фильтры, кроме размытия по Гаусу, сделаем изображение резче, и на этом примере я поясню, почему ключевой фильтр повышения резкости называется Unsharp Mask (т.е. нерезкое маскирование). Итак, у нас есть следующее изображение:

Создаем копию слоя и размываем его фильтром Gaussian Blur с радиусом 20, инвертируем, применяем команду Apply Image, выбираем в Layer нижний неразмытый слой, режим Subtract, Scale 2, Offset 128. То есть мы вычитаем из полученного инвертированного и размытого слоя исходный слой и получаем следующее изображение:

Смотрим внимательно на границу. А на границе тучи ходят хмуро. Я хотел сказать, что мы получили те самые ореолы, которые делают наше изображение более резким. К полученному верхнему слою применим режим наложения Linear Light и посмотрим на результат:

Если Вы знакомы с частотным разложением, то, наверняка, заметили тот же механизм наложения слоя высокой частоты (деталей) на слой низкой частоты (размытой версии исходного слоя). Именно размытая инвертированая версия создает ореол. Отсюда и возникло название - нерезкое маскирование.

Существует множество методов повышения резкости и многие из них используют два фильтра: Unsharp Mask и High Pass. Будем их называть базовыми фильтрами повышения резкости.

Unsharp Mask.

Я позаимствовал картинку из статьи Андрея Журавлева. На ней наглядно показано, что такое Amount (количество в %, некий уровень осветления/затемнения ореола) и Radius (радиус ореола в пикселях).

Значения Amount зависит от задачи и качества исходного изображения. Подход примерно таков:

- менее 100% для нерезких изображений. Применяется с повышенным значением Radius. Также при методе HiRaLoAm.

- от 100 до 200% при малом значении Radius для достаточно резких изображений.

- от 200% для локального повышения резкости (по маскам).

Значения Radius подбираются исходя из задачи. Нужно воздействовать на мелкие детали - радиус меньше и наоборот. Отсюда:

- значения менее 1 пикселя для очень резких изображений.

- от 1 до 2 - для достаточно резких изображений при значениях Amount от 100 о 200%

- от 2 до 10 для недостаточно резких изображений при значениях Amount до 100%

- от 10 до 30 для сильно нерезких изображений

- более 30 пикселей используется для метода HiRaLoAm.

Указанные выше значения могут варьироваться в зависимости от размера изображения и его содержания. То есть параметры определяются индивидуально для каждой картинки. Для небольших изображений, например, загружаемых в web наилучшим образом подходят следующие настройки: Amount=500, Radius=0,2.

Есть проблема, которая заключается в том, что помимо мелкой детализации резкость добавляется и к шумам. Соответственно нужно как-то ограничить такое воздействие. Но сделать это может только человек, визуально определив тот уровень, где мелкая детализация уже важна. Для этого имеется ползунок Threshold, который ограничивает действие фильтра в соответствии с заданным уровнем. Алгоритм подбора должен быть такой: при нулевом Threshold подбираем Amount и Radius, затем уводим ползунок в максимум (255) и ведем его вниз до тех пор пока не начнет повышаться резкость шума.

Минус USM заключается в создании цветных и светлых ореолов на цветных изображений. С цветными ореолами бороться можно через Edit->Fade Unsharp Mask с параметрами: Opacity - 100%, Mode - Luminosity. Либо через копирование слоя, к которому применяется USM и режим наложения Luminosity.

А вот для борьбы со светлыми ореолами можно применять следующий прием: Скопировать слой и применить к нему фильтр USM. Полученный резкий слой скопировать еще раз. Для верхнего слоя задать режим наложения Lighten и прозрачность (Opacity) по вкусу (40-70%). Для нижнего слоя задать режим Darken и прозрачность от 80 до 100%.

В результате светлые ореолы будут под контролем. Также можно раздельно применить фильтр с разными настройками для черных и светлых ореолов.

High Pass

Другой не менее распространенный способ повышения резкости заключается в использовании фильтра High Pass в режиме Overlay. High Pass имеет всего один параметр - Radius, который идентичен с параметром Radius фильтра USM (Unsharp Mask).

Минус HighPass заключается в отсутствии параметра Threshold, т.е. воздействие нельзя ограничить. Вместе с тем в HighPass не так сильно проявляются светлые ореолы как у USM, а проблема цветных ореолов решается через Image->Adjustments->Desaturate, т.е. можно считать, что проблемы нет вовсе.

Для управления ореолами в HighPass можно использовать кривые. Метод был предложен Андреем Журавлевым в одной из его статей и впоследствии пошел в массы благодаря экшену Павла Косенко. Итак, метод искусственного повышения резкости имени Андрея Журавлева (пишем экшен):

1. Создаем новый слой (Layer->New->Layer)

2. Закидываем на него исходную картинку (Image->Apply Image: Layer=Merged, Blending=Multiply).

3. Правой кнопкой по слою и Convert to Smart Object. Это даст возможность изменять параметры смарт фильтров.

4. Режим наложения - Overlay.

5. Применяем фильтр HighPass с радиусом 2 (можете любой свой выбрать по вкусу)

6. Создаем корректирующий слой Layer->New Adjustment Layer->Curves (с опцией Use Previous Layer to Create Clipping Mask). Фиксируем центральную точку и сдвигаем четверть тона и тричетверть тона вниз, как показано на картинке.

Должен получиться следующий вид в палитре Layers и Properties для кривых:

В другом своем популярном экшене с громким названием Intelligent sharp Павел Косенко добавляет маску, которая убирает воздействие шарпа на области, лишенные полезной детализации и контрастных переходов. Идея следующая :

1. Нужно глянуть в каналы исходного изображения и выбрать тот, в котором будет меньше всего шума и больше всего контрастных переходов. Часто таким каналом становится зеленый.

2. Закидываем этот канал на новый слой и применяем к нему фильтр Stylize->Find Edges

3. Инвертируем изображение Image->Adjustments->Invert (Ctrl+I)

4. Делаем контуры более мягкими в три приема: Filter->Other->Maximum, Radius=1. Затем : Filter->Noise->Median..., Radius=1. И затем: Filter->Blur->Gaussian Blur, Radius=1.

5. Остается кликнуть с зажатой клавишей Ctrl на канале RGB (получится выделение) и на слое Merge Layer кликнуть значок Add vector mask.

Есть одно но. Павел предлагает использовать маску для уменьшенных изображений для web (900 на 600 пикселей). Но, уменьшая полноразмерное изображение практически в пять раз, мы в сущности отсекаем в изображении мелкую детализацию (включая шум) и превращаем средние детали в мелкую детализацию. Нет никакого смысла исключать по маске эту мелкую детализацию. Это уже не мелкий шум, это та детализация, которую также необходимо усиливать. Особенно это актуально для отретушированных портретов, когда при ресайзе теряется фактура кожи и появляется эффект пластичности, хотя на полноразмерном снимке такого не наблюдается.

Помимо выше описанных двух базовых фильтров повышения резкости, которые на сегодняшний день представляют скорей академический интерес, нежели практический, имеется еще один мощный фильтр - Smart Sharpen, который позволяет восстанавливать размытые контура в изображении, а не просто создавать ореолы вокруг них. Работу этого фильтра я описывать не стану, поскольку существет замечательный цикл статей про повышению резкости, где наилучшим образом описаны, и теория, и методы, и даже выложены в свободный доступ экшены для Photoshop, которые, на мой взгляд, предоставляют лучший инструментарий для повышения резкости на данный момент. Спасибо огромное Владимиру Калюжному за эту проделанню работу.

Также рекомендую прочитать все статьи Андрея Журавлева (ссылки ниже), причем сперва Андрея, а затем уже Владимира Калюжного.

Разумеется, я пробовал Intelligent Sharp 2.0 Павла Косенко и, если честно, не хочу тратить время на описание его достоинств и недостатков (у того же Калюжного есть статья, где расписаны проблемы, точнее непонимание сути процессов в Intelligent Sharp). Желающие могут самостоятельно опробовать его, ссылки приведены в дополнительных материалах.

Забыл упомянуть, что Lightroom и ACR по умолчанию поднимают резкость на 25%, поэтому если хотите повышать резкость в Photoshop, необходимо это значение выставить в 0. У меня при импорте в Lightroom всегда этот параметр выставляется в 0 специально заготовленным пресетом. Справедливости ради стоит отметить, что повышение резкости в Lightroom работает очень хорошо, поскольку использует те же деконволюционные методы. Поэтому, только ради хорошего повышения резкости открывать Photoshop смысла нет ровно никакого. Разумеется, если повысили резкость в Photoshop, то при выгрузке из Lightroom включать повышение резкости уже не стоит.

А можно пойти другим путем, создать в Photoshop так называемый droplet, и этот экзешник использовать при экспорте из Lightroom. Я именно так и поступаю с недавних пор, сохраняя для web, причем ресайз делаю там же.

Таким образом, когда мне задают вопрос, какой же метод лучше всего использовать - USM, High Pass, Smart Sharpen или другой? Ответ - зависит от задач. Если предполагается работа в Photoshop - это Группа экшенов Skitalets Sharpen. Я лично был впечатлен результатами работы предложенных методов (однако я создал и использовал свои экшены на основе описаний методов в статьях). Если же обходимся без Photoshop, то используем инструментарий RAW-конвертера.

Надеюсь, эта короткая статья (в сравнении с циклом статей Андрея Журавлева) немного охладит пыл ищущих мудреные алгоритмы и экшены, повышающие резкость. За последние десять-двадцать лет придумано десятки чудесных способов повышения резкости, только на деле чудо, почему то не происходит. Многие способы вообще высасываются из пальца, но обязательно им присваиваются громкие названия и имена.

Обратите внимание на дополнительные материалы, в частности на статьи Андрея Журавлева. Такого анализа даже на англоязычных ресурсах не встретить. Читайте и просвещайтесь. Удачи!

Дополнительные материалы:

Владимир Калюжный - Цикл статей "Все про резкость"

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. Теория.

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. Рассуждения.

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. Фильтр Unsharp Mask

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. Фильтр Smart Sharpen

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. High Pass и Overlay

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. Минусы и плюсы метода «High Pass – Overlay»

Андрей Журавлев - Искусственное повышение резкости. High Pass — практическое применение

Павел Косенко - Синдром малорезкости

Павел Косенко - Шарп полноразмерных картинок

Павел Косенко - Интеллигентная резкость

Павел Косенко - Интеллигентная резкость (версия 2)

Павел Косенко - Шарпинг под печать

Александр Войтехович - Поэма о резкости

 

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить