Нерезкое маскирование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Необработанное изображение (вверху); изображение, обработанное с помощью нерезкого маскирования (в центре); изображение с явно завышенными параметрами (внизу) — на профессиональном жаргоне «перешарпленное»

Нере́зкое маски́рование (англ. Unsharp masking) — технологический прием обработки фотографического изображения, который позволяет добиться эффекта ощущения большей его резкости за счет усиления контраста тональных переходов. Эта техника реализована в большинстве программных продуктов для профессиональной работы. Однако сам приём пришёл из плёночной фотографии. Весьма трудоёмкий процесс ещё в начале XX века позволял получить в сущности тот же эффект, хотя добиться полного контроля над степенью нерезкого маскирования было несравненно сложнее, чем с использованием современных способов обработки изображений.

Важно отметить, что нерезкое маскирование не повышает резкость изображения на самом деле. Оно не может восстановить потерянные на разных этапах производства изображения детали (при съёмке, сканировании, изменении размера, полиграфическом воспроизведении). Нерезкое маскирование усиливает локальный контраст изображения на тех участках, где изначально присутствовали резкие изменения градаций цвета. Благодаря этому изображение визуально воспринимается как более резкое. Нерезкое маскирование является важным этапом при подготовке изображения для последующего использования (например, в полиграфии)[1].

Нерезкое маскирование в аналоговой фотографии[править | править код]

Изначально приём использовался для смягчения контраста изображения при фотопечати. Для этого на листовой фототехнической плёнке в формате будущего отпечатка изготавливалась позитивная маска[2]. Перед печатью прозрачная копия совмещалась по контуру с негативным изображением, спроецированным фотоувеличителем на фотобумагу. Для предотвращения нежелательной засветки фотоматериала процесс совмещения происходил через красный светофильтр, который в момент экспозиции убирался, открывая доступ актиничному белому свету. В результате при печати позитивное изображение невысокого контраста складывалось с контрастным негативным, давая более мягкий отпечаток. Резкая маска требовала очень точного совмещения по контуру, достижимого только при использовании специального оборудования со штифтами и перфорации масок. Процесс упрощался при использовании маски, резкость которой искусственно понижалась при её печати[2]. При этом снижался лишь общий контраст отпечатка, в то время как контурный оставался прежним, давая визуальное ощущение возрастания резкости.

Рост контурного контраста при такой технике печати может регулироваться соотношением контраста негатива и промежуточной копии. Наибольший эффект достигается при очень высоком контрасте исходного негатива, вместо которого может использоваться усиленный контратип[2]. Дополнительное влияние оказывает использование как можно более контрастных сортов фотобумаги[3]. Степень размытия изображения на позитивной копии при нерезком маскировании можно контролировать изменением источника освещения при засветке, шириной зазора, в то время как степень усиления резкости варьируется за счёт изменения режима экспозиции и проявления маски.

Нерезкое маскирование применялось как в чёрно-белой, так и в цветной фотографии. В последнем случае необходимо было использовать специальную панхроматическую чёрно-белую пленку, в равной степени чувствительную ко всем цветам.

Существует мнение, что нерезкое маскирование можно выполнить без изготовления промежуточной маски на прозрачном носителе. Утверждается, что предварительная короткая засветка фотобумаги, при которой осуществляется экспонирование нерезкого изображения, может выполнить ту же функцию. При этом уменьшение динамического диапазона достигается принципиально так же, как при описанном выше методе, а функцию вычитания не имеющих деталей участков изображения выполняет изменение режима обработки фотобумаги (например, использование фильтров для увеличения контраста при мультиконтрастной печати).

Нерезкое маскирование в цифровой фотографии[править | править код]

Настройки нерезкого маскирования: эффект, радиус и порог и их физический смысл

Тот же принцип нерезкого маскирования реализован в программах для обработки изображения, таких как Adobe Photoshop или GIMP. Программа применяет размытие к копии оригинального изображения. Если при сравнении маски с оригиналом отличия превышают определенный порог, изображение вычитается. Параметр порога необходим для того, чтобы избежать усиления нежелательных деталей, таких как шум на цифровой фотографии или зерно на плёнке.

При настройке нерезкого маскирования в программах обработки изображений обычно доступны следующие установки:

  • Эффект (Amount) — определяет, насколько сильно затемняются или осветляются участки изображения, находящиеся на границах контура. Выражается в процентах. Так, значение 100 процентов означает, что разница в тоне на границе более светлого и более тёмного участка усилится в два раза. На размер возникающего светлого или тёмного ореола данный параметр не влияет.
  • Радиус (Radius) — влияет на степень размытия копии изображения. Этот параметр будет влиять на ширину зоны, в которой будет проявляться изменение тона. Меньший радиус используется для подчёркивания мелких деталей, так как большее его значение может приводить к их повреждению.
  • Порог (Threshold) — определяет минимальную разницу тона, при которой осуществляется нерезкое маскирование. При шумном или зернистом оригинале его выставляют на более высокое значение, чтобы предотвратить подчёркивание этих нежелательных деталей.

Некоторые программы для обработки изображений позволяют устанавливать эффект нерезкого маскирования отдельно для затемнения и осветления. Эта возможность не реализована в самой популярной программе Adobe Photoshop, но при необходимости может быть воспроизведена в ней раздельным наложением двух слоев обработанного нерезким маскированием изображения на оригинал в режимах осветления и затемнения с разной прозрачностью.

Подбор правильных параметров нерезкого маскирования[править | править код]

Нерезкое маскирование

Подбор правильных значений эффекта, радиуса и порога выполняется индивидуально и может представлять значительные трудности. При этом нужно учитывать характер изображения и цель его обработки. Если в изображении много мелких деталей, радиус уменьшается, если объекты не столь мелкие, его можно увеличить. Величина порога зависит от наличия цифрового шума, зерна, полошения при сканировании, артефактов сжатия. При значительном числе мелких нежелательных деталей его имеет смысл увеличить. Эффект зависит, в первую очередь, от назначения обработки. При подготовке изображения для типографской печати изображение может выглядеть перешарпленным (при 100-процентом отображении на экране компьютера), так как в печатном варианте оно будет мельче, а растрирование дополнительно уменьшит резкость. При подготовке к публикации в интернете можно больше довериться визуальному впечатлению от полученного изображения.

Нерезкое маскирование следует всегда производить при 100-процентном отображении. Иногда можно воспользоваться 50-процентым, но это требует опыта. Рекомендуется вначале выставить значение эффекта на максимальное значение и добиться правильных значений радиуса и порога (то есть таких, которые не разрушают важные детали и не подчеркивают лишние), а затем настроить эффект. Невозможно предложить универсальную формулу для любого изображения.

Воспроизведение эффекта нерезкого маскирования[править | править код]

Чтобы лучше понять механизм нерезкого маскирования можно выполнить его не прибегая к специальному фильтру.
На примере Adobe Photoshop это делается так (аналогично работает и в других редакторах):

  1. Откройте необработанное изображение и сделайте копию фонового слоя три раза (копия 1, 2, 3).
  2. К копии 3 примените фильтр Gaussian Blur, с произвольным радиусом, и инвертируйте его.
  3. Скопируйте полученный слой (копия 3) ещё раз -> копия 4.
  4. Поместите копию 3 между копия 1 и копия 2.
  5. Измените режим наложения копии 3 на Color Dodge и слейте его (merge) с копией 1.
  6. Аналогично, измените режим копии 4 на Color Burn, слейте его (merge) с копией 2.
  7. Теперь для копии 1 установите режим Multiply, а для копии 2 режим Screen.

В результате получается изображение очень близкое к тому, которое можно получить в один шаг путём применения фильтра нерезкого маскирования со значениями 100, 20, 0.[4]

Программная реализация[править | править код]

  • ImageMagick. Команда-цикл, обрабатывающая все JPEG файлы в текущей папке.
for file in *.jpeg; do convert -unsharp 0 $file $file; done

Значения параметра -unsharp выбраны по умолчанию: radius 0, sigma 1.0, gain 1.0, threshold 0.05.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Дэн Маргулис Photoshop для профессионалов. Классическое руководство по цветокоррекции — М:. Интерсофтмарк, 2003. ISBN 5-902569-04-4
  2. 1 2 3 Советское фото, 1984, с. 38.
  3. Павел Косенко. Синдром малорезкости (рус.). Фотожурнал ХЭ (2007). Проверено 2 марта 2018.
  4. Рецепт из журнала «Компьютерра» Архивировано 8 марта 2007 года.

Литература[править | править код]

  • Сергей Костромин Позитивный процесс: цели и средства (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1984. — № 6. — С. 38, 39. — ISSN 0371-4284.

Ссылки[править | править код]