Prophotos
Журнал о фотографии и фототехнике №1 в России.

Увеличение резкости фотографий

Про увеличение резкости фотографий написано уже немало. Но всегда есть возможность по-новому взглянуть на известную тему и узнать что-то интересное. В этой статье мы рассмотрим некоторые особенности увеличения резкости и обсудим различные подходы к этому вопросу. Для полноты описания сперва вкратце будет рассказано о том, что такое резкость и какие возможности для ее увеличения предлагают графические редакторы. Если вы неплохо разбираетесь в этой теме, то можете сразу перейти к третьей части, где узнаете о том, что поможет вам делать фотографии лучше. Может быть, вы найдете в этой статье что-то, что противоречит вашему профессиональному взгляду на этот вопрос, но ведь именно из разнообразия мнений и подходов к теме и появляются оптимальные решения.

1. От чего зависит резкость изображения

Резкость изображения зависит от двух факторов — разрешающей способности оптики и контурной резкости. Кроме того, на матрицах большинства камер установлен так называемый антимуарный фильтр, который в различной степени размывает изображение. Тем самым предотвращается появление муара, но, в свою очередь, понижается и резкость изображения. Разрешающую способность оптики и камеры в графическом редакторе изменить, увы, невозможно, поэтому в этой статье мы рассмотрим только вопрос изменения контурной резкости.

Резкость в изображении мы воспринимаем как степень контраста на контурах. Классический пример необходимости увеличить резкость — две поверхности различной яркости. При уменьшении изображения большинство алгоритмов интерполяции размывают границы между поверхностями. Чтобы вернуть резкость или, точнее, иллюзию таковой, необходимо затемнить контур на темном участке и осветлить его на светлом. Этим повышением контраста на контурах и пользуются алгоритмы усиления резкости.

В примере ниже контуры между поверхностями с различной яркостью довольно резкие. При уменьшении изображения несколько пикселей приходится помещать в одном, и при обычном вычислении среднего значения контуры становились бы размытыми, как видно на втором примере. Качественные алгоритмы Photoshop, такие как Bicubic, при уменьшении немного увеличивают контурную резкость. При дополнительном повышении резкости фильтрами контраст на контурах еще больше повышается.

z
Увеличение резкости фотографий
Исходное изображение
Увеличение резкости фотографий
Уменьшение со средним значением пискелей
Увеличение резкости фотографий
Уменьшение по алгоритму Bicibic
Увеличение резкости фотографий
Изображение после применения Unsharp Mask
z

2. Способы повышения резкости

Как выглядит работа с контурной резкостью на практике, мы рассмотрим на примере Photoshop как наиболее известного графического редактора. Другие программы, например Gimp, используют такие же или похожие методы.

2.1. Фильтр Unsharp Mask

z
z

Самый известный способ увеличения резкости — фильтр Unsharp Mask. Он позволяет управлять увеличением резкости с помощью трех параметров:

Amount: степень влияния фильтра.

Radius: определяет, какая область вокруг контуров будет затронута изменением контраста. Если этот параметр будет слишком высоким, то это будет уже не увеличение резкости, а увеличение контраста. Для большинства изображений, предназначенных для Сети, значение этого параметра 0,2 или 0,3 дает оптимальные результаты.

Threshold: этим параметром задается, насколько сильно должны отличаться соседние области, чтобы граница между ними считалась контуром. Лучше оставлять этот параметр на нуле. Если на фотографии очень много шума, можно попробовать установить Threshold на небольшое значение, но лучше все же будет просто предварительно воспользоваться шумодавом.

2.2. Фильтр Highpass

Второй способ увеличения резкости — фильтр Highpass. Для начала необходимо сделать копию слоя, поменять режим перекрытия на Overlay и убрать в копии слоя насыщенность через Hue/Saturation.

z
z

Теперь к этой копии слоя нужно применить фильтр Other—Highpass. В появившемся диалоговом окне есть только один параметр. Он соответствует параметру Radius фильтра Unsharp Mask.

z
z

Если резкость увеличена слишком сильно, то можно уменьшить прозрачность этого слоя. Если же резкости недостаточно, можно сделать копию слоя. Преимущество этого метода в том, что он позволяет делать несколько слоев с различными параметрами радиуса. Нижние слои при этом не скрываются верхними, так как для режима перекрытия Overlay серый цвет является нейтральным.

Хотя в большинстве случаев режим перекрытия Overlay дает неплохие результаты, можно поэкспериментировать и с другими режимами, для которых серый цвет является нейтральным: Soft/Hard/Vivid/Linear/Pin Light.

2.3. Фильтр Smart Sharpen

z
z

В версии «Фотошопа» CS2 появился новый фильтр Smart Sharpen, дающий больше возможностей для контроля увеличения резкости и, при умелом использовании, позволяющий добиваться более качественных результатов. Этот фильтр хорошо подходит для изображений с большим количеством мелких деталей, в то время как для более грубых структур лучше использовать Unsharp Mask или Highpass.

Для начала советую отметить опцию More Accurate. При этом процесс занимает больше времени, но и качество результата несравненно лучше.

В режиме Basic результаты этого фильтра напоминают Unsharp Mask, только без параметра Threshold. Главное отличие этого фильтра — в алгоритме, по которому программа уменьшает нерезкость изображения, то есть какой тип нерезкости фильтр пытается уменьшить. Этот алгоритм задается параметром Remove. При значении Gaussian Blur эффект этого фильтра примерно соответствует фильтру Unsharp Mask, только влияние его слабее.

Значение Lense Blur лучше подходит для изображений с большим количеством мелких деталей, поскольку при этом методе ореолы вокруг контуров гораздо слабее.

При значении параметра Motion Blur этот фильтр пытается уменьшить влияние шевеленки, возникшей при слишком больших выдержках. Работает этот метод только в тех случаях, когда размытие изображения произошло только в одном направлении и вы сможете точно задать это направление параметром Angle. В теории и на тестовых рисунках уменьшение шевеленки работает совсем неплохо, однако на реальных фотографиях эго эффект оставляет желать лучшего и не заменит хороший штатив или светосильный объектив.

В режиме Advanced этот фильтр позволяет ослаблять увеличение резкости в темных и светлых тонах. Советую использовать этот фильтр следующим образом:

1. В меню Sharpen параметр Amount установить на максимум, радиус — на 0,2, если фотография предназначена для Сети. Для печати можно попробовать задать этот параметр побольше. Выбрать Lense Blur и не забыть отметить More Accurate.

2. В Shadow и Highlight установить Fade Amount на 0%, Tonal Width — на 100%, Radius — на 1.

3. Теперь, увеличивая параметр Fade Amount в карте Highlight, можно уменьшать влияние фильтра в светлых частях изображения, устраняя белые ореолы. Реже бывает необходимо также увеличить параметр Fade Amount в Shadow. В крайнем случае можно уменьшить Amount в основном меню.

Следует заметить, что, если фильтр Unsharp Mask или Smart Sharpen с параметром Gaussian Blur можно применять к одному изображению несколько раз, то Smart Sharpen с параметром Lense Blur уже при повторном применении образует заметные артефакты, так что необходимую степень резкости нужно выбрать с одного применения фильтра.

2.4. Плагины Photoshop

Кроме фильтров, которые включены в Photoshop, существуют плагины, позволяющие увеличивать резкость по различным алгоритмам и предлагающие различные параметры, которыми можно контролировать изменения резкости. Какие из них лучше использовать, каждый может решить сам для себя, немного поэкспериментировав с ними. Среди самых известных плагинов стоит упомянуть Nik Sharpener Pro, FocalBlade и PhotoKit Sharpener.

3. Методы манипуляции резкостью

Каждый, начинающий работать в Photoshop, ищет такой фильтр, который сможет сделать все и сразу. Нажал кнопку — и из посредственного снимка получился шедевр. Но со временем большинство фотографов замечают, что оптимальные результаты достигаются не применением одного фильтра ко всему изображению, а вариациями различных фильтров с разными параметрами и для различных участков изображения в зависимости от особенностей мотива. Усиление резкости не является исключением. В этой части мы рассмотрим некоторые способы управления резкостью, дающие лучшие результаты, чем простое применение одного из трех упомянутых фильтров на все изображение.

3.1. Увеличение резкости по яркости

В цветовом пространстве RGB яркость пикселей и их цветовые значения взаимосвязаны, поэтому при манипуляциях с изображением могут возникать нежелательные изменения цвета. При увеличении резкости эти изменения выражаются в неверных цветах на контурах объектов. Чтобы избежать этого эффекта, резкость лучше увеличивать на отдельном слое и менять режим перекрытия этого слоя на Luminosity. В цветовом пространстве Lab в этом случае достаточно работать с резкостью только в L-канале.

z
Увеличение резкости фотографий
Часть исходного изображения; копия слоя после увеличения резкости; изменение режима перекрытия на Luminosity
z

Надо заметить, что в некоторых редких случаях изменение режима перекрытия на Luminosity может негативно сказаться на цветах. На этом примере видно, как уменьшилась насыщенность сине-желтой ленты под головой тигра при изменении режима перекрытия, что плохо. Но в то же время исчез голубой ореол вокруг фигурок в нижней части герба, что хорошо. Проще говоря, непростое это дело — чтобы и резко было, и красиво.

z
z

3.2. Использование масок

При усилении резкости по всему изображению присутствующий шум на сплошных поверхностях может становиться более явным. Некоторые области, находящиеся в фокусе, но представляющие мало интереса для зрителя, такие как предметы на заднем плане или структура кожи на портретах, также становятся резкими. Кроме того, фильтры пытаются увеличить резкость и на тех участках фотографии, которые находятся вне фокуса, и этот процесс ничего, кроме увеличения размера файла, не дает.

Вполне естественным решением этих проблем является создание копии слоя и увеличение резкости на этой копии. После чего к этому слою добавляется маска, и на ней закрашиваются все области, где усиление резкости для нашей фотографии нежелательно либо не представляет интереса. Чтобы эффект от этих манипуляций был качественнее, советую использовать кисточку с мягкими краями и прозрачностью 15–30%, проводя при необходимости несколько раз по одному участку.

На этом примере слева резкость была увеличена по всему изображению. Справа к слою с увеличенной резкостью была добавлена маска и открыта только средняя часть цветка. Как можно увидеть, сравнив две фотографии, исчезли ореолы на лепестках, где резкость имеет мало значения для зрителя, а заодно уменьшился размер фотографии.

z
z

3.3. Работа с режимами перекрытия

После увеличения резкости на некоторых фотографиях по контурам предметов появляются белые ореолы. Темные ореолы, также возникающие при увеличении резкости, обычно не так сильно бросаются в глаза. В этом случае может помочь разделение усиления резкости на светлые и темные части. Для этого мы создаем копию слоя, применяем к ней фильтр усиления резкости и меняем режим перекрытия этого слоя на Darken. Затем делаем копию этого слоя и меняем режим перекрытия на Lighten. Теперь по мере необходимости мы можем изменить прозрачность одного из слоев или, добавив к ним маски, скрыть участки, где соответствующие темные либо светлые ореолы слишком заметны.

На следующей фотографии темные деревья видны на фоне темного неба, и светлые контуры, возникающие при увеличении резкости, только мешают. Поэтому из слоя с повышенной резкостью в правой фотографии сделаны две копии и у копии в режиме Lighten прозрачность уменьшена до 20%.

z
z

3.4. Использование свойства слоя

Еще один удобный способ борьбы с ореолами при увеличении резкости — через свойства слоя. Для этого увеличим резкость на копии слоя и двойным кликом на этой копии в списке слоев откроем ее свойства. Теперь, удерживая клавишу Alt, разделим каретку светлых тонов и передвинем ее немного вправо. Подобную процедуру можно провести и с темными тонами, если темные ореолы станут слишком заметны.

z
z

На этой фотографии светлые ореолы были убраны этим способом, что особенно заметно на клюве и кругах воды слева от камня.

z
z

3.5. Увеличение резкости по каналам

В некоторых случаях имеет смысл увеличить резкость только в одном или двух каналах RGB, возможно с различными параметрами. Этот способ может пригодиться, например при наличии слишком сильного шума в синем канале или при увеличении резкости портретов, где основные контуры — волосы и глаза — находятся в красном и зеленом каналах, а синий содержит больше информации о неровностях. В этом случае следует сделать копию изображения и поменять режим перекрытия на Luminosity, поскольку цвета по краям объектов изменятся. Теперь можно, перейдя в список каналов, выбрать по очереди каналы RGB, оставляя видимым само изображение, и поэкспериментировать с изменением резкости.

3.6. Резкость и структуры на изображении

Как уже упоминалось выше, увеличение резкости по всему изображению подобно лечению всех болезней одной таблеткой и так же редко приводит к оптимальным результатам. При работе со многими мотивами имеет смысл создать несколько слоев, в каждом из которых резкость увеличена различными методами с различными параметрами, после чего к слоям добавить маски и открыть их только на соответствующих областях.

На следующей фотографии резкость сухого дерева и мелких структур на нем можно было смело увеличить посильнее. Для этого использовался фильтр Smart Sharpen. На песке деталей меньше, и на нем резкость лучше увеличить через Unsharp Mask или Smart Sharpen с параметром Gaussian Blur. Для облаков, содержащих много различных форм, нужно создать несколько копий изображения в режиме Overlay и применить к ним фильтр Highpass с различными параметрами и уменьшить их прозрачность в разной степени.

z
z

3.7. О резкости и контурах

Лет восемь-девять назад среди фотографов стал распространяться новый способ усиления резкости. При этом способе сначала нужно было определить контуры предметов и применить усиление резкости только к ним. Хотя мало кто помнит это, но главной целью этого метода было не улучшение качества фотографий, а уменьшение размера файла. В соответствующей newsgroup (такой доисторический предок форумов) один программист Adobe удивленно поинтересовался, зачем это нужно, если параметр Threshold в Unsharp Mask примерно за это и отвечает, но его проигнорировали и успешно забыли, воодушевленные новым интересным методом.

Лично я рекомендую не пользоваться контурной резкостью. Хотя в теории этот способ очень заманчив, на практике бывает очень сложно найти подходящие к мотиву параметры. Фотографии, в которых резкость была увеличена по этому методу, чаще всего легко определить по «мыльности» изображения. Сплошные поверхности в таких фотографиях практически лишены деталей, поскольку не подвергались усилению резкости, в то время как контуры предметов слишком бросаются в глаза. С мелкими структурами, как трава, дела обстоят еще хуже: при частичном включении их в увеличение резкости они напоминают кашу из иголок, при исключении их из обработки они остаются нерезкими. В ранних моделях цифровых компакт-камер использовался именно такой метод обработки данных с матрицы — усиление резкости по краям, необходимое, чтобы уменьшить размер файлов. Не исключаю возможности, что существуют поклонники фотографий такого качества, но пока мне никто в этом не признавался.

При увеличении резкости по всему изображению на границах объектов могут появляться светлые ореолы, которые особенно портят снимок, если сами объекты имеют темный оттенок. Да, я помню, что эта проблема несколько раз уже упоминалась в этой статье, но считаю ее самым серьезным аспектом работы с резкостью, поэтому иногда напоминаю о ней. Так вот — о резкости на контурах. На мой взгляд, зритель и так неплохо видит явные границы между объектами, поэтому нет смысла дополнительно указывать ему на них. Скорее качество изображения может улучшиться, если подчеркнуть только резкость структур и, наоборот, уменьшить влияние резкости на контурах, прикрыв ее маской.

Увеличение резкости только по контурам может быть оправданно только в одном случае — если на сплошных поверхностях, таких как небо, слишком заметен шум. Но дело в том, что визуально резкость создается также и за счет некоторого шума на поверхностях, который при этом методе как раз уменьшается. Поэтому в тех случаях, когда шум слишком мешает, лучше перед увеличением резкости воспользоваться шумодавом по сплошным поверхностям либо не применять увеличение резкости к таким поверхностям, скрыв их маской, а еще лучше — и то и другое.

Какой из этих двух способов использовать — усиление резкости на контурах либо уменьшение контурной резкости, каждый может выбрать сам, поэкспериментировав и с тем, и с другим методами. Так как они оба базируются на создании контурной маски, рассмотрим процесс, общий для этих методов.

1. Для начала перейдем в список каналов и выберем канал, в котором содержится самое большое количество контуров. Теперь сделаем копию этого канала, кликнув на него правой кнопкой и выбрав Duplicate Channel либо перетащив его на иконку нового канала. Если мы не сможем определить такой канал либо нам просто лень его искать, то выберем все изображение (Ctrl+A), создадим в списке каналов новый альфа-канал и скопируем в него изображение (Ctrl+V). Если вы умеете работать с диалогом Calculations, то вы сами знаете, как проделать эти манипуляции.

2. Теперь выберем наш новый альфа-канал и вызовем фильтр Stylize—Find Edges

3. Немного размоем найденные контуры с помощью фильтра Blur—Gassian Blur. Контуры должны стать достаточно мягкими, но все еще заметными.

4. Если вы работаете по второму методу, контурной резкости, то маску нужно инвертировать (Ctrl+I).

5. Теперь вызовем диалог уровней (Ctrl+L) и, передвигая каретки, определим, на каких участках будет видно влияние увеличения резкости. Если вы предпочтете первый вариант, скрытие резких контуров, то передвигайте правую и среднюю каретку влево, чтобы резкость была видна на достаточно больших участках изображения. Если же вы выберете второй вариант, увеличение контурной резкости, то передвигайте левую и среднюю каретку вправо.

6. Теперь выделим этот альфа-канал, кликнув на него при нажатой клавише Ctrl либо через самую левую иконку Load Selection под списком каналов.

7. Вернемся в список слоев, создадим копию изображения и добавим к ней маску. Выделение автоматически превратится в маску слоя.

8. Теперь можно вызвать ваш любимый метод увеличения резкости на маскированной копии изображения. Если влияние маски будет недостаточным, ее можно опять немного размыть, после чего изменить с помощью уровней или кривых.

Другой процесс создания маски, который я использовал раньше, немного сложнее, но он удобен тем, что эффект маски виден сразу, во время самого процесса. При этом методе делается копия изображения, к ней сразу добавляется маска, и в нее копируется какой-либо из каналов либо все изображение. Теперь увеличивается резкость копии изображения, и все упомянутые операции по нахождению контуров проводятся на маске.

На примере ниже я попробовал добиться оптимального результата, который позволяет каждый из методов. На изображении с усилением резкости контуров очевидна «мыльность», явно видимая на деревьях. В то же время по контурам гор видны ненужные ореолы повышения резкости. Но не исключено, что именно для вашего мотива именно этот способ даст оптимальные результаты.

z
Увеличение резкости фотографий
Увеличение резкости контуров
z

Эта фотография с удалением резкости контуров выглядит гораздо качественнее. Но это на мой вкус.

z
Увеличение резкости фотографий
Увеличение резкости всего изображения без резкости контуров
z

Лично я давно уже не использую ни один из этих методов, предпочитая более долгий способ увеличения резкости по всему изображению с последующим закрашиванием на маске проблемных областей либо работу с резкостью по участкам с различными структурами.

3.8. Поэтапное уменьшение

Еще один из частых советов по уменьшению фотографий — делать это поэтапно и шарпить изображение после каждого уменьшения. Таким образом, как утверждается, сохраняются детали, которые при одноразовом уменьшении потерялись бы. Не буду говорить, что подобный способ никуда не годится, вполне возможно, что кому-то он помогает. Но надо заметить, что при уменьшении изображения мелкие детали пропадут так или иначе, только при пошаговом уменьшении они будут умирать медленно и мучительно, на каждом этапе обогащаясь темной и светлой каймой по контурам, которые будут при следующем уменьшении создавать очередные контуры. Если к тому же у вас на фотографии есть мелкие структуры и вы являетесь любителем разноцветных полосок, то поэтапное уменьшение — лучший способ добиться муара. На мой взгляд, который я, конечно же, никому не навязываю, поэтапное уменьшение с шарпингом годится только для того, чтобы убить лишнее время. Если кто-то сможет привести пример фотографии, уменьшенной этим способом так, что я не смогу добиться того же одноразовым уменьшением и шарпингом, обещаю взять свои слова обратно и принести свои извинения.

4. Некоторые общие правила для увеличения резкости

1. Проводите увеличение резкости в последнюю очередь, перед сохранением изображения. Исключение можно сделать только в том случае, если вы хотите создать на фотографии пресловутый «гламурный» эффект, сделав копию слоя в режиме перекрытия Soft Light и размыв ее. Тогда резкость лучше увеличивать до этой процедуры.

2. При увеличении резкости рассматривайте изображение в стопроцентном размере. В крайнем случае Photoshop дает возможность оценивать резкость в уменьшении 50% или 25%, но не в промежуточных масштабах.

3. При необходимости пройдитесь шумодавом по сплошным поверхностям на фотографии.

4. Пробуйте, какой способ подходит больше для вашего изображения: Unsharp Mask или Smart Sharpen, их результаты могут быть различными для разных случаев.

5. Не увеличивайте сильно параметр Threshold. Для большинства фотографий его лучше оставлять на нуле.

6. Увеличение резкости проводите либо на канале яркости в Lab, либо на отдельном слое с режимом перекрытия Luminosity.

7. Не забывайте, что на жидкокристаллических мониторах изображение выглядит более резким, чем на CRT. Кроме того, некоторые пользователи, покупающие ЖК-мониторы с большим разрешением, обнаруживают, что читать буквы такого размера довольно сложно, и устанавливают монитор на «неродное» разрешение. Это никогда не сказывается положительно на резкости, и насколько заметно ухудшение качества изображения, зависит от качества монитора.

5. Заключение

В качестве заключительного слова хотел бы напомнить… нет, не в очередной раз о белых ореолах. Хотел я напомнить, что описание различных методов работы с изображениями, в том числе и повышения резкости, должно подходить к вашим фотографиям, вашим мотивам и вашим предпочтениям. Поэтому лучшее, что вы можете сделать, — перепробовать все способы и сделать так, как вы посчитаете нужным. И еще не стоит забывать, что главное в фотографии — это идея и момент, а обработка в Photoshop играет второстепенную роль.

z

Все вопросы о тонкостях процесса увеличения резкости снимков вы можете задать в разделе «Вопросы эксперту»!

Текст: Александр Войтехович

Опубликовано: 18.01.2008

comments powered by Disqus