Hoe Digital Image Sharpening werkt en waarom u het moet gebruiken

Beeldverscherping is misschien wel de meest onderbenutte truc voor digitale fotografie aan deze kant van het bestuderen van het histogram. Lees verder, want we leggen uit wat beeldverscherping is, waarom we het nodig hebben, wat het doet, en waarom je het royaal zou moeten toepassen op je eigen afbeeldingen om vage randen te verbannen en je afbeeldingen te laten knallen.

Waarom precies beelden wazig zijn in de eerste plaats?

Voordat we ingaan op het verscherpen van uw afbeeldingen, is het belangrijk om precies te begrijpen waarom digitale afbeeldingen in de eerste plaats zelfs moeten worden verscherpt. Digitale afbeeldingen, zowel die gemaakt in een digitale camera als door het scannen van afbeeldingen om digitale kopieën van analoge werken te maken, hebben last van beperkingen die worden opgelegd door de sensor van het digitale apparaat.

Hoewel de beperkingen van de sensoren in vergelijking met het menselijk oog talrijk zijn, is er één bepaalde beperking die te zachte of wazige beelden creëert. Het menselijk oog kan contrastlijnen onderscheiden met ongelooflijke helderheid en scherpte. De sensor van een digitale camera wordt echter beperkt door het aantal pixels of datapunten dat het kan verzamelen.

Wanneer de scène ervoor een hogere resolutie heeft dan kan worden vastgelegd (wat het altijd is), wordt het gedwongen om het gemiddelde vast te leggen van wat de afzonderlijke pixels op de sensor zien. Het resultaat is een wazig beeld van de camera (of scanner) wordt gedwongen om het zo goed mogelijk te doen met de beperkte hoeveelheid gegevens die het kan vastleggen.

Laten we eens kijken naar enkele digitale mockups van dit fenomeen om het effect te demonstreren voordat we verder gaan met het werken met echte foto's. In de afbeelding hieronder hebben we de ruimte verdeeld in twee driehoeken, één in zwart en één in wit.

Bij weergave op een afstand op uw standaardscherm ziet het eruit als een heldere en ononderbroken lijn tussen de zwart-witsecties. Laten we doen alsof we demonstreren dat het bovenstaande beeld geen digitaal beeld is dat je op een digitaal scherm wordt gepresenteerd, maar de kruising van twee ruimtes in de echte wereld. Zeg twee helften van een canvas die met extreme precisie zijn geverfd, zodat de lijn zelfs bij weergave op een zeer korte afstand met een vergrootglas in de hand, scherp en duidelijk blijft. Deze lijn is dan opgelost door onze ogen voor de maximale resolutie en we zien het als zeer scherp en helder.

Laten we dezelfde mockup van twee driehoeken bekijken alsof deze is vastgelegd door een beeldsensor met een zeer lage resolutie. Hoewel de afbeelding hierboven bijna 200.000 pixels bevat, is de onderstaande afbeelding een weergave van de zwarte en witte ruimte alsof de resolutie minder dan 200 pixels was.

We weten dat als de afbakeningslijn tussen het witte en zwarte gebied vlijmscherp is voor het menselijk oog, het dan vlijmscherp in de camera moet zijn, toch? Het probleem is wanneer die haarscherpe afbakening zo fijn is dat deze door een bepaalde pixel op de sensor van de camera gaat, de individuele pixel kan niet zeggen: "OK, de helft van mij is wit, de helft van mij is zwart."

Het kan slechts één waarde voor de gehele pixel opnemen. Als zodanig wordt het gedwongen te zeggen: "OK, het gemiddelde van het licht dat mij raakt, is grijs" omdat het geen deelzwart en deels wit kan opnemen, maar alleen het gemiddelde van de fotonen die de afzonderlijke pixel raken.

Hoe meer pixels u in een sensor verpakt, des te meer details u kunt oplossen, maar uiteindelijk komt er een punt in elke creatie van digitale beelden waarbij de inkomende gegevens (het licht dat terugkaatst van het onderwerp dat wordt gefotografeerd of de foto die wordt gescand) de capaciteit van de sensor, zijn de afzonderlijke pixels gelaten om een ​​best estimate-tint te selecteren en is het contrast tussen de randen wazig.

Fuzzy-foto's corrigeren met het onscherpe masker

Nu we weten wat de oorzaak is van fuzzyfoto's, laten we eens kijken wat u kunt doen om het probleem op te lossen en uw afbeeldingen een scherpte te geven die hen echt helpt knallen (of u ze nu inkadert of uploadt naar Facebook).

Gelukkig voor ons is het concept dat we zojuist in de vorige paragraaf hebben geschetst, bekend en begrepen in de fotografische gemeenschap en er zijn meerdere manieren om dit te corrigeren. De meest gebruikelijke manier en de manier waarop we ons vandaag zullen concentreren, is het toepassen van wat bekend staat als een 'onscherp masker'.

Het contra-intuïtief genoemde onscherpe masker wordt een beetje meer intuïtief benoemd als u begrijpt hoe het proces werkt. Wanneer u het onscherpe masker op een afbeelding toepast, maakt de bewerkingstoepassing een tijdelijk masker dat wordt gebruikt om te vergelijken welke delen van de afbeelding scherp zijn (met hoog contrast) en onscherp (met laag contrast). Vervolgens worden de onscherpe gebieden verscherpt (met behulp van dat masker als richtlijn) totdat het verschil tussen de gebieden met hoog contrast en laag contrast is vereffend volgens de specificaties van de gebruiker. Het onscherpe masker is dus geen niet-verscherpend hulpmiddel, zoals de naam op het eerste gezicht zou kunnen impliceren, maar een hulpmiddel dat u vertelt welke delen van het beeld onscherp zijn en ze corrigeert.

Laten we de hulp inroepen van onze vriendelijke kantoorhond Cricket, hierboven weergegeven, om precies aan te tonen hoe het onscherpe masker werkt en welke aanpassingen we kunnen aanbrengen. Hoewel we vandaag Adobe Photoshop voor de demonstratie zullen gebruiken, is het hulpmiddel voor onscherpe maskers te vinden in een grote verscheidenheid aan beeldbewerkingstoepassingen, omdat het een industriestandaard is. De termen en methoden die u hier ziet, gelden net zo goed voor gratis bewerkingsoplossingen zoals GIMP als voor Photoshop.

Laten we eerst de foto bestuderen. De bovenstaande afbeelding, rechtstreeks van de camera zonder bewerking, is eenvoudig verkleind voor invoeging in dit artikel. Niets mis met de foto helemaal. Het onderwerp is gecentreerd, het gezicht van het onderwerp is scherpgesteld, er is niets in het minst verwerpelijk aan (tenzij, weet je, je geeft niet om kleine honden). Maar laten we inzoomen en het beeld van dichterbij bekijken.

Wanneer we echt dichtbij komen, wordt het duidelijk dat het beeld er heel zacht uitziet. Dat is niet de fout van de lens (we hebben deze foto gemaakt met een zeer scherpe prime-lens) maar een neveneffect van de manier waarop het beeld in de camera wordt verwerkt, zoals we eerder besproken hebben.

Om de afbeelding te verscherpen, laten we het onscherpe masker activeren. Bereid je eerst voor op het onscherpe masker door je afbeelding aan te passen naar 100% of 50% zoom; anti-aliasing-algoritmen die door zowel de editor als uw besturingssysteem worden gebruikt, kunnen de effecten van het verscherpingsproces op andere zoomniveaus vervormen.

In Photoshop vindt u het onder Filters -> Verscherpen -> Onscherp masker.

Zoals we hierboven vermeldden, is het uiterlijk van het hulpmiddel voor onscherpe maskers redelijk universeel en vindt u de drie instellingen, Bedrag, Radius en Drempel, ongeacht het hulpmiddel voor beeldbewerking dat u gebruikt. De eenvoudigste manier om te begrijpen wat ze doen, is door simpelweg met ze te spelen, maar we zullen de belangrijkste punten hier benadrukken.

Bedrag: Altijd weergegeven als een percentage, de hoeveelheid geeft de mate van aanpassing aan (hoeveel licht de lichtere randen krijgen en hoe donker de donkere randen worden). Aan het lage einde van de aanpassing is het moeilijk om op te merken, maar wanneer je het maximum haalt, wordt het contrast heel extreem. 50-100 procent is een veilige plek om te beginnen.

Radius: Specificeert hoe groot een gebied rond elk gecorrigeerd punt waarop het effect wordt toegepast. De straal en de hoeveelheid zijn met elkaar verweven; als u uw waarde voor Bedrag verlaagt, kunt u uw Radiuswaarde verhogen (en omgekeerd). Het verhogen van beide naar hoge niveaus zal leiden tot aanzienlijke kleur- en contrastvervorming (wat een gewenst artistiek effect kan zijn, maar niet zorgt voor een natuurlijk uitziend beeld).

Drempel: De drempelfunctie bepaalt waar het verscherpingsalgoritme wordt toegepast op basis van een minimaal helderheids- / contrastniveau. Deze specifieke instelling is erg handig voor het selectief verhogen van het contrast in gebieden met een hoog contrast (zoals rond de ogen), maar niet voor het aanscherpen van gebieden die u soepel wilt laten (zoals de huid in het gezicht). Hoe lager de waarde, hoe meer de afbeelding uniform wordt verscherpt. Hoe hoger de waarde, hoe meer gebieden worden uitgesloten. Dus als je wilde dat het hele beeld het verscherpingseffect zo gelijkmatig mogelijk toepaste, zou je het op nul zetten en als je de details op het gezicht van een onderwerp (zoals het patroon van hun iris en wimpers) wilde verscherpen zonder hun poriën en rimpels vallen op, je zou de waarde verhogen totdat je het gewenste evenwicht hebt bereikt.

Je zult ook merken dat we het kleine preview-venster ook instellen op 50 procent (dezelfde anti-aliasing-problemen zijn van toepassing op zowel het bekijken van de hele afbeelding als het bekijken van een voorbeeld van de afbeelding in het vak Onscherp masker.

Het toepassen van de instellingen die we hierboven hebben (100/4/3 voor deze specifieke afbeelding) verscherpt het beeld aanzienlijk; laten we eens kijken naar exact hetzelfde gewas dat we hierboven hebben gedaan om het verschil te zien.

Van dichtbij bekeken, zijn de veranderingen direct duidelijk. Er is een veel hoger contrast rond de ogen, de highlights in de ogen zijn scherper en de vacht van de snuit en het gezicht is duidelijker.

Wanneer ze worden bekeken met hetzelfde gewas als het oorspronkelijke geretoucheerde beeld, zijn de wijzigingen minder dramatisch (omdat ze niet zo dichtbij worden weergegeven), maar ze maken de details in het beeld, zoals de vacht rond de snuit, opvallen.

Dat is het echte doel van het verscherpen van een afbeelding. Je wilt de scherpte van het werkelijke onderwerp recreëren zoals gezien met het menselijk oog, maar niet zo'n intens en merkbaar contrast creëren dat de kijker zich afvraagt ​​wat voor soort manipulatie werd uitgevoerd op de foto.

Terwijl we naar de foto kijken, is het belangrijk om erop te wijzen wat het onscherpe masker niet kan doen. Het zorgt ervoor dat het gefocuste gebied van een foto eruitziet beter gefocust door de randen aan te scherpen en het een heldere uitstraling te geven, maar het kan geen details toevoegen die niet bestaan. Je zult opmerken dat in de bovenstaande foto de ogen, snuit en neus scherper werden (evenals de vacht van het omringende gezicht) maar de leiband, beton, mos en bladeren niet. Die objecten waren zo ver weg van de focus in de originele foto dat geen enkele mate van verscherping zelfs de illusie kon creëren dat ze zich in het brandvlak bevonden.

Onscherp masker Tips en trucs

Hoewel mensen en dieren baat hebben bij de toepassing van het onscherpe masker (vooral rondom de ogen die er beter uitzien wanneer ze helder en helder zijn in plaats van zacht gefocust), helpt het onscherpe masker echt bij vrijwel elk beeld..

In de bovenstaande vergelijking is er bijvoorbeeld niets mis met de afbeelding aan de linkerkant, maar zodra de zachtheid is gecorrigeerd met het onscherpe masker, helpt het verhoogde contrast in de rechterafbeelding het beeld echt op te vallen en geeft het een mooi knapperig uiterlijk.

Om het meeste uit uw onscherpe maskerapp te halen, ongeacht het onderwerp, laten we enkele tips en trucs doorlopen die ervoor zorgen dat het verscherpingsproces soepel verloopt.

Schakel verscherping in de camera uit. U wilt vooral in de camera verscherpen uitschakelen. Point-and-shoot camera's hebben bijna altijd aan boord verscherping, terwijl high-end DSLR-camera's dat zelden doen (het vermoeden van de kant van de fabrikant is dat de point-and-shoot-gebruiker geen post-processing-werk doet terwijl de eigenaar van de DSLR meest waarschijnlijk zal). Foto's die dubbel zijn bewerkt met een onscherp masker zien er vaak erg slecht uit dus het is het beste als je de camera in de camera uitschakelt en de verscherping op je computer fijn afstemt.

Focus is koning. Een scherpe fysieke focus in de camera is meer waard dan een onscherp masker je kan geven. Perfectioneer je focusvaardigheden (en gooi je lens weg als deze los en zacht in focus is). Zoals we hierboven al zeiden, is er geen magische manier om het onscherpe masker te gebruiken om het brandpuntsvlak van een foto uit te breiden of te repareren; je kunt alleen verscherpen wat al in focus is.

Minder is meer. Gebruik het onscherpe masker net genoeg om de afbeelding een beetje pop te geven. Denk aan het verschil tussen kijken naar een 1080p-scherm en een 4K-scherm. De 1080p-afbeelding is mooi en heel veel high-definition (in vergelijking met oude standaarddefinitietelevisie), maar de 4K heeft deze scherpte die net direct van het scherm barst. Wanneer u uw foto's aanpast en vergelijkt, wilt u precies rechtere scherpte vergroten, waardoor de afbeelding wordt verplaatst van "Ja, dat is leuk." Naar "Wow, dat is knapperig." Het is echter een fijne lijn; als je eenmaal die goede plek hebt geraakt, verhoogt het verhogen van de verscherping vaak een griezelig tot ronduit onnatuurlijk ogend beeld.

Verscherpen als laatste. Als u bezig bent met een andere beeldbewerking, kleuraanpassing, het vastzetten van stof of vastzittende pixels of anderszins de afbeelding bewerkt, slaat u altijd het verscherpingsproces voor het laatst op. Denk aan het verscherpen van een afbeelding als het polijsten van een sieraad nadat u ermee klaar bent. Het is de laatste stap nadat elk stuk is geplaatst, elk stukje metaal is gebogen en gesoldeerd, en het is klaar voor de galerij.

Gewapend met een goed begrip van het slijpproces en hoe u er het beste van kunt profiteren, bent u klaar om het op uw eigen foto's toe te passen om goede (zij het zachte) foto's om te zetten in opvallende degenen die echt van het scherm springen, de muur van de woonkamer , of waar ze zich ook zouden bevinden.

Heeft u een dringende vraag over beeldbewerking, fotografie of het maximale uit uw digitale camera halen? Schiet ons een e-mail op [email protected] en we zullen ons best doen om deze te beantwoorden.