Обработка растровых изображений в Adobe Photoshop

Размытие дефектов

Разбить на страницы
Показывать лекцию целиком

Размытие - это очень распространенный и эффективный метод борьбы с артефактами, который имеет в редакторе несколько различных технических оформлений. Если усреднить тоновые уровни (яркости) в некоторой фиксированной окрестности изображения, то характеристики соседних точек сблизятся, и дефектные пикселы мимикрируют или полностью сольются со своим окружением.

Принцип размытия лежит в основе многих технических средств программы. Достаточно назвать инструмент Blur (Размытие) и шесть фильтров раздела главного меню с тем же названием. Непосредственное применение средств размытия к поврежденным фрагментам часто не приводит к успеху, поскольку вносит сильные искажения в оригинал. Практика цифровой ретуши выработала несколько эффективных приемов, позволяющих локализовать область действия инструментов размытия. В этом разделе рассмотрим несколько методик такого типа.

Размытие дефектов инструментом Blur

Использование инструмента Blur для устранения дефектов - это технически очень простой способ ретуши, не потерявший своего значения и в наше время, когда повсеместное распространение получили корректирующие слои, внешние дополнения (plugins) и различные ухищрения с палитрой History.

Для вызова инструмента надо нажать кнопку Blur на панели инструментов. Этот инструмент представляет собой кисть, но не рисующую, а выполняющую размытие обрабатываемых фрагментов. Настройки этого средства показаны на рис. 9.1. Единственный новый параметр, который не встречался ранее при описании кистей иного типа, - это Strength (Интенсивность). Он задает силу размытия.

(рис 9.1) Настройки инструмента размытия

На рис. 9.2 показана полутоновая фотография с хорошо заметными дефектами механического происхождения. Это длинная белая царапина в левой части снимка, очевидно механического происхождения, и множество точек черного цвета и неведомой природы на правом рукаве свитера.

(рис 9.2) Пример фотографии с множественными повреждениями

Все эти дефекты допускают обработку клонирующим штампом, но этот инструмент очень обязывающее средство. Интенсивная работа со штампом часто вносит в изображения вторичные артефакты, вызванные неверно выбранными установками или неподходящими донорским областями. Рассмотрим более щадящий способ технической ретуши.

  • Выведем на экран палитру Layers (F7) и добавим к оригиналу новый слой Эта простая операция не раз обсуждалась в предыдущих разделах. Напомним, что для этого достаточно щелкнуть по кнопке Create a new layer (Создать новый слой), расположенной в нижней части палитры слоев, или воспользоваться сочетанием клавиш (Ctrl+Shift+N). Вновь созданный слой не содержит совершенно никакой графической информации.
  • Выберем инструмент Blur (Размытие). Быстрый вызов инструмента выполняется посредством клавиши R. Напомним, что это кисть, которая не рисует, а выполняет локальное размытие обрабатываемых фрагментов.
  • Начнем исправление оригинала с удаления черных точек на рукаве. На панели Options активизируем опцию Sample All Layers (Использовать все слои), выберем режим наложения Mode = Lighten (Осветление) и зададим половинный нажим кисти Strength = 50%.
  • Выберем такой масштаб, при котором все артефакты будут хорошо различимы и подберем подходящий размер кисти. Ее габариты должны иметь размеры, сопоставимые с темными точками и немного превышать их (примерно 9 пикселов).
  • Обработаем инструментом Blur все посторонние включения черного цвета на правом рукаве. Несмотря на то, что фон имеет сложный и ясно выраженный рисунок, операция увенчалась полным успехом. Даже самый искусный оператор не смог повторить его, работая в данной ситуации со штампом (рис. 9.3).

    (рис 9.3) Удаление дефектов на рукаве
  • Уберем белую полосу в левой верхней части изображения. Обработаем ее тем же средством, предварительно изменив режим наложения на Darken (Затемнение). Все остальные опции инструмента можно не менять.
  • (рис 9.4) Отретушированное изображение

    Ретушь снимка потребовала кропотливого труда, но результат вполне оправдывает затраченные на него усилия. На рис. 9.4 показано финальное состояние фотографии.

    Использование слоя в этой методике - это дополнительная подстраховка от ошибочных или неосторожных действий ретушера. Все недопустимые искажения, внесенные в оригинал, можно удалить простым отключением видимости дополнительного слоя или его удалением.

    Самая большая опасность этой методики - это чрезмерное размытие отдельных фрагментов. Эту ситуацию легко идентифицировать по появлению характерных сгустков, отдаленно напоминающих комочки спекшегося стекла. Ту норму, которая убирает посторонние частички и не приводит к драматической потери резкости, можно найти только путем проб и ошибок.

    Размер кисти инструмента Blur - это важнейшая настройка процедуры удаления артефактов. От правильного выбора этого параметра во многом зависит успех всей процедуры. Напомним, что в программе существуют специальные клавиши, позволяющие менять размер рисующей кисти на лету, не обращаясь к специальным палитрам или командам. Нажатие клавиши [ (левая квадратная скобка) уменьшает размер кисти, а ] (правая квадратная скобка его увеличивает.

    Размытие дефектов фильтрами

    Cпособ исправления дефектов, рассмотренный в начале раздела являются инструментальным. Как и для любого виртуального инструмента, каждое применение ручного размытия требует волевого импульса оператора. Высокая квалификация исполнителя и щадящая норма выработки - вот необходимые условия успешной работы любого универсального средства производства. В этом смысле цифровая ретушь полностью подтверждает эту всеобщую закономерность. Представьте себе, какого объема работу требуется проделать, чтобы штампом привести в надлежащее состояние изображение, на оцифрованный вариант которого сканер добросовестно перенес все ворсинки бумажного оригинала. Мысль о неизбежности этой процедуры способна сокрушить самую оптимистичную и стойкую натуру.

    Кроме ручных инструментов в арсенал программы входят многочисленные средства массового действия, основанные на применении алгоритмов преобразования. Они называются фильтрами.

    Фотография, показанная на рис. 9.5, - это снимок очень неплохого качества, выполненный, видимо, в студийных условиях. Тщательный осмотр выявил у снимка только один заметный недостаток - шум, равномерно рассеянный по всему полю изображения. Видимо, появление этого множества мелких и хаотично распределенных точек разного цвета вызвано общей причиной. Можно предполагать, что таковой является неисправность сканирующего устройства. Известно, что сканеры цифровые камеры невысокого класса имеют меньшую чувствительность в синей области спектра, поэтому часто вносят искажения в соответствующий канал изображения.

    (рис 9.5) Пример зашумленного изображения

    Исследуем отдельные каналы цифровой фотографии. Напомним, что канал - это полутоновая версия изображения, описывающая вклад отдельной цветовой координаты. Например, канал красного цвета показывает, как будет выглядеть изображение, если отключить подачу зеленого и синего цвета, а интенсивность красного представить различной плотностью серого тона.

    Штатным средством работы с каналами в программе является палитра Channels (Каналы), которая выводится на экран по команде Window => Channels (Окно => Каналы).

    (рис 9.6) Вид отдельных каналов

    Просмотр каналов поддержан горячими клавишами. Для этого достаточно воспользоваться комбинацией Ctrl+#, где # - это номер канала в названии модели плюс 2. Например, для изображения в системе RGB вызов канала синего цвета (третьего) выполняется по нажатию Ctrl+5. Полноцветное, или как иногда говорят композитное, изображение вызывается клавиатурным сочетанием Ctrl+2. Проверка фотографии полностью подтверждает предположение - канал синего цвета имеет заметный шум искусственного происхождения (рис. 9.6).

    Рассмотрим две методики использования размывающих фильтров для удаления артефактов. В первой из них фильтр применяется непосредственно к каналу. Это операция вполне допустима в тех случаях, когда требуется лишь небольшое размытие, не приводящее к деградации всего изображения. Значительное изменение любого из основных каналов меняет вклад цветовой координаты, поэтому может привести к цветовому сдвигу.

    Второй способ сложнее технически, но имеет более широкую область применения. Даже при значительных установках размытия он не приводит к заметному ухудшению оригинала.

    Размытие канала

    Первым рассмотрим более простой подход.

  • Откроем изображение.
  • Сделаем активным поврежденный канал синего цвета. Канал представляет интенсивность цветовой координаты в градациях серого цвета, поэтому изначально цветная картинка должна превратиться в полутоновую.

    (рис 9.7) Диалоговое окно фильтра Gaussian Blur
  • Выполним команду главного меню Filter => Blur => Gaussin Blur (Фильтр => Размытие => Размытие по Гауссу). Постепенно увеличивая радиус, уберем все точки постороннего происхождения. Оптимальная величина этого параметра обычно подбирается опытным путем, следуя принципу "не навреди". Чем выше разрешение изображение, тем большие значения радиуса размытия могут быть восприняты изображением "безболезненно". Для данного примера методом проб и ошибок было найдено рациональное значения радиуса, равное 2,4 (рис. 9.7).

    Размытие по Гауссу - это одна из самых трудоемких операций растровой графики. Неслучайно ее часто используют для тестирования технического обеспечения вычислительных систем. При обработке изображений большого размера изменения, заказанные в диалоговом окне фильтра, могут переносится на оригинал с заметной задержкой.

  • Вернемся к композитному каналу. Для этого достаточно воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+2 или щелкнуть по строке палитре Channels с пиктограммой RGB.
  • Размытие канала отчасти подействовало на цветную версию изображения. Фильтр применялся к "одной третьей части" изображения, поэтому потеря резкости заметна, но не носит критического характера. Повысим резкость картинки при помощи фильтра нерезкого маскирования. Он вызывается по команде Filter => Sharpen => Unsharp Mask (Фильтр => Резкость => Контурная резкость). Этот фильтр отличается более сложным управлением по сравнению с фильтром Gaussian Blur, его работой управляют три независимых параметра: Amount (Эффект), Radius (Радиус) и Threshold (Изогелия) (рис. 9.8). Приведем лишь диапазоны значений настроечных параметров фильтра: Amount < 150%, Radius = 1, 0 < Threshold < 20 (рис. 9.8).

    (рис 9.8) Диалоговое окно фильтра нерезкого маскирования
  • Два сильно увеличенных фрагмента (400%) фотографии молодого человека, показывают разницу между исходным состоянием изображения и его видом после обработки (рис. 9.9).

    (рис 9.9) Исходное состояние канала синего цвета в сравнении с обработанным

    Размытие слоя

    Привлекательная идея размывания артефактов дефектного канала реализована в рассмотренной методике несколько прямолинейно, что существенно сужает область ее возможных применений. Легко привести примеры, когда даже незначительное размывание канала заметно искажает цветовую гамму изображения. Рассмотрим более тонкий способ использования размывающего фильтра. Воспользуемся той же фотографией в качестве примера.

  • Откроем изображение и выведем на экран палитру Layers (F7).
  • Создадим дубликат слоя Background (Ctrl+J). По умолчанию новый слой получит имя Background copy.
  • Изменим режим наложения нового слоя на Color. Пока это не вызовет никаких видимых изменений на экране (рис. 9.10). Вернемся на фоновый слой.

    (рис 9.10) Структура слоев изображения
  • Размоем слой Background. Для этого выполним команду Filter => Blur => Gaussian Blur (Фильтр => Размытие => Размытие по Гауссу) и подберем такой радиус размытия, который удаляет большую часть дефектов. Опытным путем был определен оптимальный радиус размытия, равный 1,7 (рис. 9.11).

    (рис 9.11) Настройка фильтра размытия
  • В чем преимущества этого подхода по сравнению с методикой, рассмотренной ранее? Самое главное, что в данном случае потребовалось меньшее значение радиуса размытия, при равном качестве результата. Несмотря на то, что не выполнялись операции непосредственно с дефектным каналом, его состояние значительно улучшилось. На рис. 9.12 показаны значительно увеличенные (400%) фрагменты изображения до, и после обработки.

    (рис 9.12) Состояние оригинала до и после обработки

    Описанная методика допускает различные исполнения. Для некоторых зашумленных изображений лучшие результаты дает размытие верхнего слоя, а не слоя Background.

    Использование фильтра Dust Scratches

    Фильтр Dust Scratches (Пыль и царапины) - это штатное средство программы, прямым предназначением которого является удаление мелких дефектов. Подобно размывающей кисти и штампу, он является инструментом первого ряда, входящим в арсенал и начинающего пользователя и опытного цифрового ретушера.

    Принцип действия фильтра - это дозированное размытие, которое часто позволяет удачно скрыть мелкие повреждения изображения. Управляют работой фильтра два параметра: Radius (Радиус) и Threshold (Изогелия). Первый определяет размеры области, в пределах которой действует размывание, второй задает минимальную разницу между тоновыми уровнями пикселей, которые считаются фильтром различными и включаются в обработку.

    Базовая техника

    Рассмотрим технику применения фильтра Dust Scratches, которая рекомендована разработчиком - фирмой Adobe. В качестве полигона для демонстрации возможностей этого средства выберем изображение, показанное на рис. 9.13. Для правильной постановки диагноза достаточно окинуть оригинал одним беглым взглядом. Множество мелких точек небольшого размера покрывают поверхность снимка с различной плотностью. Это типовой дефект всех фотооригиналов "преклонного возраста".

    (рис 9.13) Старая фотография
  • Выберем такой масштаб изображения, который позволяет увидеть все существенный дефекты. Обычно это 100 процентов или более.
  • Активируем фильтр по команде Filter => Noise => Dust Scratches (Фильтр => Шум => Пыль и царапины).
  • В диалоговом окне фильтра передвинем регулятор Threshold влево, до нулевой величины. Это означает, что программа будет рассматривать все пикселы выделения или всего оригинала как различные.
  • Подберем минимальное значение параметра Radius, удаляющее данный дефект или их набор. При этом все изображение может стать чрезмерно размытым.
  • Постепенно увеличивая параметр Threshold, попытаемся убрать чрезмерное размытие оригинала. Этот параметр следует увеличивать до тех пор, пока не станут появляться удаленные ранее дефекты. Опытным путем были найдены значения параметров фильтра, показанные на рис. 9.14.
  • (рис 9.14) Настроечные параметры фильтра Dust Scratches

    Сам результат после обработки фильтром показан на рис. 9.15.

    (рис 9.15) Изображение, обработанное фильтром

    Состояние картинки после обработки ее фильтром нельзя считать завершенным. Предстоит еще большая работа по восстановлению изображения, но с задачей удаления белой пыли фильтр полностью справился.

    Выборочная фильтрация дефектов

    Базовая техника удаления дефектов фильтром Dust Scratches, рассмотренная в предыдущем разделе, может быть значительно улучшена за счет использования слоев и выделений. На рис. 9.16 показана хорошая в целом фотография, но с заметными повреждениями в нижней части. Изображение тротуара испещрено мелкими черточками и точками черного цвета.

    (рис 9.16) Фотография с дефектами
  • Выберем инструмент Lasso (L), на панели свойств в поле Feather зададим радиус растушевки, равный примерно трем пикселам.
  • При помощи лассо обведем поврежденную область. Желательно, чтобы граница выделения не содержала протяженных прямых фрагментов. В отличие от геометрически правильных областей фрагменты нерегулярной формы меньше бросаются в глаза. В нашем примере можно создать область очень простой формы, включающую в себя и ноги девочки.
  • Превратим выделенную область в слой. Эта задача проще всего решается нажатием клавиш Ctrl+J.
  • По команде Filter => Noise => Dust Scratches активируем фильтр.
  • Следуя патентованной тактике разработчика этого средства, зададим нулевое значение параметра Threshold.
  • Перемещая регулятор Radius, подберем такое значение радиуса, которое удаляет большую часть дефектов на изображении тротуара. В данном случае поставленную задачу удалось решить при небольших значениях радиуса (рис. 9.17).

    (рис 9.17) Параметры фильтрации
  • Увеличивать значение параметра Threshold до тех пор, пока не будет возвращена текстура тротуара, которая была размыта вместе с чужеродными вкраплениями.
  • После обработки фильтром в нижней части оригинала остались протяженные белые полосы (рис. 9.18). Это штучное повреждение, которое очень просто ликвидировать любым из рассмотренных средств технической ретуши ручного управления (Clone Stamp, Healing Brush, Patch Tool). Обработанный фрагмент снимка, показанный далее, демонстрирует результативность описанной методики.

    (рис 9.18) Фрагмент обработанного изображения

    Фильтрация разнородных дефектов. Вариант 1

    Фильтр Dust Scratches - это мощный, но, конечно, не всесильный инструмент технической коррекции. Удаление дефектов большого размера может внести недопустимые искажения в неповрежденные фрагменты оригинала. На рис. 9.19 показана фотография с несколькими протяженными царапинами. Попытка их удаления при помощи фильтра, согласно методике, описанной в предыдущем разделе, оказалась неудачной. Полная ликвидация дефектов потребовала выбора слишком больших значений управляющих параметров, что привнесло в оригинал заметные искажения. Из этого эксперимента следует очевидный вывод - фильтр надо применить избирательно, только в локальных областях расположения царапин.

    (рис 9.19) Изображение с протяженными дефектами
  • Активируем фильтр по команде Filter => Noise => Dust Scratches.
  • Подберем необходимые значения радиуса и порога по той методике, которая описана в предыдущем разделе. Полного удаления царапин удается достичь только при больших значениях этих параметров. Окно предварительного просмотра (рис. 9.20) показывает, какие значительные искажения при этом вносятся в изображение. В результате такой обработки симпатичное личико мальчугана стало похоже на застывшую гипсовую маску.

    (рис 9.20) Настройки фильтра
  • Выведем на экран палитру History. По умолчанию она запоминает двадцать последних действий оператора. Наш пример потребовал только двух операций: первое из них открытие графического файла, второе - это применение фильтра.
  • Поставим пиктограмму кисти в первой колонке у состояния палитры, которое называется Dust Scratches. Сделаем активным первую запись (Open) палитры. Это означает, что в исходное состояние изображение может быть перенесена графическая информация из состояния, помеченного кистью (рис. 9.21).

    (рис 9.21) Состояние палитры History
  • Выберем инструмент History Brush (Архивная кисть). Самый простой способ его активизации - это нажатие клавиши Y. Чтобы ликвидировать светлые дефекты, надо задать для инструмента режим наложения Darken (Затемнение). И наоборот, при обработке темных дефектных областей следует выбрать режим осветления Lighten (Осветление). Установить размер кисти, сопоставимый с габаритами обрабатываемых областей. Кисть должна иметь мягкие края. Все эти настроечные параметры выбираются из панели Options (Панель свойств). 6. Обработать инструментом все поврежденные фрагменты оригинала (и только их). Результат показан на рис. 9.22.

    (рис 9.22) Изображение после обработки
  • Правильное использование фильтра требует точного задания его пара метров, которого бывает трудно добиться при перетаскивании регуляторов диалогового окна мышкой. Напомним, что ползунки числовых полей можно перемещать по нажатию стрелочных клавиш (вверх, вниз). Это соглашение действует в большинстве диалоговых окон пакета, и, в том числе, для фильтра Dust Scratches.

    Фильтрация разнородных дефектов. Вариант 2*

    На рис. 9.23 показана фотография с повреждениями разного типа. В ее левом верхнем углу заметна чужеродная зернистость, вызванная, по всей видимости, какими-то причинами химического характера. Несколько белых царапин с правой стороны имеют, очевидно, механическое происхождение. В независимости от точности поставленного диагноза, эти повреждения требуют "индивидуального лечения". Вряд ли удаться подобрать сочетание параметров фильтра Dust Scratches, эффективно решающее сразу несколько разных задач - удаление разнотипных дефектов и сохранение неповрежденных фрагментов изображения. Понятно, что этот инструмент надо применять избирательно, с настройками, оптимизированными под артефакты разного типа. Использование палитры History дает эффективное решение этой проблемы.

    (рис 9.23) Изображение в исходном состоянии
  • Выведем на экран палитру History.
  • Запустим фильтр Dust Scratches и в его диалоговом окне подберем параметры, ликвидирующие все мелкие дефекты в левом верхнем углу фотографии. Состояние царапин при этом можно не принимать во внимание. Параметры фильтра, решающие поставленную задачу, показаны на рис. 9.24.

    (рис 9.24) Удаление мелких дефектов
  • Запомним текущее состояние фотографии. Для этого надо щелкнуть по кнопке Create new snapshot (Создать новый снимок), расположенной в нижней части палитры History. Если при этом удерживать клавишу Alt, то программа выведет диалоговое окно New Snapshot (Новый снимок), в котором можно задать собственное имя нового снимка. Отличительные имена помогают лучше ориентироваться в палитре с большим количеством снимков состояний. Назовем текущее состояние Small.
  • Вернемся к тому состоянию, которое изображение имело до применения фильтра. Для этого можно пометить состояние Open палитры History или просто воспользоваться стандартной клавиатурной комбинацией Ctrl+Z.
  • Еще раз вызовем фильтр Dust Scratches и подберем такие настройки, которые удаляют длинные белые царапины с правой стороны снимка (рис. 9.25).

    (рис 9.25) Удаление царапин
  • Запомним состояние снимка, полученное после удаления царапин. Для этого создадим еще один снимок изображения и назовем его Scratches.
  • Вернемся к стартовому состоянию изображения (Ctrl+Z), которое называется в палитре Open.
  • В палитре History поставим пиктограмму восстанавливающей кисти напротив состояния Small. Это означает, что из этого состояния снимка графическая информация будет копироваться в исходное, которое имело изображение сразу после его открытия (рис. 9.26).

    (рис 9.26) Вид палитры History, настроенной на удаление мелких дефектов
  • Активизируем инструмент History Brush (Y), зададим подходящий размер кисти и закрасим кистью верхний левый верхний угол фотографии. В результате будут удалены все мелкие дефекты, который в изобилии присутствовали в оригинале.
  • Поставим значок восстанавливающей кисти напротив состояния Scratches. При этом активным палитры History должно быть новое состояние под названием History Brush (их может несколько, в зависимости от числа применений восстанавливающей кисти). При помощи инструмента History Brush удалить все царапины в правой части снимка. В нашем примере даже не потребовалось менять настройки инструмента. На рис. 9.27 показан тот вид палитры History, который она принимает после выполнения последней операции, а на рис. 9.28 представлена фотография после обработки.
  • (рис 9.27) Состояние палитры после выполнения заключительной операции (рис 9.28) Обработанное изображение

    Палитра History - это своего рода машина времени, встроенная в редактор. Она позволяет выполнять глубокий откат и обмениваться графическими данными между различными состояниями изображения. Правила такого обмена очень просты. Перенос данных выполняется инструментом History Brush (Архивная кисть). Источником служит запись палитры, помеченная значком этой кисти, а адресатом является текущее состояние, выделенное в палитре синим цветом. Источником и адресатом могут быть любые зарегистрированные в палитре состояния обрабатываемого изображения.

    На первый взгляд методика может показаться излишне сложной. Но большое число повторяющихся операций, выполняемых в фиксированной последовательности, - это признак не сложности, а, скорее, громоздкости. Ее можно считать равноценной платой за высокую гибкость и универсальность процедуры. В частности, она позволяет применять настройки фильтра избирательно к разным локальным фрагментам поврежденного изображения. Так, в нашем примере удалось полностью избавиться от всех чужеродных артефактов, не затрагивая центральные части композиции.

    Ключевые термины

    Инструмент Blur (Размытие) - кисть, которая не окрашивает изображения, а избирательно размывает его в заданных тоновых диапазонах.

    Размытие - это ручная или автоматическая процедура усреднения параметров точек, принадлежащих некоторой окрестности или выделенной области. Обработке размытием могут подвергаться не только яркости пикселов, но и иные цветовые или тоновые характеристики, например насыщенность или освещенность.

    Размытие по Гауссу - специальный вид размытия, когда сила усреднения рассчитывается по закону нормального распределения Гаусса. Этот тип размытия во многих случаях является предпочтительным по сравнению с иными алгоритмами. Например, размытие по Гауссу используется при создании эффекта тумана, для растушевки границы выделения посредством размытия маски и во многих других случаях.

    Фильтр - алгоритмическое средство обработки пикселов. В отличие от инструментов, фильтры применяются не избирательно, а массово, ко всем точкам изображения или его выделенной области.

    Фильтр Dust Scratches (Пыль и царапины) - средство для удаления артефактов небольшого размера. Принцип действия фильтра - дозированное размытие дефектов. Отличается хорошо продуманной технологией применения, что исключает оператора от работы "вслепую" методом проб и ошибок.

    Фильтр Unsharp Mask (Контурная резкость) - профессиональное средство для настройки резкости изображения. Для этого программа ищет границы сравнительно однородных фрагментов и повышает их контрастность за счет добавления более светлой и темной полос по обе стороны от граничной линии. Это создает иллюзию высокой контрастности.

    Страницы:

    Размытие - это очень распространенный и эффективный метод борьбы с артефактами, который имеет в редакторе несколько различных технических оформлений. Если усреднить тоновые уровни (яркости) в некоторой фиксированной окрестности изображения, то характеристики соседних точек сблизятся, и дефектные пикселы мимикрируют или полностью сольются со своим окружением.

    Принцип размытия лежит в основе многих технических средств программы. Достаточно назвать инструмент Blur (Размытие) и шесть фильтров раздела главного меню с тем же названием. Непосредственное применение средств размытия к поврежденным фрагментам часто не приводит к успеху, поскольку вносит сильные искажения в оригинал. Практика цифровой ретуши выработала несколько эффективных приемов, позволяющих локализовать область действия инструментов размытия. В этом разделе рассмотрим несколько методик такого типа.

    Размытие дефектов инструментом Blur

    Использование инструмента Blur для устранения дефектов - это технически очень простой способ ретуши, не потерявший своего значения и в наше время, когда повсеместное распространение получили корректирующие слои, внешние дополнения (plugins) и различные ухищрения с палитрой History.

    Для вызова инструмента надо нажать кнопку Blur на панели инструментов. Этот инструмент представляет собой кисть, но не рисующую, а выполняющую размытие обрабатываемых фрагментов. Настройки этого средства показаны на рис. 9.1. Единственный новый параметр, который не встречался ранее при описании кистей иного типа, - это Strength (Интенсивность). Он задает силу размытия.

    (рис 9.1) Настройки инструмента размытия

    На рис. 9.2 показана полутоновая фотография с хорошо заметными дефектами механического происхождения. Это длинная белая царапина в левой части снимка, очевидно механического происхождения, и множество точек черного цвета и неведомой природы на правом рукаве свитера.

    (рис 9.2) Пример фотографии с множественными повреждениями

    Все эти дефекты допускают обработку клонирующим штампом, но этот инструмент очень обязывающее средство. Интенсивная работа со штампом часто вносит в изображения вторичные артефакты, вызванные неверно выбранными установками или неподходящими донорским областями. Рассмотрим более щадящий способ технической ретуши.

  • Выведем на экран палитру Layers (F7) и добавим к оригиналу новый слой Эта простая операция не раз обсуждалась в предыдущих разделах. Напомним, что для этого достаточно щелкнуть по кнопке Create a new layer (Создать новый слой), расположенной в нижней части палитры слоев, или воспользоваться сочетанием клавиш (Ctrl+Shift+N). Вновь созданный слой не содержит совершенно никакой графической информации.
  • Выберем инструмент Blur (Размытие). Быстрый вызов инструмента выполняется посредством клавиши R. Напомним, что это кисть, которая не рисует, а выполняет локальное размытие обрабатываемых фрагментов.
  • Начнем исправление оригинала с удаления черных точек на рукаве. На панели Options активизируем опцию Sample All Layers (Использовать все слои), выберем режим наложения Mode = Lighten (Осветление) и зададим половинный нажим кисти Strength = 50%.
  • Выберем такой масштаб, при котором все артефакты будут хорошо различимы и подберем подходящий размер кисти. Ее габариты должны иметь размеры, сопоставимые с темными точками и немного превышать их (примерно 9 пикселов).
  • Обработаем инструментом Blur все посторонние включения черного цвета на правом рукаве. Несмотря на то, что фон имеет сложный и ясно выраженный рисунок, операция увенчалась полным успехом. Даже самый искусный оператор не смог повторить его, работая в данной ситуации со штампом (рис. 9.3).

    (рис 9.3) Удаление дефектов на рукаве
  • Уберем белую полосу в левой верхней части изображения. Обработаем ее тем же средством, предварительно изменив режим наложения на Darken (Затемнение). Все остальные опции инструмента можно не менять.
  • (рис 9.4) Отретушированное изображение

    Ретушь снимка потребовала кропотливого труда, но результат вполне оправдывает затраченные на него усилия. На рис. 9.4 показано финальное состояние фотографии.

    Использование слоя в этой методике - это дополнительная подстраховка от ошибочных или неосторожных действий ретушера. Все недопустимые искажения, внесенные в оригинал, можно удалить простым отключением видимости дополнительного слоя или его удалением.

    Самая большая опасность этой методики - это чрезмерное размытие отдельных фрагментов. Эту ситуацию легко идентифицировать по появлению характерных сгустков, отдаленно напоминающих комочки спекшегося стекла. Ту норму, которая убирает посторонние частички и не приводит к драматической потери резкости, можно найти только путем проб и ошибок.

    Размер кисти инструмента Blur - это важнейшая настройка процедуры удаления артефактов. От правильного выбора этого параметра во многом зависит успех всей процедуры. Напомним, что в программе существуют специальные клавиши, позволяющие менять размер рисующей кисти на лету, не обращаясь к специальным палитрам или командам. Нажатие клавиши [ (левая квадратная скобка) уменьшает размер кисти, а ] (правая квадратная скобка его увеличивает.

    Размытие дефектов фильтрами

    Cпособ исправления дефектов, рассмотренный в начале раздела являются инструментальным. Как и для любого виртуального инструмента, каждое применение ручного размытия требует волевого импульса оператора. Высокая квалификация исполнителя и щадящая норма выработки - вот необходимые условия успешной работы любого универсального средства производства. В этом смысле цифровая ретушь полностью подтверждает эту всеобщую закономерность. Представьте себе, какого объема работу требуется проделать, чтобы штампом привести в надлежащее состояние изображение, на оцифрованный вариант которого сканер добросовестно перенес все ворсинки бумажного оригинала. Мысль о неизбежности этой процедуры способна сокрушить самую оптимистичную и стойкую натуру.

    Кроме ручных инструментов в арсенал программы входят многочисленные средства массового действия, основанные на применении алгоритмов преобразования. Они называются фильтрами.

    Фотография, показанная на рис. 9.5, - это снимок очень неплохого качества, выполненный, видимо, в студийных условиях. Тщательный осмотр выявил у снимка только один заметный недостаток - шум, равномерно рассеянный по всему полю изображения. Видимо, появление этого множества мелких и хаотично распределенных точек разного цвета вызвано общей причиной. Можно предполагать, что таковой является неисправность сканирующего устройства. Известно, что сканеры цифровые камеры невысокого класса имеют меньшую чувствительность в синей области спектра, поэтому часто вносят искажения в соответствующий канал изображения.

    (рис 9.5) Пример зашумленного изображения

    Исследуем отдельные каналы цифровой фотографии. Напомним, что канал - это полутоновая версия изображения, описывающая вклад отдельной цветовой координаты. Например, канал красного цвета показывает, как будет выглядеть изображение, если отключить подачу зеленого и синего цвета, а интенсивность красного представить различной плотностью серого тона.

    Штатным средством работы с каналами в программе является палитра Channels (Каналы), которая выводится на экран по команде Window => Channels (Окно => Каналы).

    (рис 9.6) Вид отдельных каналов

    Просмотр каналов поддержан горячими клавишами. Для этого достаточно воспользоваться комбинацией Ctrl+#, где # - это номер канала в названии модели плюс 2. Например, для изображения в системе RGB вызов канала синего цвета (третьего) выполняется по нажатию Ctrl+5. Полноцветное, или как иногда говорят композитное, изображение вызывается клавиатурным сочетанием Ctrl+2. Проверка фотографии полностью подтверждает предположение - канал синего цвета имеет заметный шум искусственного происхождения (рис. 9.6).

    Рассмотрим две методики использования размывающих фильтров для удаления артефактов. В первой из них фильтр применяется непосредственно к каналу. Это операция вполне допустима в тех случаях, когда требуется лишь небольшое размытие, не приводящее к деградации всего изображения. Значительное изменение любого из основных каналов меняет вклад цветовой координаты, поэтому может привести к цветовому сдвигу.

    Второй способ сложнее технически, но имеет более широкую область применения. Даже при значительных установках размытия он не приводит к заметному ухудшению оригинала.

    Размытие канала

    Первым рассмотрим более простой подход.

  • Откроем изображение.
  • Сделаем активным поврежденный канал синего цвета. Канал представляет интенсивность цветовой координаты в градациях серого цвета, поэтому изначально цветная картинка должна превратиться в полутоновую.

    (рис 9.7) Диалоговое окно фильтра Gaussian Blur
  • Выполним команду главного меню Filter => Blur => Gaussin Blur (Фильтр => Размытие => Размытие по Гауссу). Постепенно увеличивая радиус, уберем все точки постороннего происхождения. Оптимальная величина этого параметра обычно подбирается опытным путем, следуя принципу "не навреди". Чем выше разрешение изображение, тем большие значения радиуса размытия могут быть восприняты изображением "безболезненно". Для данного примера методом проб и ошибок было найдено рациональное значения радиуса, равное 2,4 (рис. 9.7).

    Размытие по Гауссу - это одна из самых трудоемких операций растровой графики. Неслучайно ее часто используют для тестирования технического обеспечения вычислительных систем. При обработке изображений большого размера изменения, заказанные в диалоговом окне фильтра, могут переносится на оригинал с заметной задержкой.

  • Вернемся к композитному каналу. Для этого достаточно воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+2 или щелкнуть по строке палитре Channels с пиктограммой RGB.
  • Размытие канала отчасти подействовало на цветную версию изображения. Фильтр применялся к "одной третьей части" изображения, поэтому потеря резкости заметна, но не носит критического характера. Повысим резкость картинки при помощи фильтра нерезкого маскирования. Он вызывается по команде Filter => Sharpen => Unsharp Mask (Фильтр => Резкость => Контурная резкость). Этот фильтр отличается более сложным управлением по сравнению с фильтром Gaussian Blur, его работой управляют три независимых параметра: Amount (Эффект), Radius (Радиус) и Threshold (Изогелия) (рис. 9.8). Приведем лишь диапазоны значений настроечных параметров фильтра: Amount < 150%, Radius = 1, 0 < Threshold < 20 (рис. 9.8).

    (рис 9.8) Диалоговое окно фильтра нерезкого маскирования
  • Два сильно увеличенных фрагмента (400%) фотографии молодого человека, показывают разницу между исходным состоянием изображения и его видом после обработки (рис. 9.9).

    (рис 9.9) Исходное состояние канала синего цвета в сравнении с обработанным

    Размытие слоя

    Привлекательная идея размывания артефактов дефектного канала реализована в рассмотренной методике несколько прямолинейно, что существенно сужает область ее возможных применений. Легко привести примеры, когда даже незначительное размывание канала заметно искажает цветовую гамму изображения. Рассмотрим более тонкий способ использования размывающего фильтра. Воспользуемся той же фотографией в качестве примера.

  • Откроем изображение и выведем на экран палитру Layers (F7).
  • Создадим дубликат слоя Background (Ctrl+J). По умолчанию новый слой получит имя Background copy.
  • Изменим режим наложения нового слоя на Color. Пока это не вызовет никаких видимых изменений на экране (рис. 9.10). Вернемся на фоновый слой.

    (рис 9.10) Структура слоев изображения
  • Размоем слой Background. Для этого выполним команду Filter => Blur => Gaussian Blur (Фильтр => Размытие => Размытие по Гауссу) и подберем такой радиус размытия, который удаляет большую часть дефектов. Опытным путем был определен оптимальный радиус размытия, равный 1,7 (рис. 9.11).

    (рис 9.11) Настройка фильтра размытия
  • В чем преимущества этого подхода по сравнению с методикой, рассмотренной ранее? Самое главное, что в данном случае потребовалось меньшее значение радиуса размытия, при равном качестве результата. Несмотря на то, что не выполнялись операции непосредственно с дефектным каналом, его состояние значительно улучшилось. На рис. 9.12 показаны значительно увеличенные (400%) фрагменты изображения до, и после обработки.

    (рис 9.12) Состояние оригинала до и после обработки

    Описанная методика допускает различные исполнения. Для некоторых зашумленных изображений лучшие результаты дает размытие верхнего слоя, а не слоя Background.

    Использование фильтра Dust Scratches

    Фильтр Dust Scratches (Пыль и царапины) - это штатное средство программы, прямым предназначением которого является удаление мелких дефектов. Подобно размывающей кисти и штампу, он является инструментом первого ряда, входящим в арсенал и начинающего пользователя и опытного цифрового ретушера.

    Принцип действия фильтра - это дозированное размытие, которое часто позволяет удачно скрыть мелкие повреждения изображения. Управляют работой фильтра два параметра: Radius (Радиус) и Threshold (Изогелия). Первый определяет размеры области, в пределах которой действует размывание, второй задает минимальную разницу между тоновыми уровнями пикселей, которые считаются фильтром различными и включаются в обработку.

    Базовая техника

    Рассмотрим технику применения фильтра Dust Scratches, которая рекомендована разработчиком - фирмой Adobe. В качестве полигона для демонстрации возможностей этого средства выберем изображение, показанное на рис. 9.13. Для правильной постановки диагноза достаточно окинуть оригинал одним беглым взглядом. Множество мелких точек небольшого размера покрывают поверхность снимка с различной плотностью. Это типовой дефект всех фотооригиналов "преклонного возраста".

    (рис 9.13) Старая фотография
  • Выберем такой масштаб изображения, который позволяет увидеть все существенный дефекты. Обычно это 100 процентов или более.
  • Активируем фильтр по команде Filter => Noise => Dust Scratches (Фильтр => Шум => Пыль и царапины).
  • В диалоговом окне фильтра передвинем регулятор Threshold влево, до нулевой величины. Это означает, что программа будет рассматривать все пикселы выделения или всего оригинала как различные.
  • Подберем минимальное значение параметра Radius, удаляющее данный дефект или их набор. При этом все изображение может стать чрезмерно размытым.
  • Постепенно увеличивая параметр Threshold, попытаемся убрать чрезмерное размытие оригинала. Этот параметр следует увеличивать до тех пор, пока не станут появляться удаленные ранее дефекты. Опытным путем были найдены значения параметров фильтра, показанные на рис. 9.14.
  • (рис 9.14) Настроечные параметры фильтра Dust Scratches

    Сам результат после обработки фильтром показан на рис. 9.15.

    (рис 9.15) Изображение, обработанное фильтром

    Состояние картинки после обработки ее фильтром нельзя считать завершенным. Предстоит еще большая работа по восстановлению изображения, но с задачей удаления белой пыли фильтр полностью справился.

    Выборочная фильтрация дефектов

    Базовая техника удаления дефектов фильтром Dust Scratches, рассмотренная в предыдущем разделе, может быть значительно улучшена за счет использования слоев и выделений. На рис. 9.16 показана хорошая в целом фотография, но с заметными повреждениями в нижней части. Изображение тротуара испещрено мелкими черточками и точками черного цвета.

    (рис 9.16) Фотография с дефектами
  • Выберем инструмент Lasso (L), на панели свойств в поле Feather зададим радиус растушевки, равный примерно трем пикселам.
  • При помощи лассо обведем поврежденную область. Желательно, чтобы граница выделения не содержала протяженных прямых фрагментов. В отличие от геометрически правильных областей фрагменты нерегулярной формы меньше бросаются в глаза. В нашем примере можно создать область очень простой формы, включающую в себя и ноги девочки.
  • Превратим выделенную область в слой. Эта задача проще всего решается нажатием клавиш Ctrl+J.
  • По команде Filter => Noise => Dust Scratches активируем фильтр.
  • Следуя патентованной тактике разработчика этого средства, зададим нулевое значение параметра Threshold.
  • Перемещая регулятор Radius, подберем такое значение радиуса, которое удаляет большую часть дефектов на изображении тротуара. В данном случае поставленную задачу удалось решить при небольших значениях радиуса (рис. 9.17).

    (рис 9.17) Параметры фильтрации
  • Увеличивать значение параметра Threshold до тех пор, пока не будет возвращена текстура тротуара, которая была размыта вместе с чужеродными вкраплениями.
  • После обработки фильтром в нижней части оригинала остались протяженные белые полосы (рис. 9.18). Это штучное повреждение, которое очень просто ликвидировать любым из рассмотренных средств технической ретуши ручного управления (Clone Stamp, Healing Brush, Patch Tool). Обработанный фрагмент снимка, показанный далее, демонстрирует результативность описанной методики.

    (рис 9.18) Фрагмент обработанного изображения

    Фильтрация разнородных дефектов. Вариант 1

    Фильтр Dust Scratches - это мощный, но, конечно, не всесильный инструмент технической коррекции. Удаление дефектов большого размера может внести недопустимые искажения в неповрежденные фрагменты оригинала. На рис. 9.19 показана фотография с несколькими протяженными царапинами. Попытка их удаления при помощи фильтра, согласно методике, описанной в предыдущем разделе, оказалась неудачной. Полная ликвидация дефектов потребовала выбора слишком больших значений управляющих параметров, что привнесло в оригинал заметные искажения. Из этого эксперимента следует очевидный вывод - фильтр надо применить избирательно, только в локальных областях расположения царапин.

    (рис 9.19) Изображение с протяженными дефектами
  • Активируем фильтр по команде Filter => Noise => Dust Scratches.
  • Подберем необходимые значения радиуса и порога по той методике, которая описана в предыдущем разделе. Полного удаления царапин удается достичь только при больших значениях этих параметров. Окно предварительного просмотра (рис. 9.20) показывает, какие значительные искажения при этом вносятся в изображение. В результате такой обработки симпатичное личико мальчугана стало похоже на застывшую гипсовую маску.

    (рис 9.20) Настройки фильтра
  • Выведем на экран палитру History. По умолчанию она запоминает двадцать последних действий оператора. Наш пример потребовал только двух операций: первое из них открытие графического файла, второе - это применение фильтра.
  • Поставим пиктограмму кисти в первой колонке у состояния палитры, которое называется Dust Scratches. Сделаем активным первую запись (Open) палитры. Это означает, что в исходное состояние изображение может быть перенесена графическая информация из состояния, помеченного кистью (рис. 9.21).

    (рис 9.21) Состояние палитры History
  • Выберем инструмент History Brush (Архивная кисть). Самый простой способ его активизации - это нажатие клавиши Y. Чтобы ликвидировать светлые дефекты, надо задать для инструмента режим наложения Darken (Затемнение). И наоборот, при обработке темных дефектных областей следует выбрать режим осветления Lighten (Осветление). Установить размер кисти, сопоставимый с габаритами обрабатываемых областей. Кисть должна иметь мягкие края. Все эти настроечные параметры выбираются из панели Options (Панель свойств). 6. Обработать инструментом все поврежденные фрагменты оригинала (и только их). Результат показан на рис. 9.22.

    (рис 9.22) Изображение после обработки
  • Правильное использование фильтра требует точного задания его пара метров, которого бывает трудно добиться при перетаскивании регуляторов диалогового окна мышкой. Напомним, что ползунки числовых полей можно перемещать по нажатию стрелочных клавиш (вверх, вниз). Это соглашение действует в большинстве диалоговых окон пакета, и, в том числе, для фильтра Dust Scratches.

    Фильтрация разнородных дефектов. Вариант 2*

    На рис. 9.23 показана фотография с повреждениями разного типа. В ее левом верхнем углу заметна чужеродная зернистость, вызванная, по всей видимости, какими-то причинами химического характера. Несколько белых царапин с правой стороны имеют, очевидно, механическое происхождение. В независимости от точности поставленного диагноза, эти повреждения требуют "индивидуального лечения". Вряд ли удаться подобрать сочетание параметров фильтра Dust Scratches, эффективно решающее сразу несколько разных задач - удаление разнотипных дефектов и сохранение неповрежденных фрагментов изображения. Понятно, что этот инструмент надо применять избирательно, с настройками, оптимизированными под артефакты разного типа. Использование палитры History дает эффективное решение этой проблемы.

    (рис 9.23) Изображение в исходном состоянии
  • Выведем на экран палитру History.
  • Запустим фильтр Dust Scratches и в его диалоговом окне подберем параметры, ликвидирующие все мелкие дефекты в левом верхнем углу фотографии. Состояние царапин при этом можно не принимать во внимание. Параметры фильтра, решающие поставленную задачу, показаны на рис. 9.24.

    (рис 9.24) Удаление мелких дефектов
  • Запомним текущее состояние фотографии. Для этого надо щелкнуть по кнопке Create new snapshot (Создать новый снимок), расположенной в нижней части палитры History. Если при этом удерживать клавишу Alt, то программа выведет диалоговое окно New Snapshot (Новый снимок), в котором можно задать собственное имя нового снимка. Отличительные имена помогают лучше ориентироваться в палитре с большим количеством снимков состояний. Назовем текущее состояние Small.
  • Вернемся к тому состоянию, которое изображение имело до применения фильтра. Для этого можно пометить состояние Open палитры History или просто воспользоваться стандартной клавиатурной комбинацией Ctrl+Z.
  • Еще раз вызовем фильтр Dust Scratches и подберем такие настройки, которые удаляют длинные белые царапины с правой стороны снимка (рис. 9.25).

    (рис 9.25) Удаление царапин
  • Запомним состояние снимка, полученное после удаления царапин. Для этого создадим еще один снимок изображения и назовем его Scratches.
  • Вернемся к стартовому состоянию изображения (Ctrl+Z), которое называется в палитре Open.
  • В палитре History поставим пиктограмму восстанавливающей кисти напротив состояния Small. Это означает, что из этого состояния снимка графическая информация будет копироваться в исходное, которое имело изображение сразу после его открытия (рис. 9.26).

    (рис 9.26) Вид палитры History, настроенной на удаление мелких дефектов
  • Активизируем инструмент History Brush (Y), зададим подходящий размер кисти и закрасим кистью верхний левый верхний угол фотографии. В результате будут удалены все мелкие дефекты, который в изобилии присутствовали в оригинале.
  • Поставим значок восстанавливающей кисти напротив состояния Scratches. При этом активным палитры History должно быть новое состояние под названием History Brush (их может несколько, в зависимости от числа применений восстанавливающей кисти). При помощи инструмента History Brush удалить все царапины в правой части снимка. В нашем примере даже не потребовалось менять настройки инструмента. На рис. 9.27 показан тот вид палитры History, который она принимает после выполнения последней операции, а на рис. 9.28 представлена фотография после обработки.
  • (рис 9.27) Состояние палитры после выполнения заключительной операции (рис 9.28) Обработанное изображение

    Палитра History - это своего рода машина времени, встроенная в редактор. Она позволяет выполнять глубокий откат и обмениваться графическими данными между различными состояниями изображения. Правила такого обмена очень просты. Перенос данных выполняется инструментом History Brush (Архивная кисть). Источником служит запись палитры, помеченная значком этой кисти, а адресатом является текущее состояние, выделенное в палитре синим цветом. Источником и адресатом могут быть любые зарегистрированные в палитре состояния обрабатываемого изображения.

    На первый взгляд методика может показаться излишне сложной. Но большое число повторяющихся операций, выполняемых в фиксированной последовательности, - это признак не сложности, а, скорее, громоздкости. Ее можно считать равноценной платой за высокую гибкость и универсальность процедуры. В частности, она позволяет применять настройки фильтра избирательно к разным локальным фрагментам поврежденного изображения. Так, в нашем примере удалось полностью избавиться от всех чужеродных артефактов, не затрагивая центральные части композиции.

    Ключевые термины

    Инструмент Blur (Размытие) - кисть, которая не окрашивает изображения, а избирательно размывает его в заданных тоновых диапазонах.

    Размытие - это ручная или автоматическая процедура усреднения параметров точек, принадлежащих некоторой окрестности или выделенной области. Обработке размытием могут подвергаться не только яркости пикселов, но и иные цветовые или тоновые характеристики, например насыщенность или освещенность.

    Размытие по Гауссу - специальный вид размытия, когда сила усреднения рассчитывается по закону нормального распределения Гаусса. Этот тип размытия во многих случаях является предпочтительным по сравнению с иными алгоритмами. Например, размытие по Гауссу используется при создании эффекта тумана, для растушевки границы выделения посредством размытия маски и во многих других случаях.

    Фильтр - алгоритмическое средство обработки пикселов. В отличие от инструментов, фильтры применяются не избирательно, а массово, ко всем точкам изображения или его выделенной области.

    Фильтр Dust Scratches (Пыль и царапины) - средство для удаления артефактов небольшого размера. Принцип действия фильтра - дозированное размытие дефектов. Отличается хорошо продуманной технологией применения, что исключает оператора от работы "вслепую" методом проб и ошибок.

    Фильтр Unsharp Mask (Контурная резкость) - профессиональное средство для настройки резкости изображения. Для этого программа ищет границы сравнительно однородных фрагментов и повышает их контрастность за счет добавления более светлой и темной полос по обе стороны от граничной линии. Это создает иллюзию высокой контрастности.

    Вернуться к учебному плану