Come configurare smartphone e PC. Portale informativo
  • casa
  • OS
  • Il contrasto dell'immagine. Criteri e metodi per la valutazione aggregata della qualità delle immagini in formati grafici raster

Il contrasto dell'immagine. Criteri e metodi per la valutazione aggregata della qualità delle immagini in formati grafici raster

In questo tutorial impareremo come modificare la luminosità e il contrasto di un'immagine.

Modifica della luminosità di un'immagine

Luminositàè la caratteristica luminosa dei corpi, il rapporto tra l'intensità della luce emessa da una superficie e l'area della sua proiezione su un piano perpendicolare all'asse di osservazione. In poche parole, è la quantità di bianco nell'immagine. Maggiore è la luminosità, più luminoso diventa.


Ecco la formula con cui cambieremo la luminosità:

Il codice:


I valori di luminosità vanno da 0 prima di 255 ... Affinché la luminosità possa essere ridotta e aumentata, i valori di luminosità sono presi nell'intervallo da -255 prima di 255 , quindi la formula calcola il colore e porta all'intervallo da 0 prima di 255 .

In modo che il colore sia nell'intervallo da 0 prima di 255 , useremo la funzione Byte ().

Crea una classe Luminosità e aggiungi la funzione ad esso Byte ().

Il codice:

/ * http: // site, Alexei16 * / byte statico privato ToByte (int Val) (if (Val> 255) Val = 255; else if (Val< 0) Val = 0; return (byte)Val; }

Ora dobbiamo aggiungere la funzione ProcessImage:

Il codice:


Figura 1. Immagine prima del cambio di luminosità.

Figura 2. Immagine dopo aver modificato la luminosità (+85).

Modificare il contrasto di un'immagine

Contrasto- la differenza tra le sfumature del colore dell'oggetto di osservazione e lo sfondo circostante. Ancora una volta, per dirla più semplicemente, è la differenza tra i diversi colori che si trovano uno accanto all'altro. Più alto è il contrasto, più bruscamente osserviamo la transizione da un colore all'altro.

Il contrasto è un po' complicato da implementare. Per aumentare e diminuire il contrasto, i suoi valori sono presi da -100 prima di 100 , e quindi il valore viene portato nell'intervallo da 0 prima di 255 .

La formula per calcolarlo è la seguente:

Il codice:


Canali_RGB ecco i canali RGB(rosso, verde, blu).

Crea una classe Contrasto e aggiungi la funzione ad esso ProcessImage :

Il codice:

/ * http: // site, Alexei16 * / public static unsafe Bitmap ProcessImage (Filter Main, int Value) (int RedVal, GreenVal, BlueVal; double Pixel; double Contrast = (100.0 + Value) / 100.0; // Calcola il totale valore contrasto Contrasto = Contrasto * Contrasto; for (int I = 0; I< Main.AllPixelsBytes; I += Main.BytesPerPixel) { BlueVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 0)); //B GreenVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 1)); //G RedVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 2)); //R Pixel = RedVal / 255.0; Pixel = Pixel - 0.5; Pixel = Pixel * Contrast; Pixel = Pixel + 0.5; Pixel = Pixel * 255; if (Pixel < 0) Pixel = 0; if (Pixel >255) Pixel = 255; * (Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 2)) = Convert.ToByte (Pixel); Pixel = GreenVal / 255.0; Pixel = Pixel - 0,5; Pixel = Pixel * Contrasto; Pixel = Pixel + 0,5; Pixel = Pixel * 255; if (Pixel< 0) Pixel = 0; if (Pixel >255) Pixel = 255; * (Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 1)) = Convert.ToByte (Pixel); Pixel = BlueVal / 255.0; Pixel = Pixel - 0,5; Pixel = Pixel * Contrasto; Pixel = Pixel + 0,5; Pixel = Pixel * 255; if (Pixel< 0) Pixel = 0; if (Pixel >255) Pixel = 255; * (Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 0)) = Convert.ToByte (Pixel); ) Main.UnLock (); ritorna Immagine.Principale; )

Uso dell'applicazione: contrasto

Il codice:

/ * http: // site, Alexei16 * / Bitmap Test1 = Contrast.ProcessImage (nuovo filtro (TestImage), 35); // TestImage è la tua immagine


Figura 3. Immagine prima della modifica del contrasto.

Figura 4. Immagine dopo aver modificato il contrasto (+35).

Nel paragrafo precedente abbiamo visto che l'illuminazione dell'immagine di un oggetto esteso aumenta con l'aumento del diametro dell'obiettivo e con la diminuzione della sua lunghezza focale. Potrebbe sembrare che in questo modo sia possibile aumentare la luminosità dell'immagine di un oggetto esteso e ottenere immagini, ad esempio, più luminose della sorgente stessa. Tuttavia, questa conclusione si rivela errata.

Nel migliore dei casi, la luminosità dell'immagine può corrispondere alla luminosità della sorgente; ciò avviene in assenza di perdite per parziale assorbimento della luce nelle lenti e parziale riflessione di essa da parte delle superfici delle lenti. In presenza di perdite di luce nel sistema, la luminosità dell'immagine di un oggetto esteso è sempre inferiore alla luminosità dell'oggetto stesso. È impossibile ottenere la luminosità dell'immagine di un oggetto esteso, che è maggiore della luminosità della sorgente, utilizzando qualsiasi dispositivo ottico.

L'impossibilità di aumentare la luminosità dell'immagine utilizzando un sistema ottico diventa chiara se ricordiamo la proprietà principale di qualsiasi sistema annotata nel § 102. Un sistema ottico che non ha perdite non cambia flusso luminoso, ma, riducendo l'area dell'immagine, della stessa quantità aumenta l'angolo solido in cui è diretto il flusso luminoso. Con una diminuzione dell'area dell'immagine, il flusso luminoso emesso da un'unità di superficie aumenta, ma questo flusso è diretto verso un angolo solido più grande. Pertanto, il flusso luminoso emesso da un'unità di superficie per unità di angolo solido, cioè la luminosità (vedi §73), rimane invariato.

Per il semplice caso dell'imaging dell'obiettivo, possiamo confermare questa conclusione generale con un semplice calcolo.

Posizionare davanti all'obiettivo a una distanza da esso una piccola superficie luminosa con un'area perpendicolare all'asse principale. Lascia che la sua immagine sia a una distanza dall'obiettivo e abbia un'area. Quindi, ovviamente (Fig. 238), o

Trova il flusso luminoso dalla sorgente attraverso la lente. Secondo la formula (73.2), dove è la luminosità dell'area luminosa, è la sua area ed è l'angolo solido del flusso diretto alla lente. Da ri. 238, si può vedere che, dov'è l'area dell'apertura dell'obiettivo. Così,

Questo flusso luminoso è diretto all'immagine.

Il flusso luminoso emesso dall'immagine è diretto nell'angolo solido, che, come si può vedere dalla Fig. 238 è uguale a.

Riso. 238. La luminosità dell'immagine dipende dal prodotto dell'angolo solido e dall'area dell'immagine e non può superare la luminosità della sorgente

Il flusso proveniente dall'immagine è

Se non c'è perdita di luce nell'obiettivo, allora entrambi i flussi di luce - incidente sull'obiettivo (e diretto da esso all'immagine) e in uscita dall'immagine - dovrebbero essere uguali tra loro:

Quindi, in virtù della (109.1)

cioè, la luminosità dell'immagine prodotta dall'obiettivo è uguale alla luminosità dell'oggetto stesso. Ricordiamo che tutte le conclusioni sono valide solo per oggetti estesi. Considereremo la questione della luminosità dell'immagine degli oggetti puntiformi nel prossimo capitolo.

Il risultato ottenuto ci permette di trovare l'illuminazione dell'immagine data dall'obiettivo, pari alla luminosità dell'oggetto stesso. Ricordiamo che tutte le conclusioni sono valide solo per oggetti estesi. Considereremo la questione della luminosità dell'immagine degli oggetti puntiformi nel prossimo capitolo.

Il risultato ottenuto permette di trovare l'illuminazione dell'immagine data dall'obiettivo. Per l'illuminazione dell'immagine, secondo la formula (109.3), abbiamo

Se la perdita di luce nell'obiettivo può essere trascurata, allora, e quindi

Vediamo che l'illuminazione dell'immagine ottenuta con l'obiettivo è la stessa come se sostituissimo l'obiettivo con una sorgente della stessa luminosità e con un'area uguale all'area dell'obiettivo. La formula risultante (109.6) è applicabile a sistemi più complessi.

La luminosità dell'immagine può essere aumentata e superare la luminosità della sorgente se c'è un mezzo attivo nello spazio tra la sorgente e l'immagine, che amplifica la radiazione che la attraversa. (I metodi per creare mezzi attivi saranno discussi più avanti.) I sistemi con intensificazione della luminosità sono chiamati sistemi ottici attivi. Un esempio di tale sistema è un microscopio a proiezione laser, che consente di ottenere immagini di oggetti microscopici su uno schermo di diversi metri quadrati con un'illuminazione sufficiente per la percezione in una stanza non oscurata. Nei sistemi ottici attivi, l'energia viene trasferita all'immagine dal mezzo attivo.

39. Lunghezza focale del sistema ottico; i piani principali sono distanti l'uno dall'altro. Costruisci in questo sistema immagini di un oggetto situato dal piano principale anteriore alle distanze: a); B); v). In ogni caso, trova gli ingrandimenti lineari e angolari.

40. Il sistema ottico è costituito da due lenti posizionate nell'aria a distanza l'una dall'altra. Il fuoco anteriore è a una distanza dal primo obiettivo e il fuoco posteriore è a una distanza dal secondo obiettivo. L'immagine ingrandita tre volte si trova a una distanza dal fuoco posteriore. Trova la lunghezza focale del sistema e la posizione dei piani principali rispetto alle lenti che compongono il sistema.

Riso. 239. Esercizio 41

41. Un teleobiettivo viene utilizzato per fotografare oggetti distanti - sistema ottico, in cui il piano principale posteriore è davanti alla lente anteriore (Fig. 239).

Spiega i vantaggi di un teleobiettivo per fotografare soggetti distanti rispetto agli obiettivi convenzionali.

42. Trova la relazione tra potenza ottica e luminosità

43. Un oggetto la cui illuminazione è uguale e la riflettanza diffusa è 0,70 viene fotografato utilizzando un obiettivo con un'apertura relativa. Trova la luminanza dell'immagine, supponendo che sia approssimativamente nel piano focale dell'obiettivo.

44. Determina l'illuminazione fornita dal riflettore, il cui specchio ha un diametro e l'arco del riflettore ha luminosità: la lunghezza focale del sistema. Dimostrare la validità di questa formula.

Quando si tratta di misurare determinati parametri dell'immagine, emerge immediatamente una spiacevole sottigliezza. L'uomo e il computer percepiscono le immagini in modo diverso. Una persona isola gli oggetti dal rumore, può guardare qualcosa in condizioni di scarsa illuminazione e un computer interpreta un'immagine come un insieme di coordinate con luminosità corrispondente. E quando a una persona e a un computer viene chiesto di qualsiasi caratteristiche distintive immagini, si disperderanno immediatamente nelle letture. È necessario in qualche modo fare in modo che le conclusioni che hanno tratto fossero simili.
Considera i metodi utilizzati per analizzare il contrasto in immagini in bianco e nero, e proveremo a scegliere qualcosa di più o meno oggettivo.

Metodo uno
Il metodo canonico, dal 1977.

Il contrasto è determinato dal rapporto della differenza tra la luminosità dell'oggetto di osservazione 1 e dello sfondo 2 rispetto a una di queste luminosità. L'intervallo dei valori visualizzati è compreso tra 0 e 1.
In effetti, non mostra nulla. Andare avanti.

Metodo due
È stato proposto da scienziati domestici nel 1979 per l'analisi delle immagini della trama.
La linea di fondo è questa: poiché l'immagine ha un carattere di trama complesso, ciò dà origine alla necessità di determinare il suo contrasto per procedere dal contrasto delle singole combinazioni di elementi dell'immagine. In questo caso, tutti gli elementi sono considerati equivalenti e il contrasto di ciascuna coppia di essi è calcolato dalla formula:

dove gli elementi del numeratore e del denominatore sono la luminosità degli elementi dell'immagine del grafico. La trama dell'immagine presuppone la possibilità del suo utilizzo da parte di una persona. Pertanto, quando si valuta il contrasto come uno dei parametri della qualità dell'immagine, è necessario prendere in considerazione una serie di caratteristiche della percezione visiva umana. Successivamente, applicando la regola della sommatoria dei contrasti, viene calcolato un insieme di valori che determinano la percezione di ciascuna coppia di elementi dell'immagine. Mediando la matrice dei contrasti locali si ottiene il contrasto totale.
Il metodo è troppo complicato e non funzionerà.
Metodo tre
In GOST 18862-73 del 1983:

La luminosità delle aree dell'immagine viene misurata con un fotometro in candele per metro quadrato, l'errore è del 10%, che è un po' troppo. E se c'è un fotometro (non l'ho mai visto dal vivo). In assenza di tale, ho personalmente avuto l'esperienza di misurare con un oscilloscopio:
viene preso un filo in cui viene emesso il segnale (ad esempio un composito), viene fornito un segnale di prova (strisce o scacchiera), viene visualizzato un oscillogramma e, confrontando con lo standard per un segnale video, viene misurata la differenza, poi normalizzato rispetto al massimo. Precisione - Penso, da qualche parte intorno al 20-25%, che va oltre la razionalità d'uso. L'intervallo dei valori visualizzati è compreso tra 0 e 1. Di parte.
Ovviamente non adatto, andiamo avanti.
Metodo quattro
Allo stesso modo, lo standard federale statunitense 1037C del 1996:
dice solo che "il contrasto è il rapporto tra la luminosità di un certo elemento dell'immagine (pixel) e la luminosità del resto dell'immagine". Vale anche la pena notare che questo standard definisce la luminosità come una quantità incommensurabile.
Non ci si addice per niente. Basta notare che esiste una cosa del genere.
Metodo cinque
Fondata da Vorobel nel 1999, menzionata su una risorsa così rispettabile come MATLAB.Exponenta.

È già interessante, perché è normalizzato nell'intervallo di luminosità da 0 a 1 ed è molto oggettivo.

C'è una sottigliezza con il calcolo del contrasto. Ci sono due oggetti affiancati, uno ha una luminosità di 10, l'altro 20, secondo il primo e il terzo metodo otteniamo 0,5, nel secondo - 0,3. Luminosità 100 e 200, secondo il primo e il terzo metodo otteniamo lo stesso 0,5, secondo il secondo - ancora 0,3, tuttavia, con luminosità 10 e 20, la differenza potrebbe non essere vista.

Secondo me, è più obiettivo calcolare il contrasto secondo il metodo di Vorobel, se la qualità è scarsa e c'è molto rumore, prendere in considerazione le aree degli oggetti e fare la media dei valori della luminosità degli oggetti da loro.

Ora vediamolo in azione:


Ci sono tre immagini di fila: normale, con un istogramma equalizzato e ideale. Le aree selezionate sono state analizzate, nel formato .bmp, l'intervallo di luminosità è 0 - 255.

Il contrasto di un'immagine convenzionale è K = 0,67.
- il contrasto dell'immagine equalizzata K = 0,88.
- contrasto immagine perfetta K = 1.

Ecco una storia, grazie per l'attenzione!

V computer grafica tonoè il livello (tonalità) del colore. L'immagine tonale ha una scala di grigi continua dal bianco al nero. Per un colore, il numero di tali gradazioni (passi) in modello di colore RGB è 256 (8 bit).

Senso correzione del tono l'immagine fotografica consiste nel dare il massimo alla foto gamma dinamica regolando la luminosità e il contrasto dell'immagine. Per valutare e correggere la luminosità e il contrasto dell'immagine (la sua correzione tonale), l'editor utilizza istogrammi.

Nuovo termine

istogramma- un grafico a barre che mostra il numero di pixel dell'immagine (in verticale) con un dato livello di luminosità (in orizzontale). In un'altra formulazione, un istogramma è un grafico che mostra la distribuzione dei pixel dell'immagine in termini di luminosità. Quando si traccia questo grafico, l'asse X viene tracciato con valori di luminosità nell'intervallo da 0 (nero) a 255 (bianco) e l'asse Y è il numero di pixel che hanno un valore di luminosità corrispondente.

Per uno specialista in computer grafica, l'analisi degli istogrammi consente di capire quali aree tonali dell'immagine necessitano di correzione e in quali (Fig. 1.16).

Quando si visualizzano gli istogrammi su un'immagine fotografica chiara, la collina principale di pixel viene spostata a destra, su una scura - a sinistra e in un'immagine normale si trova nel mezzo dell'istogramma.

In un'immagine luminosa, tutti gli oggetti sono evidenziati. Un esempio di tali immagini sono le fotografie di oggetti luminosi molto illuminati. Le aree di ombre e mezzitoni di tali immagini di solito contengono poco materiale informativo e non sono di interesse.

Nell'immagine scura, molti dettagli importanti nascosto (perso) nelle zone d'ombra. I mezzitoni e le alte luci sono poco enfatizzati. Tali immagini si ottengono fotografando in condizioni di scarsa illuminazione.

Le immagini normali sono caratterizzate da la massima qualità, ovvero una distribuzione uniforme dei toni in tutte e tre le aree: luci, mezzitoni e ombre.

Così, istogramma si chiama grafico che mostra la distribuzione dei pixel dell'immagine in termini di luminosità. Attrezzo istogramma consente di stimare la gamma dinamica di un'immagine, ovvero la differenza tra le sue aree più luminose e più scure (lo spread tra la luminosità minima e massima dell'immagine). In altre parole, puoi anche utilizzare l'istogramma per determinare quali aree tonali sono dominanti: ombre (aree scure), luci (luci) o mezzitoni. V Adobe Photoshop il controllo della gamma dinamica dell'immagine viene eseguito dal comando Immagine | Correzione | livelli.

In Adobe Strumento Photoshop la correzione dell'istogramma è uno strumento livelli... Usando Livelli (modificando la luminosità e il contrasto dell'immagine), puoi rendere un'immagine più chiara o più scura, ovvero migliorarne la gamma dinamica. In altre parole, con l'aiuto degli istogrammi, puoi valutare la qualità dell'immagine e, con l'aiuto dei livelli, questa qualità può essere migliorata. Per lavorare con un istogramma in livelli, c'è uno strumento Impostazione del punto nero, attrezzo Impostazione del punto di grigio e strumento Impostazione del punto di bianco... Secondo l'istogramma, la caratteristica tonale di un'immagine può essere classificata in tre tipi: chiara, scura o normale.

Il punto bianco è il più luminoso punto luce Immagini. Di conseguenza, il punto nero è il punto dell'immagine con luminosità minima(il più nero). Il punto di grigio è tra il bianco e il nero.

Quindi, un set di tre contagocce è progettato per impostare i valori dei punti bianco e nero e il valore del fattore gamma specificandoli direttamente sull'immagine modificata selezionando il contagocce appropriato.

Oltre ai contagocce che controllano i punti, i livelli hanno cursori triangolari tra i triangoli estremi che caratterizzano il valore delle luci e delle ombre nell'immagine, e c'è un terzo triangolo che è progettato per controllare la luminosità nell'area di ​i toni medi dell'immagine. Questo controllo bitmap ha nome speciale - fattore gamma e le azioni eseguite spostando il triangolo centrale sono chiamate regolazioni gamma. L'impostazione del valore di questo parametro inferiore a 1 (questo valore è impostato per impostazione predefinita), porta all'oscuramento dell'immagine e, al contrario, più di 1 - per schiarire l'immagine nell'area dei mezzitoni. In entrambi i casi, c'è un cambiamento nel contrasto dell'immagine.

Nuovo termine

Gamma- rapporto di contrasto nei toni medi dell'immagine.

Parametri della sezione Livelli di uscita possono essere controllati allo stesso modo dei parametri di input. Tuttavia, a differenza di loro, qui lo spostamento del triangolo sinistro schiarisce i pixel più scuri (ombre) e, al contrario, spostando il triangolo destro si scuriscono i pixel più chiari (luci).

Premere il pulsante Automatico (Automatico)è un'alternativa al fare squadra speciale Livelli automatici... Attiva la procedura di correzione automatica dei toni, la cui essenza è eliminare un numero predeterminato di pixel più chiari e più scuri nell'immagine.

Elenco Canale fornisce l'accesso a qualsiasi canale di colore utilizzando un elenco a discesa. Con esso, puoi regolare i valori di luminosità di input e output separatamente per ciascun canale separatamente.

Nota

L'idea della correzione tonale è di dare all'immagine la massima gamma dinamica, che a sua volta è direttamente correlata alla regolazione della luminosità dell'immagine. Tuttavia, non solo istogrammi e livelli vengono utilizzati per valutare e correggere la luminosità e il contrasto dell'immagine (la sua correzione tonale). Photoshop offre un'ampia gamma di strumenti simili, inclusi strumenti curve, Luminosità e Contrasto.

curve

Per invocare questo strumento in Photoshop, usa il comando Immagine (Immagine) | Correzione (Regolazione) | curve o la combinazione di tasti corrispondente Ctrl + M... Per il principio di funzionamento, il comando curve vicino alla squadra livelli, ma solo qui per regolare la luminosità dell'immagine invece dell'istogramma viene utilizzato attrezzo, nota anche come curva di sintonia in linea retta di 45 gradi. Se la curva in stato originale non viene modificato, quindi tutti i pixel di input (originale) e output (modificato) hanno valori di luminosità identici - Fig. 1.17.


Riso. 1.17.

Curvaè un grafico che converte l'intervallo spettrale dell'immagine originale (dati di input) nell'intervallo spettrale dell'immagine corretta (dati di output).

Se lo strumento livelli per regolare la luminosità, vengono utilizzate solo tre aree (luci, ombre e mezzitoni), quindi nello strumento Curva si modifica il contrasto contemporaneamente in molti intervalli di luminosità dell'immagine. Questa è la principale differenza tra questi strumenti, uno dei quali è più sottile e l'altro è più grossolano.

Impostando l'inclinazione della curva più di 45 gradi (curva convessa verso l'alto), si espande la gamma di toni o colori inclusi nelle aree corrispondenti dell'immagine, rendendola più luminosa e contrastante. Al contrario, l'impostazione di una curva concava verso il basso si traduce in una gamma di toni più ristretta e, di conseguenza, in una diminuzione del contrasto e nell'oscuramento dell'immagine.

Consigli

Utilizzare curve di regolazione concave per correggere la sottoesposizione (mancanza di dettagli nelle ombre) e curve di regolazione convesse per la sovraesposizione (mancanza di dettagli nelle alte luci).

La maggior parte dei controlli (contagocce e cursori) della finestra di dialogo curve non differisce dalla finestra di dialogo discussa in precedenza livelli... Pertanto, ha senso concentrarsi solo su nuovi elementi. Questo è il pulsante di disegno della curva libera ( Disegna per modificare la curva) con un'immagine a matita. Se in modalità normale la forma della curva si modifica impostando fino a 16 punti sulla curva e poi trascinandoli con il mouse, quindi utilizzando lo strumento A mano libera puoi disegnare qualsiasi forma della curva di regolazione con il mouse. Dopo aver terminato il disegno, premere il pulsante Liscio per smussare gli angoli acuti della curva.

Luminosità/Contrasto

Squadra Luminosità/Contrasto viene utilizzato per correggere contemporaneamente la luminosità e il contrasto dell'immagine, cioè no impostazione separata ciascuna delle tre gamme tonali (ombre, mezzitoni e luci) e correggendo l'intera immagine contemporaneamente. E sebbene questo strumento non abbia la flessibilità e le capacità degli strumenti discussi in precedenza curve e livelli, ma vince nella semplicità e velocità del suo lavoro.

Per esplorare le possibilità di una finestra di dialogo Luminosità-Contrasto uso esempio specifico... L'immagine di un gatto mostrata a questo scopo in Fig. 1.18 ha un contrasto eccessivamente alto e una luminosità bassa, e quindi dettagli scarsi nelle ombre e nelle luci. Proviamo a correggere queste carenze.


Riso. 1.18.

Per colorare un'immagine del genere, esegui il comando Immagine (Immagine) | Correzione (Regolazione) | Luminosità/Contrasto... Questo apre una finestra di dialogo Luminosità/Contrasto- Riso. 1.19.


Riso. 1.19.

Spostando il cursore del parametro Luminosità a destra (schiarimento), regola il valore sulla luminosità ottimale per la tua immagine. Sposta il cursore dei parametri Contrasto lasciato a valore ottimale per ridurre il contrasto dell'immagine. Valuta il risultato nella finestra immagine attiva... Se ti va, clicca sul pulsante ok(fig. 1.20).


Riso. 1.20.

Correzione del colore e bilanciamento del colore

Correzione del colore- modificare i parametri di colore dei pixel (luminosità, contrasto, tonalità, saturazione) per ottenere il colore ottimale dell'immagine. Photoshop utilizza i comandi per la correzione del colore: e Tonalità/saturazione.

Bilanciamento del coloreè il rapporto tra i colori nell'immagine. La regolazione del bilanciamento del colore consente di migliorare o indebolire un colore a spese di un altro aggiuntivo (complementare ad esso). Ad esempio, il rosso è complementare (opposto sulla ruota dei colori) al ciano, il verde al magenta e il giallo al blu. Al centro della correzione del colore usando il comando Bilanciamento del colore c'è una diminuzione della grandezza della componente di colore in eccesso a causa del miglioramento del suo colore complementare. Un aumento del rosso porta a una diminuzione del ciano e, al contrario, una diminuzione del rosso aumenta il contenuto dell'immagine. blu... Attrezzo Bilanciamento del colore(Bilanciamento del colore) serve per la correzione del colore dell'intera immagine, anche se, se necessario, è possibile utilizzarlo per correggere aree selezionate dell'immagine.

Tonalità/saturazione

Questi termini si riferiscono al modello di colore HSL e quindi puoi controllare le caratteristiche del colore di un'immagine regolando i componenti del colore di quel modello: Tonalità di colore(Tinta), Saturazione e Leggerezza... La finestra delle impostazioni viene richiamata dal comando Immagine | Correzione | Tonalità/saturazione o una combinazione di tasti Ctrl + U(fig. 1.21).


Riso. 1.21.

In questa finestra:

  • muovere il motore Tinta viene eseguito lungo il perimetro della ruota dei colori nell'intervallo da -180 a 180 gradi. Dopo aver impostato un valore specifico questo parametro c'è uno spostamento automatico di tutti i colori dell'immagine di un dato valore sommandolo al grado equivalente di ogni colore;
  • muovere il motore Saturazione a destra consente di modificare il valore di questo parametro da 0 (originale) a 100 percento ( colore puro senza aggiunta di componente grigio); spostandosi a sinistra - da 0 a -100 gradi (il colore scompare, trasformandosi in una sfumatura di grigio);
  • parametro Leggerezza viene utilizzato per regolare la luminosità dell'immagine nell'intervallo da -100 percento (tutti i colori diventano neri) a 100 percento (i colori scompaiono, trasformandosi in Colore bianco);
  • le barre dei colori superiore e inferiore fungono da finestra anteprima, visualizzando rispettivamente lo spettro originale e modificato dell'immagine;
  • elenco Modificare include sei in omaggio canali di colore e un canale composto ( Qualunque cosa). La scelta di uno dei sei colori di base consente di apportare modifiche ai parametri di colore elencati separatamente per ciascuna gamma di colori indipendentemente dagli altri, fornendo uno strumento per ritocchi l'intera immagine. Impostazione delle opzioni Maestro (tutti)è progettato per applicare le impostazioni effettuate all'intera gamma di colori dell'immagine contemporaneamente;
  • casella di controllo Tonificante (Colorare)è progettato per implementare una delle due possibili tecnologie: colorazione immagine in bianco e nero una delle sfumature di colore o per ricolorare un'immagine a colori convertendo l'intera gamma di colori in una serie di sfumature di un colore.

Correzione del tono in Photoshop

Sofya Skrylina, insegnante Tecnologie informatiche, San Pietroburgo

La correzione del tono dell'immagine si riferisce a schiarire, scurire o migliorare il contrasto di un'intera immagine o di parti di essa. Questo articolo discuterà i metodi per diagnosticare la tonalità dell'immagine e gli strumenti per la correzione tonale di una foto.

Diagnostica della tonalità dell'immagine

Prima di procedere con la correzione dell'immagine, è necessario analizzare l'immagine, determinare la gamma tonale, che aiuterà a scegliere gli strumenti giusti per correggere le imperfezioni dell'immagine originale. Per questi scopi, viene utilizzato l'istogramma dell'immagine.

Un istogramma illustra la distribuzione dei pixel in un'immagine. Questo è un grafico che mostra il numero di pixel per ogni livello di intensità del colore. Asse X i toni si trovano nell'intervallo da 0 (nero o ombra) a 255 (bianco o chiaro) e lungo l'asse - il numero di pixel per ogni livello. L'istogramma consente di determinare se un'immagine contiene dettagli sufficienti nelle ombre (lato sinistro del grafico), nei mezzitoni (al centro) e nelle aree più chiare dell'immagine (lato destro). Nella fig. 1 mostra un esempio di lettura di un istogramma.

Riso. 1. Esempi di lettura di un istogramma: a - una fotografia molto chiara, il grafico viene spostato a destra, nell'area delle alte luci; b - una fotografia con una gamma tonale completa, il grafico è costruito a tutti i livelli di intensità della luce; в - una foto scura, il grafico è spostato a sinistra, nell'area delle ombre

Per aprire la tavolozza istogramma(Istogramma), esegui il comando Finestra(Finestra) -> istogramma(istogramma). Questa tavolozza non è uno strumento di correzione, è intesa solo per la diagnostica delle immagini. Per determinare la gamma tonale, viene utilizzato un istogramma del canale RGB combinato e per visualizzare le statistiche viene utilizzata una vista estesa (Fig. 2).

Riso. 2. Istogramma della tavolozza con statistiche

Menu `A tendina Una fonte(Sorgente) diventa disponibile per i documenti multilivello: è possibile valutare la tonalità del livello corrente o dell'immagine totale, tenendo conto di tutti i livelli. Parametri Livello, Contatore e percentile visualizzare le statistiche per l'area sotto il puntatore del mouse (Figura 3).

Riso. 3. Istogramma della tavolozza per il livello selezionato con le statistiche della posizione corrente del puntatore del mouse sul grafico

Nella tavolozza istogramma(Istogramma) sotto il grafico, vengono fornite le seguenti informazioni statistiche:

Nella fig. 3, l'istogramma occupa l'intera gamma tonale. Altezza del grafico e valore del parametro La media(113,86) mostrano che l'immagine ha molte alte luci, il che significa che la foto è esposta correttamente. La deviazione è insignificante (58,68), quindi l'immagine non ha transizioni luminose nitide. Da tutto ciò ne consegue che questa immagine non necessita di correzione tonale.

Dovrebbe essere chiaro che non esiste un istogramma perfetto! Ogni immagine è diversa dalle altre e ha il proprio grafico di distribuzione dei pixel unico. Inoltre, non è sempre necessario correggere quando un istogramma mostra un chiaro spostamento verso le alte luci o le ombre. Ad esempio, è logico che una foto scattata di notte o al spazio aperto, Esso ha basso livello luminosità. E l'istogramma in questo caso corrisponderà a un'immagine sottoesposta (Fig. 4).

Nota che il picco dell'istogramma è spostato a sinistra del grafico - questo indica il contenuto un largo numero ombre e un numero molto ridotto di luci nell'immagine. Questo è indicato anche dai valori dei parametri La media(26.89) e Mediano(undici). Ma questa foto non è sottoesposta, è stata scattata in condizioni naturali. E sarebbe sbagliato correggere un'istantanea del genere solo per la visualizzazione "corretta" dell'istogramma.

Ecco un altro esempio di eccezione alla regola (Figura 5). Il paesaggio invernale è l'esatto opposto dell'esempio precedente. Il picco dell'istogramma è spostato a destra (verso le alte luci) e il grafico ha poche aree scure. Valori dei parametri La media(169.30) e Mediano(169) sono prossimi alla luminosità massima. Ma, nonostante le letture dell'istogramma, questa immagine non richiede correzione, la sua luminosità è naturale.

livelli

Finestra di dialogo livelli(Livelli) viene chiamato dal comando Immagine(Immagine) -> Correzione(Regolazioni) -> livelli(Livelli) o l'equivalente da tastiera di Ctrl + L (su Mac OS - Comando + L). La finestra mostra un istogramma dell'immagine. Ma, a differenza della tavolozza istogramma, in questa finestra possiamo apportare correzioni manipolando tre slider: - ombre, - mezzitoni, - luci (Fig. 6).

Nella fig. 7 è un istogramma di un'immagine sbiadita. Si noti che il grafico non è distribuito sull'intero intervallo di tono, ma solo sulla sua parte. A sinistra ea destra del grafico, non ci sono pixel del livello di luminosità.

Pertanto, durante la correzione, è necessario espandere la gamma tonale. Per fare ciò, imposta i pixel più scuri su zero luminosità, ovvero sposta il dispositivo di scorrimento nero a destra nella parte inferiore del grafico e i pixel più chiari - luminosità massima, ovvero sposta il cursore bianco a sinistra in fondo al grafico (Fig. 8).

Riso. 8. La correzione di un'immagine sfocata nella finestra Livelli viene eseguita spostando i cursori in bianco e nero alla base del grafico

Contemporaneamente alla modifica della posizione dei cursori, l'istogramma nella tavolozza cambia (Fig. 9), il che ci mostra che come risultato della correzione, l'immagine ora ha pixel nell'intera gamma tonale (grafico a strisce).

Riso. 9. Le modifiche nella finestra Livelli comportano modifiche nella palette Istogramma

Nota il triangolo con punto esclamativo nella finestra della tavolozza istogramma che appare durante la correzione. Avverte che i livelli di luminosità sono stati rimossi a causa della loro ridistribuzione su tutta la scala. Pertanto, si sono formati cali di livello, che sono chiaramente visibili se si fa clic su questa icona (Fig. 10).

Riso. 10. Il risultato dell'aumento del contrasto nella finestra Livelli e della visualizzazione modificata dell'istogramma dopo la correzione

Schiarire e scurire un'immagine

Per schiarire troppo o scurire troppo immagine chiara, è necessario modificare la posizione del cursore grigio, ovvero la gamma dell'immagine. La gamma predefinita è 1. Per una foto scura, il cursore viene spostato a sinistra (il valore gamma è maggiore di 1), per una foto chiara - a destra (il valore gamma è inferiore a 1).

Ci sono esempi di immagini molto chiare o scure in cui non solo il picco dell'istogramma è spostato verso le alte luci o le ombre, ma l'intero grafico dei livelli di luminosità non è distribuito su tutta la gamma tonale. Per correggere tale immagine è sufficiente assegnare la luminosità zero ai pixel più scuri (per le immagini chiare) o assegnare la luminosità massima ai pixel più chiari (per le immagini scure). In altre parole, sposta il cursore nero (per immagini chiare) o bianco (per immagini scure) nella parte inferiore del grafico. Lo spostamento del cursore del grigio in questo caso avviene automaticamente, ma se necessario, per migliorare l'effetto, è possibile spostare anche il cursore del grigio verso le alte luci o le ombre.

Nella fig. 11 mostra l'immagine luminosa originale del castello di Eltz e il suo istogramma. L'istogramma non è distribuito sull'intera gamma tonale e il suo picco è spostato a destra.

Per la correzione di questa immagine il cursore nero viene spostato nella parte inferiore del grafico e il valore gamma viene leggermente diminuito (Fig. 12).

Correzione del tono usando le curve

Finestra di dialogo curve(Curve) si apre con il comando Immagine(Immagine) -> Correzione(Regolazioni) -> curve(Curve) o l'equivalente da tastiera di Ctrl + M (su Mac OS - Comando + M). Questa finestra consente di effettuare regolazioni utilizzando 14 punti diversi nella gamma tonale dell'immagine (dalle ombre alle luci). La gamma tonale è rappresentata come una linea retta diagonale (Fig. 13).

Per visualizzare l'istogramma dell'immagine insieme alla linea retta, selezionare la casella istogramma(istogramma). Fare clic tenendo premuto il tasto Alt (in Mac OS - Opzione) in qualsiasi punto del sistema di coordinate per modificare il passo della griglia, operazione che può essere eseguita anche utilizzando i due pulsanti nella parte inferiore della finestra (vedere la Figura 13).

Per correggere l'immagine nella modalità di modifica della curva utilizzando i punti (pulsante), aggiungere punti al grafico e quindi piegare la curva.

Per aggiungere un punto al grafico, è sufficiente fare clic sulla posizione desiderata sulla linea retta. Se hai bisogno di rimuovere punto di controllo, quindi prima devi selezionarlo con un clic del mouse, quindi premere il tasto Backspace (su Mac OS - Tasto Elimina). Puoi anche fare clic su di esso tenendo premuto con il tasto Ctrl(su Mac OS - con il tasto Comando). Impossibile eliminare punti finali storto!

Attenzione! Se non sei soddisfatto del risultato della correzione, premi Tasto Alt(su Mac OS - Tasto opzione) - pulsante Cancellazione (Annulla) si trasformerà in un pulsante Ripristina (Ripristina). Premilo: questo ti consentirà di annullare la correzione non riuscita senza chiudere le finestre. Quindi riprova. Inoltre, oltre alle finestre di correzione del tono, l'azione di questo tasto si applica alla maggior parte delle finestre di dialogo!

Schiarire o scurire un'immagine

Per schiarire o scurire un'immagine utilizzando la finestra di dialogo curve(Curve) è necessario impostare un punto al centro di una linea retta e allungarlo verso l'alto (per schiarire) o verso il basso (per scurire) per rendere il grafico rispettivamente convesso o concavo. Nella fig. 14 mostra l'immagine scura originale della lucertola e il suo istogramma nella finestra curve.

Per schiarire l'immagine, la retta viene trasformata in una curva convessa (Fig. 15).

Riso. 15. Foto finale chiarita e un esempio di correzione nella finestra Curve

Aumenta il contrasto dell'immagine

Per aumentare il contrasto dell'immagine, è necessario rendere la linea di correzione simile alla lettera S. Per fare ciò, aggiungere almeno tre punti alla linea (Fig. 16).

Durante la correzione, il punto superiore dovrebbe essere spostato verso l'alto e quello inferiore verso il basso (Fig. 17).

Correzione della spaziatura dei toni

Finora abbiamo visto esempi di immagini, la cui correzione potrebbe essere eseguita come nella finestra livelli(livelli) e nella finestra curve(Curve), perché la correzione è stata eseguita sulla gamma tonale generale. A causa del fatto che la finestra di dialogo curve consente di regolare diverse parti della curva indipendentemente l'una dall'altra, questo strumento fornisce più possibilità rispetto alla correzione dei livelli.

Nella fig. 18 mostra un'immagine della Prospettiva Nevsky. L'istogramma è leggermente spostato a sinistra, indicando che l'immagine è dominata da pixel scuri.

Se provi a riparare il difetto nella finestra livelli(Livelli), spostando il cursore bianco nella parte inferiore del grafico, non otterremo il risultato previsto. L'immagine diventa più chiara, ma i cambiamenti sono evidenti nelle aree più chiare (Fig. 19). E se provi ad aumentare la gamma dell'immagine, insieme alle case il cielo e le decorazioni per il Giorno della Vittoria svaniscono.

Riso. 19. La correzione nella finestra Livelli sulla gamma tonale generale non dà il risultato desiderato

V in questo caso basta schiarire le immagini scure delle case, lasciando inalterate le zone chiare del cielo. Per questo in vetrina curve(Curve), è necessario definire l'intervallo tonale che si desidera proteggere dall'impatto e l'intervallo da correggere. Se, senza chiudere la finestra di dialogo, si sposta il puntatore del mouse sull'immagine, appare un punto su una linea retta che corrisponde al valore di luminosità dei pixel selezionati.

Nel nostro caso, l'intervallo per la correzione è parte inferiore una linea retta è la diagonale dei due quadrati inferiori. È in quest'area che si trova la luminosità dei pixel dei frammenti scuri delle case. Le restanti aree (punti su una linea retta situati nelle prime due caselle) devono essere protette dagli urti. Per fare ciò, aggiungi diversi punti in questo intervallo (Fig. 20).

Riso. 20. L'intervallo inferiore è soggetto a correzione e quello superiore è protetto dagli urti

Per schiarire i frammenti dell'immagine, è necessario rendere convessa una parte della curva di correzione (Fig. 21).

Tonalità HDR

Photoshop CS5 introduce nuova funzionetonificante HDR(HDR Toning), che consente di stilizzare un singolo scatto come un'immagine HDR. Ma può anche essere usato per correggere la gamma tonale influenzando le ombre e le alte luci di un'immagine. Inoltre, questa funzione consente di dettagliare parti dell'immagine, il che è molto conveniente nella fase finale della correzione. Quindi, nel nostro caso, la fotografia di Nevsky Prospekt nel corso della correzione del tono, oltre a schiarire le aree necessarie, è diventata piatta. Aumenta il dettaglio (+ 105%) e la saturazione dell'immagine (+ 30%) nella finestra Tonalità HDR ha reso l'immagine molto più attraente (fig. 22).

Questa finestra si apre con il comando Immagine-> (Immagine) -> Correzione(Regolazioni) -> Tonalità HDR(tonalità HDR).

Compensazione dell'esposizione

Finestra di dialogo Esposizione(Esposizione) serve per regolare il tono delle immagini HDR, ma supporta anche immagini a 8 bit. Per chiamarlo, usa il comando Immagine(Immagine) -> Correzione(Regolazioni) -> Esposizione(Esposizione).

Il tono può essere regolato modificando tre parametri:

  • Esposizione(Esposizione) - progettato per correggere l'area chiara della scala tonale con un impatto minimo sulle parti più scure;
  • Cambio(Offset) - sostituisce ombre e mezzitoni con un impatto minimo sulle alte luci;
  • Correzione gamma(Correzione gamma) - modifica la gamma dell'immagine.

Nella fig. 23 mostra una fotografia scura di uno scoiattolo, confermata dall'istogramma dell'immagine.

In questo caso, per correggere l'immagine, è necessario influenzare il singoli siti fotografa in modi diversi: la neve ha bisogno di essere schiarita molto meno dello scoiattolo, e per il suo muso è necessario aumentare il contrasto. Queste attività possono essere completate con successo nella finestra di dialogo Esposizione(Esposizione) - fig. 24.

Regolazione rapida dei tasti

Oltre alle funzioni discusse in Photoshop, esistono strumenti che consentono di regolare istantaneamente la tonalità di un'immagine. Non richiedono regolazioni estese e alcune di esse ti consentono di regolare l'immagine con un solo clic!

Correzione della chiave utilizzando la finestra di dialogo Luminosità/Contrasto

Questa finestra di dialogo facile da usare
ha solo due cursori - Luminosità(Luminosità) e Contrasto(Contrasto). La correzione si riduce al cambiamento della loro posizione (Fig. 25).

Riso. 25. Finestra di dialogo Luminosità/Contrasto

Livelli immagine corretti automaticamente

La correzione automatica del tono e del colore viene eseguita nella finestra di dialogo livelli(Livelli) o curve(Curve) facendo clic sul pulsante Auto(Auto) e la sua impostazione si trova nella finestra di dialogo aperta facendo clic sul pulsante Parametri(Opzioni), vedere fig. 6 e 13.

I comandi vengono utilizzati anche per correggere automaticamente l'immagine per tonalità. Autotone(Tono automatico) e Contrasto automatico(Contrasto automatico) dal menu Immagine(Immagine).

Con metà degli esempi di comando forniti Autotone e Contrasto automatico ha affrontato con successo, ad eccezione delle fotografie del castello di Eltz, della Prospettiva Nevsky e dello scoiattolo. Prima di eseguire la correzione manuale, provare a eseguire la correzione automatica del livello, perché in caso di risultato positivo comandi automatici ti farà risparmiare molto tempo.

Correzione del tono con le pipette

Finestre di dialogo livelli(livelli), curve(Curve) e Esposizione(Esposizione) contengono tre pipette: nera, grigia e bianca - vedere fig. 6, 13 e 24.

Per le immagini a colori, tutti e tre i contagocce nelle finestre livelli e curve vengono utilizzati per rimuovere lo spostamento del colore, ovvero per la correzione del colore. E per la correzione tonale, puoi usare contagocce in bianco e nero, ma solo per immagini in scala di grigi. Le immagini a colori vengono colorate usando tutti e tre i contagocce nella finestra Esposizione.

Il principio di lavorare con i contagocce è il seguente: è necessario selezionare il contagocce desiderato, quindi fare semplicemente clic sull'area dell'immagine che dovrebbe essere nera, grigia o bianca. Si prega di notare che le correzioni rapide con le pipette non sono sempre possibili. L'immagine deve contenere aree nere, neutre o bianche percepite. Ad esempio, è probabile che una fotografia di un tramonto non contenga neutri o bianchi.

Utilizzo dei livelli di regolazione

Tutti gli strumenti discussi in questo articolo apportano modifiche irreversibili al livello dell'immagine. Per evitare di perdere la tua foto originale, è meglio sperimentare immagini o livelli duplicati. Puoi anche salvare i risultati della correzione come istantanee nella tavolozza Storia(Storia). Ma ricorda che dopo aver chiuso un documento con più istantanee, verrà salvata solo l'istantanea corrente. Pertanto, le immagini dovrebbero essere utilizzate solo per selezionare il risultato di correzione più efficace.

Un altro modo per correggere l'immagine e non perdere foto originale- creare un livello di regolazione. I livelli di regolazione consentono di tornare indietro e apportare modifiche di tonalità successive senza rimuovere dati dal livello dell'immagine o apportare modifiche permanenti.

Per creare un livello di regolazione, usa il pulsante con l'icona del cerchio nella tavolozza strati(Strati). Facendo clic su di esso viene visualizzato un menu a comparsa in cui è necessario selezionare il nome dello strumento per la correzione del tono: Luminosità/Contrasto, livelli, curve o Esposizione... Dopo le impostazioni nella tavolozza strati(Livelli) viene visualizzato un livello di regolazione che, come un normale livello, può essere disattivato o eliminato in qualsiasi momento. Pertanto, in questo caso, non ci saranno cambiamenti irreversibili nell'immagine. Inoltre, puoi creare diversi livelli di regolazione per scegliere il risultato di correzione di maggior successo. Quindi, nella fig. 26 tavolozza strati(Livelli) contiene tre livelli di regolazione con diversi strumenti di correzione del tono. Le regolazioni vengono effettuate utilizzando le curve.

Istogramma immagine, finestre di dialogo livelli e curve, oltre alla correzione tonale, vengono utilizzati per diagnosticare e rimuovere il cambiamento di colore, ovvero per la correzione del colore, di cui parleremo in uno dei prossimi numeri della nostra rivista.

Principali articoli correlati