Cum se configurează smartphone-uri și PC-uri. Portal informativ
  • Acasă
  • OS
  • Contrastul imaginii. Criterii și metode pentru evaluarea integrată a calității imaginii în formate grafice raster

Contrastul imaginii. Criterii și metode pentru evaluarea integrată a calității imaginii în formate grafice raster

În acest tutorial vom învăța cum să schimbăm luminozitatea și contrastul unei imagini.

Modificarea luminozității imaginii

Luminozitate- aceasta este caracteristica luminii corpurilor, raportul dintre intensitatea luminii emise de o suprafață și aria proiecției acesteia pe un plan perpendicular pe axa de observare. Pur și simplu, aceasta este cantitatea de alb din imagine. Cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât devine mai ușoară.


Iată formula prin care vom schimba luminozitatea:

Cod:


Valorile luminozității variază de la 0 inainte de 255 . Pentru ca luminozitatea să fie redusă și crescută, valorile de luminozitate sunt luate în intervalul de la -255 inainte de 255 , apoi formula calculează culoarea și rezultă într-un interval de la 0 inainte de 255 .

Pentru ca culoarea să fie în intervalul de la 0 inainte de 255 , vom folosi funcția ToByte().

Creați o clasă Luminozitateși adăugați-i o funcție ToByte().

Cod:

/*http://site, Alexei16*/ octet static privat ToByte(int Val) ( dacă (Val > 255) Val = 255; altfel dacă (Val< 0) Val = 0; return (byte)Val; }

Acum trebuie să adăugăm funcția ProcessImage:

Cod:


Figura 1. Imagine înainte de schimbarea luminozității.

Figura 2. Imagine după schimbarea luminozității (+85).

Modificarea contrastului imaginii

Contrast- diferența dintre nuanțele de culoare ale obiectului observat și fundalul înconjurător. Din nou, pentru a spune simplu, este diferența dintre diferitele culori una lângă alta. Cu cât contrastul este mai mare, cu atât mai clar vedem trecerea de la o culoare la alta.

Implementarea contrastului este puțin mai complicată. Pentru ca contrastul să poată fi mărit și micșorat, valorile sale sunt luate din -100 inainte de 100 , iar apoi valoarea este adusă în intervalul de la 0 inainte de 255 .

Formula de calcul este următoarea:

Cod:


RGB_Canale aici sunt canalele RGB(rosu, verde, albastru).

Creați o clasă Contrastși adăugați-i o funcție ProcessImage :

Cod:

/*http://site, Alexei16*/ public static nesigur Bitmap ProcessImage(Filter Main,int Value) ( ​​​​int RedVal, GreenVal, BlueVal; pixel dublu; contrast dublu = (100,0 + valoare) / 100,0; //Calculează contrastul valorii totale Contrast = Contrast * Contrast pentru (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 * Contrast; Pixel = Pixel + 0,5; Pixel = Pixel * 255; dacă (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 * Contrast; Pixel = Pixel + 0,5; Pixel = Pixel * 255; dacă (Pixel< 0) Pixel = 0; if (Pixel >255) Pixel = 255; *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 0)) = Convert.ToByte(Pixel); ) Main.Unlock(); return Main.Picture; )

Aplicație Utilizare: Contrast

Cod:

/*http://site, Alexei16*/ Bitmap Test1 = Contrast.ProcessImage(new Filter(TestImage),35); //TestImage este imaginea ta


Figura 3. Imagine înainte de schimbarea contrastului.

Figura 4. Imagine după modificarea contrastului (+35).

În paragraful anterior, am văzut că iluminarea imaginii unui obiect extins crește odată cu creșterea diametrului lentilei și scăderea distanței focale a acestuia. S-ar putea părea că în acest fel se poate crește și luminozitatea imaginii unui obiect extins și se poate obține imagini, de exemplu, mai luminoase decât sursa însăși. Cu toate acestea, o astfel de concluzie se dovedește a fi eronată.

În cel mai bun caz, luminozitatea imaginii se poate potrivi cu luminozitatea sursei; aceasta are loc în absența pierderilor care apar datorită absorbției parțiale a luminii în lentile și reflectării parțiale a acesteia de către suprafețele lentilelor. În prezența pierderilor de lumină în sistem, luminozitatea imaginii unui obiect extins este întotdeauna mai mică decât luminozitatea obiectului însuși. Este imposibil să obțineți o luminozitate a imaginii a unui obiect extins mai mare decât luminozitatea sursei folosind orice instrumente optice.

Imposibilitatea creșterii luminozității unei imagini folosind un sistem optic devine clară dacă ne amintim de proprietatea de bază a oricărui sistem, menționată în § 102. Un sistem optic care nu are pierderi nu se modifică. flux luminos, dar prin reducerea zonei imaginii, crește unghiul solid în care este direcționat fluxul de lumină cu aceeași cantitate. Pe măsură ce aria imaginii scade, fluxul luminos emis de o unitate de suprafață crește, dar acest flux este direcționat către un unghi solid mai mare. Astfel, fluxul luminos emis de o unitate de suprafață pe unitatea de unghi solid, adică luminozitatea (vezi §73), rămâne neschimbat.

Pentru cazul simplu al formării imaginii folosind o lentilă, putem confirma această concluzie generală printr-un calcul simplu.

Să plasăm în fața lentilei la o distanță de acesta o mică suprafață luminoasă cu o zonă perpendiculară pe axa principală. Lasă imaginea sa să fie la o distanță de lentilă și să aibă zonă. Apoi, evident (Fig. 238), , sau

Să găsim fluxul luminos direcționat de la sursă prin lentilă. Conform formulei (73.2), unde este luminozitatea zonei luminoase, este aria acesteia și este unghiul solid al fluxului îndreptat către lentilă. Din ri. 238 se poate observa că , unde este zona deschiderii lentilei. Asa de,

Acest flux luminos este îndreptat spre imagine.

Fluxul luminos emis de imagine este direcționat în interiorul unghiului solid, care, după cum se poate observa din Fig. 238, egal cu .

Orez. 238. Luminozitatea imaginii depinde de produsul unghiului solid și aria imaginii și nu poate depăși luminozitatea sursei

Fluxul care vine din imagine este egal cu

Dacă nu există pierderi de lumină în lentilă, atunci ambele fluxuri de lumină - incidente pe lentilă (și direcționate de aceasta către imagine) și care emană din imagine - trebuie să fie egale între ele:

Prin urmare, în virtutea (109.1)

adică luminozitatea imaginii produsă de lentilă este egală cu luminozitatea obiectului însuși. Să ne amintim că toate concluziile sunt valabile numai pentru obiectele extinse. Vom lua în considerare problema luminozității imaginii obiectelor punctuale în capitolul următor.

Rezultatul obtinut ne permite sa constatam ca iluminarea imaginii produsa de obiectiv este egala cu luminozitatea obiectului in sine. Să ne amintim că toate concluziile sunt valabile numai pentru obiectele extinse. Vom lua în considerare problema luminozității imaginii obiectelor punctuale în capitolul următor.

Rezultatul obtinut ne permite sa gasim iluminarea imaginii produsa de obiectiv. Pentru iluminarea imaginii, conform formulei (109.3), avem

Dacă pierderea de lumină în lentilă poate fi neglijată, atunci , și, prin urmare

Vedem că iluminarea imaginii obținute cu ajutorul lentilei este aceeași ca și când am înlocui lentila cu o sursă de aceeași luminozitate și cu o zonă egală cu aria lentilei. Formula rezultată (109.6) este aplicabilă și sistemelor mai complexe.

Luminozitatea imaginii poate fi crescută și poate depăși luminozitatea sursei dacă există un mediu activ în spațiul dintre sursă și imagine care sporește radiația care trece prin aceasta. (Metodele de creare a mediilor active vor fi discutate mai târziu.) Sistemele cu îmbunătățirea luminozității sunt numite sisteme optice active. Un exemplu de astfel de sistem este un microscop cu proiecție cu laser, care face posibilă obținerea de imagini ale obiectelor microscopice pe un ecran de câțiva metri pătrați cu iluminare suficientă pentru percepție într-o cameră neîntunecată. În sistemele optice active, energia este transferată imaginii din mediul activ.

39. Distanța focală a sistemului optic; planurile principale sunt situate la distanță unul de celălalt. Construiţi în acest sistem imagini ale unui obiect situat din planul principal frontal la distanţele: a) ; b) ; V). În fiecare caz, găsiți măririle liniare și unghiulare.

40. Sistemul optic constă din două lentile situate în aer la distanță una de alta. Focalizarea frontală este la o distanță de primul obiectiv, iar focalizarea din spate este la o distanță de al doilea obiectiv. Imaginea mărită de trei ori este la o distanță de focalizarea din spate. Găsiți distanța focală a sistemului și poziția planurilor principale în raport cu lentilele care formează sistemul.

Orez. 239. Pentru exercițiul 41

41. Un teleobiectiv este folosit pentru a fotografia obiecte îndepărtate - sistem optic, în care planul principal din spate se află în fața lentilei din față (Fig. 239).

Explicați avantajele utilizării unui teleobiectiv față de obiectivele obișnuite atunci când fotografiați subiecți îndepărtați.

42. Găsiți relația dintre puterea optică și raportul de deschidere

43. Un obiect, a cărui iluminare este egală cu , iar coeficientul de reflectare difuză este egal cu 0,70, este fotografiat folosind o lentilă cu o deschidere relativă. Găsiți iluminarea imaginii, presupunând că aceasta se află aproximativ în planul focal al lentilei.

44. Determinați iluminarea dată de un reflector a cărui oglindă are un diametru și arcul reflectorului are o luminozitate - distanța focală a sistemului. Demonstrați validitatea acestei formule.

Când vine vorba de măsurarea anumitor parametri ai imaginii, apare imediat o subtilitate neplăcută. Oamenii și computerele percep imaginile diferit. O persoană izolează obiectele de zgomot, poate vedea ceva în lumină slabă, iar un computer înțelege o imagine ca un set de coordonate cu luminozitatea corespunzătoare. Și când o persoană și un computer sunt întrebați despre unele trăsături distinctive imagini, acestea vor diferi imediat în lecturile lor. Trebuie să existe o modalitate de a se asigura că concluziile pe care le trag sunt similare.
Să luăm în considerare metodele care sunt utilizate pentru a analiza contrastul în imagini alb-negruși vom încerca să alegem ceva mai mult sau mai puțin obiectiv.

Metoda unu
Metoda este canonică, din 1977.

Contrastul este determinat de raportul dintre diferența de luminozitate a obiectului de observare 1 și a fundalului 2 la una dintre aceste luminozități. Intervalul valorilor afișate este de la 0 la 1.
De fapt, nu arată nimic. Daţi-i drumul.

Metoda a doua
A fost propus de oamenii de știință autohtoni în 1979 pentru analiza imaginilor intrării.
Concluzia este aceasta: deoarece imaginea are un caracter complex de complot, acest lucru creează nevoia, atunci când se determină contrastul său, să se procedeze din contrastul combinațiilor individuale de elemente ale imaginii. În acest caz, toate elementele sunt considerate echivalente, iar contrastul fiecărei perechi dintre ele este calculat folosind formula:

unde elementele numărător și numitor sunt luminozitatea elementelor imaginii subiect. Subiectul imaginii sugerează posibilitatea utilizării acesteia de către oameni. Prin urmare, atunci când se evaluează contrastul ca unul dintre parametrii calității imaginii, este necesar să se ia în considerare o serie de caracteristici ale percepției vizuale umane. Apoi, folosind regula de însumare a contrastelor, se calculează un set de valori care determină percepția fiecărei perechi de elemente de imagine. Prin medierea matricei contrastelor locale se obține contrastul total.
Metoda este prea complicată și nu va funcționa.
Metoda trei
Prezentat în GOST 18862-73 din 1983:

Luminozitatea zonelor de imagine este măsurată de un fotometru în candela pe metru pătrat, eroarea este de 10%, ceea ce este puțin prea mare. Și dacă există un fotometru (nu am văzut niciodată unul personal). În lipsa unuia, personal am avut experiență în măsurarea cu un osciloscop:
este luat un fir în care este ieșit semnalul (de exemplu, un compozit), este furnizat un semnal de testare (benzi sau o tablă de șah), este scoasă o oscilogramă și, în comparație cu standardul pentru semnalul video, este măsurată diferența , apoi normalizat relativ la maxim. Precizie - cred că aproximativ 20-25%, ceea ce este dincolo de raționalitatea utilizării. Intervalul valorilor afișate este de la 0 la 1. Prejudiciat.
Evident că nu este potrivit, să mergem mai departe.
Metoda patru
În mod similar, standardul federal american 1037C din 1996:
afirmă doar că „contrastul este raportul dintre luminozitatea unui element de imagine (pixel) și luminozitatea restului imaginii”. De asemenea, merită remarcat faptul că acest standard definește luminozitatea ca o cantitate incomensurabilă.
Nu ne convine deloc. Să observăm doar că așa ceva există.
Metoda cinci
Justificat de Vorobel în 1999, menționat pe o resursă atât de reputată precum MATLAB.Exponenta.

Acest lucru este deja interesant pentru că este normalizat în intervalul de luminozitate de la 0 la 1 și este foarte obiectiv.

Există o subtilitate în calcularea contrastului. Sunt două obiecte în apropiere, unul are luminozitate 10, celălalt 20, conform primei și a treia metode obținem 0,5, în a doua - 0,3. Luminozitățile sunt 100 și 200, folosind prima și a treia metodă obținem același 0,5, folosind a doua - din nou 0,3, dar cu luminozități de 10 și 20 este posibil să nu vedeți diferența.

Contrastul, în opinia mea, este calculat mai obiectiv folosind metoda Vorobel, dacă calitatea este slabă și există mult zgomot, luați în considerare zonele obiectelor și mediați valorile de luminozitate ale obiectelor din acestea.

Acum să vedem asta în acțiune:


Sunt trei imagini la rând - normal, cu histogramă egalizată și ideal. Zonele selectate au fost analizate în format .bmp, interval de luminozitate 0 - 255.

Contrastul unei imagini normale este K = 0,67.
- contrastul imaginii egalizate K = 0,88.
- contrast imagine perfectă K = 1.

Aceasta este povestea, vă mulțumesc pentru atenție!

ÎN grafica pe computer ton acesta este nivelul (nuanța) de culoare. O imagine cu tonuri are o scară continuă de gri de la alb la negru. Pentru o culoare, numărul de astfel de gradații (pași) în model de culoare RGB este 256 (8 biți).

Sens corectarea tonului imaginea fotografică este de a oferi fotografiei maximul său interval dinamic prin reglarea luminozității și contrastului imaginii. Pentru a evalua și corecta luminozitatea și contrastul imaginii (corecția tonului acesteia) folosește editorul histogramelor.

Termen nou

diagramă cu bare- o diagramă cu bare care afișează numărul de pixeli ai imaginii (vertical) care au un anumit nivel de luminozitate (orizontal). Într-o altă formulare, o histogramă este un grafic care afișează distribuția pixelilor imaginii în funcție de luminozitate. La construirea acestui grafic, axa X afișează valori de luminozitate în intervalul de la 0 (negru) la 255 (alb), iar axa Y afișează numărul de pixeli cu valoarea luminozității corespunzătoare.

Pentru un specialist în grafică computerizată, analiza histogramei îi permite să înțeleagă care zone tonale ale imaginii necesită corectare și în care dintre acestea (Fig. 1.16).

La examinarea histogramelor într-o imagine fotografică ușoară, grămada principală de pixeli este deplasată la dreapta, într-una întunecată - la stânga, iar într-o imagine normală este situat în mijlocul histogramei.

Într-o imagine luminoasă, toate obiectele sunt puternic evidențiate. Un exemplu de astfel de imagini sunt fotografiile cu obiecte luminoase puternic iluminate. Regiunile de umbră și tonuri medii ale unor astfel de imagini conțin de obicei puține informații și nu prezintă interes.

Într-o imagine întunecată multe detalii importante ascuns (pierdut) în zonele de umbră. Tonurile medii și luminile sunt slab evidențiate. Astfel de imagini sunt obținute când fotografiați în condiții de lumină scăzută.

Imaginile normale sunt caracterizate cea mai bună calitate, adică o distribuție uniformă a tonurilor în toate cele trei zone: lumini, tonuri medii și umbre.

Asa de, histogramă numit grafic care afișează distribuția pixelilor imaginii în funcție de luminozitate. Instrument Histogramă vă permite să evaluați intervalul dinamic al unei imagini, adică diferența dintre zonele sale cele mai luminoase și cele mai întunecate (distribuția dintre luminozitatea minimă și maximă a imaginii). Cu alte cuvinte, folosind o histogramă, puteți determina și care zone tonale sunt dominante: umbre (zone întunecate), lumini (zone luminoase) sau tonuri medii. ÎN Adobe Photoshop verificarea intervalului dinamic al unei imagini se face cu comanda Imagine | Corecție | Niveluri.

La Adobe instrument Photoshop instrument de corectare a histogramei Niveluri. Folosind Niveluri (prin modificarea luminozității și contrastului imaginii), puteți face imaginea mai ușoară sau mai întunecată, adică să îmbunătățiți intervalul dinamic al acesteia. Cu alte cuvinte, cu ajutorul histogramelor poți evalua calitatea imaginii, iar cu ajutorul nivelurilor poți îmbunătăți această calitate. Există un instrument pentru lucrul cu o histogramă în niveluri Stabilirea punctului negru, unealtă Setarea punctului griși instrument Setarea punctului alb. Conform histogramei, caracteristicile tonale ale unei imagini pot fi clasificate în unul din trei tipuri: deschis, întunecat sau normal.

Punctul alb este cel mai strălucitor punct de lumină Imagini. În consecință, punctul negru este punctul de imagine cu luminozitate minimă(cel mai negru). Punctul gri este între alb și negru.

Deci, un set de trei pipete este proiectat pentru a seta valorile punctului alb, al punctului negru și gamma, specificându-le direct pe imaginea editată, selectând pipeta adecvată.

Pe lângă pipetele care controlează punctele, nivelurile au glisoare triunghiulare între triunghiurile exterioare, care caracterizează valoarea luminilor și umbrelor imaginii, există un al treilea triunghi, care este conceput pentru a controla luminozitatea în zona; tonurile medii ale imaginii. Acest control grafic raster are nume special - coeficientul gamma, iar acțiunile efectuate prin deplasarea triunghiului din mijloc se numesc ajustare gamma. Setarea valorii acestui parametru la mai puțin de 1 (această valoare este setată implicit) întunecă imaginea și, invers, mai mare de 1 are ca rezultat luminarea imaginii în zona de tonuri medii. În ambele cazuri, contrastul imaginii se modifică.

Termen nou

Gamma- raportul de contrast în tonurile medii ale imaginii.

Parametrii secțiunii Niveluri de ieșire poate fi controlat în același mod ca și parametrii de intrare. Totuși, spre deosebire de ei, aici, mutarea triunghiului din stânga face ca pixelii mai întunecați (umbrele) să fie luminați și, dimpotrivă, mutarea triunghiului dreptunghic întunecă pixelii mai deschisi (luminile).

Apăsați butonul Auto este o alternativă la a face echipa speciala Niveluri automate. Declanșează o procedură automată de corectare a tonului, a cărei esență este să renunțe la un număr prestabilit de pixeli cei mai lumini și cei mai întunecați ai imaginii.

Listă Canal oferă acces la orice canal de culoare utilizând o listă derulantă. Cu acesta, puteți ajusta valorile de luminozitate de intrare și de ieșire separat pentru fiecare canal separat.

Notă

Punctul de corecție a tonului este de a oferi imaginii interval dinamic maxim, care, la rândul său, este direct legat de ajustarea luminozității imaginii. Cu toate acestea, nu numai histogramele și nivelurile sunt folosite pentru a evalua și corecta luminozitatea și contrastul unei imagini (corecția tonului acesteia). Photoshop oferă o gamă largă de instrumente similare, inclusiv instrumente Curbe, LuminozitateȘi Contrast.

Curbe

Pentru a accesa acest instrument în Photoshop, utilizați comanda Image (Imagine) | Corecție | Curbe sau combinația de taste corespunzătoare Ctrl+M. După principiul de funcționare, comanda Curbe aproape de echipa Niveluri, dar numai aici, în loc de histogramă, se folosește o histogramă pentru a regla luminozitatea imaginii instrument, cunoscută sub numele de curba de acordare, care este o linie dreaptă cu o pantă de 45 de grade. Dacă curba este în stare originala nu este modificată, atunci toți pixelii de intrare (original) și de ieșire (editați) au valori identice de luminozitate - Fig. 1.17.


Orez. 1.17.

Curba este un grafic care convertește intervalul spectral al imaginii originale (date de intrare) în domeniul spectral al imaginii corectate (date de ieșire).

Dacă în instrument Niveluri Pentru a regla luminozitatea, sunt folosite doar trei zone (lumini, umbre și tonuri medii), apoi instrumentul Curba schimbați contrastul simultan în mai multe intervale de luminozitate ale imaginii. Aceasta este principala diferență dintre aceste instrumente, dintre care unul este mai subțire și celălalt mai grosier.

Setând panta curbei la mai mult de 45 de grade (o curbă convexă în sus), extindeți gama de tonuri sau culori incluse în zonele corespunzătoare ale imaginii, făcând-o mai contrastată și mai deschisă. Dimpotrivă, setarea unei curbe concave în jos duce la o îngustare a gamei de tonuri și, ca urmare, la o scădere a contrastului și la întunecarea imaginii.

Sfat

Utilizați curbele de ajustare concave pentru a corecta subexpunerea (lipsa detaliilor de umbră) și curbele de ajustare convexe pentru a corecta supraexpunerea (lipsa detaliilor de iluminare).

Majoritatea controalelor (pipette și glisoare) ale casetei de dialog Curbe nu diferă de caseta de dialog discutată anterior Niveluri. Prin urmare, are sens să se concentreze doar pe elemente noi. Acesta este butonul de desenare a curbei libere ( Desenați pentru a modifica curba) cu imaginea unui creion. Dacă în Mod normal editarea formei curbei se face prin setarea a până la 16 puncte pe curbă și apoi tragerea lor cu mouse-ul, apoi folosind instrumentul Mână liberă puteți desena orice formă a curbei de reglare cu mouse-ul. După ce ați terminat desenul, faceți clic pe butonul Neted pentru a netezi colțurile ascuțite ale unei curbe.

Luminozitate/Contrast

Echipă Luminozitate/Contrast folosit pentru a corecta simultan luminozitatea și contrastul imaginii, adică nu setări separate fiecare dintre cele trei game tonale (umbre, tonuri medii și lumini) și corectarea întregii imagini simultan. Și deși acest instrument nu are flexibilitatea și capacitățile instrumentelor discutate anterior CurbeȘi Niveluri, dar câștigă prin simplitatea și rapiditatea muncii sale.

Pentru a explora opțiunile casetei de dialog Luminozitate-Contrast hai sa profitam exemplu concret. Imaginea unei pisici prezentată în acest scop în Fig. 1.18 are un contrast excesiv de mare și luminozitate scăzută și, prin urmare, detalii slabe în umbre și lumini. Să încercăm să corectăm aceste neajunsuri.


Orez. 1.18.

Pentru a corecta tonul unei astfel de imagini, executați comanda Imagine | Corecție | Luminozitate/Contrast. Aceasta deschide o fereastră de dialog Luminozitate/Contrast- orez. 1.19.


Orez. 1.19.

Mutarea cursorului parametrului Luminozitate la dreapta (creșterea luminozității), setați valoarea acesteia la valoarea optimă a luminozității pentru imaginea dvs. Mutați glisorul parametrului Contrast lasat sa valoare optimă pentru a reduce contrastul imaginii. Evaluați rezultatul în fereastră imagine activă. Dacă sunteți mulțumit de el, faceți clic pe butonul Bine(Fig. 1.20).


Orez. 1.20.

Corecția culorilor și echilibrul culorilor

Corecție de culoare- modificarea parametrilor de culoare ai pixelilor (luminozitate, contrast, nuanță, saturație) pentru a obține culoarea optimă a imaginii. Următoarele comenzi sunt utilizate pentru corectarea culorilor în Photoshop: și Nuanță/Saturație.

Echilibru de culoare Acesta este raportul culorilor dintr-o imagine. Ajustarea echilibrului de culoare vă permite să întăriți sau să slăbiți o culoare în detrimentul alteia suplimentară (complementară). De exemplu, roșul este complementar (opus pe roata de culori) cu cyan, verde cu magenta, galben cu albastru. Baza corecției culorii folosind comanda Echilibru de culoare constă în reducerea mărimii componentei de culoare în exces prin sporirea culorii sale complementare. O creștere a roșului duce la o scădere a cyanului și, dimpotrivă, o scădere a roșului crește conținutul din imagine culoarea albastra. Instrument Echilibru de culoare(Echilibrul culorilor) servește pentru corectarea culorii întregii imagini, deși, dacă este necesar, o puteți utiliza pentru a corecta zonele selectate ale imaginii.

Nuanță/Saturație

Acești termeni se referă la modelul de culoare HSL și, prin urmare, puteți controla caracteristicile de culoare ale unei imagini ajustând componentele de culoare ale modelului respectiv: Nuanta de culoare(Nuanţă), SaturareȘi Luminozitate. Fereastra de configurare este apelată de comandă Imagine | Corecție | Nuanță/Saturație sau combinație de taste Ctrl+U(Fig. 1.21).


Orez. 1.21.

În această fereastră:

  • deplasarea motorului Nuanţă efectuate de-a lungul perimetrului roții de culoare în intervalul de la -180 la 180 de grade. După setarea unei anumite valori acest parametru toate culorile imaginii sunt modificate automat cu o anumită cantitate prin adăugarea acesteia la gradul echivalent al fiecărei culori;
  • deplasarea motorului Saturare dreapta vă permite să modificați valoarea acestui parametru de la 0 (inițial) la 100 la sută ( culoare pură fără amestec de componentă gri); deplasarea spre stânga - de la 0 la -100 de grade (culoarea dispare, transformându-se într-o nuanță de gri);
  • parametru Luminozitate folosit pentru a regla luminozitatea imaginii, variind de la -100 la sută (toate culorile devin negru) la 100 la sută (culorile devin negru). culoare alba);
  • Dungile de culoare superioare și inferioare acționează ca o fereastră previzualizare, afișând spectrul original și respectiv modificat al imaginii;
  • listă Editați | × include șase gratuite canale de culoareși canal compozit ( Toate). Selectarea uneia dintre cele șase culori de bază vă permite să ajustați parametrii de culoare listați separat pentru fiecare gamă de culori, independent de celelalte, oferindu-vă un instrument pentru reglaj fin a întregii imagini. Opțiune de setare Maestru (toate) conceput pentru a aplica setările pe care le faci simultan pe întreaga gamă de culori a imaginii;
  • Caseta de bifat Tonifiere (Colorare) conceput pentru a implementa una dintre cele două tehnologii posibile: colorarea imagine alb-negru una dintre nuanțe de culoare sau pentru a recolora o imagine color prin conversia întregii game de culori într-un set de nuanțe de aceeași culoare.

Corecția tonului în Photoshop

Sofia Skrylina, profesor tehnologia Informatiei, Saint Petersburg

Corecția tonală a unei imagini înseamnă luminarea, întunecarea sau creșterea contrastului întregii imagini sau a unor părți ale acesteia. Acest articol va discuta metode de diagnosticare a tonului imaginii și instrumente pentru corectarea tonului fotografiilor.

Diagnosticarea tonului imaginii

Înainte de a începe corectarea imaginii, trebuie să analizați imaginea și să determinați intervalul tonal, ceea ce vă va ajuta să alegeți instrumentele potrivite pentru a corecta defectele imaginii originale. În aceste scopuri, se utilizează o histogramă de imagine.

O histogramă ilustrează distribuția pixelilor într-o imagine. Acesta este un grafic care arată numărul de pixeli la fiecare nivel de intensitate a culorii. Axă X gradațiile de ton sunt situate în intervalul de la 0 (negru sau umbră) la 255 (alb sau deschis) și de-a lungul axei Y— numărul de pixeli ai fiecărui nivel. Histograma vă permite să determinați dacă o imagine conține suficiente detalii în umbre (partea stângă a graficului), tonuri medii (mijloc) și lumini (partea dreaptă) ale imaginii. În fig. 1 prezintă un exemplu de citire a unei histograme.

Orez. 1. Exemple de citire a histogramei: a - o fotografie foarte ușoară, graficul este deplasat spre dreapta, în zona de evidențieri; b - fotografie cu un interval tonal complet, graficul este reprezentat la toate nivelurile de intensitate a luminii; c — fotografie întunecată, graficul este deplasat spre stânga, în zona de umbră

Pentru a deschide paleta diagramă cu bare(Histogramă), rulați comanda Fereastră(Fereastra) -> diagramă cu bare(Histograma). Această paletă nu este un instrument de corecție; este destinată doar diagnosticării imaginilor. Pentru a determina intervalul tonal, este utilizată o histogramă a canalului RGB combinat, iar vizualizarea avansată este utilizată pentru a afișa statistici (Fig. 2).

Orez. 2. Paleta de histograme cu statistici

Lista verticală Sursă(Sursa) devine disponibilă pentru documentele cu mai multe straturi: puteți evalua tonalitatea stratului curent sau a imaginii totale, ținând cont de toate straturile. Opțiuni Nivel, TejgheaȘi Percentila afișați statisticile pentru zona de sub indicatorul mouse-ului (Fig. 3).

Orez. 3. Paleta de histograme pentru stratul selectat cu statistici privind poziția curentă a cursorului mouse-ului pe diagramă

În paletă diagramă cu bare(Histogramă) următoarele informații statistice sunt furnizate sub grafic:

În fig. 3 histograma ocupă întregul interval tonal. Înălțimea graficului și valoarea parametrului In medie(113.86) arată că imaginea are destul de multe lumini - ceea ce înseamnă că fotografia este expusă corect. Abaterea este nesemnificativă (58,68), deci imaginea nu are tranziții clare de lumină. Din toate acestea rezultă că această imagine nu necesită corectarea tonului.

Vă rugăm să înțelegeți că nu există histogramă perfectă! Fiecare imagine este diferită de celelalte și are propriul grafic de distribuție a pixelilor unic. Mai mult, nu este întotdeauna necesar să faceți corecții atunci când o histogramă arată o deplasare clară către lumini sau umbre. De exemplu, este logic ca o poză făcută noaptea sau în spațiul cosmic, Are nivel scăzut luminozitatea Și histograma în acest caz va corespunde unei fotografii subexpuse (Fig. 4).

Rețineți că vârful histogramei este deplasat în partea stângă a graficului - aceasta indică conținutul un numar mare umbre și un număr foarte mic de lumini în imagine. Acest lucru este indicat și de valorile parametrilor In medie(26,89) și Median(unsprezece). Dar această fotografie nu este subexpusă, a fost făcută în condiții naturale. Și ar fi greșit să corectezi o astfel de fotografie doar pentru aspectul „corect” al histogramei.

Iată un alt exemplu de excepție de la regulă (Fig. 5). Peisajul de iarnă este exact opusul exemplului anterior. Vârful histogramei este deplasat la dreapta (spre zonele evidențiate), iar graficul are câteva zone întunecate. Valorile parametrilor In medie(169,30) și Median(169) sunt aproape de luminozitatea maximă. Dar, în ciuda citirilor histogramei, această imagine nu necesită corecție, luminozitatea ei este naturală.

Niveluri

Fereastra de dialog Niveluri(Levels) este apelat de comandă Imagine(Imagine) -> Corecţie(Ajustări) -> Niveluri(Niveluri) sau echivalentul de la tastatură Ctrl+L (în Mac OS - Command+L). Fereastra afișează o histogramă a imaginii. Dar, spre deosebire de paletă diagramă cu bare, în această fereastră putem face corecții prin manipularea a trei glisoare: - umbre, - tonuri medii, - evidențieri (Fig. 6).

În fig. Figura 7 prezintă o histogramă a unei imagini slabe. Vă rugăm să rețineți că graficul nu este distribuit pe întregul interval de ton, ci doar pe o parte a acestuia. Nu există un singur pixel de nivel de luminozitate în stânga sau în dreapta graficului.

Prin urmare, în timpul corecției este necesară extinderea gamei tonale. Pentru a face acest lucru, ar trebui să atribuiți luminozitate zero celor mai întunecați pixeli, adică să mutați glisorul negru la dreapta în partea de jos a graficului și să mutați cei mai deschisi pixeli la luminozitate maximă, adică deplasați glisorul alb la stânga în partea de jos a graficului (Fig. 8).

Orez. 8. Corectarea unei imagini slabe în fereastra Niveluri se realizează prin deplasarea glisoarelor alb-negru în partea de jos a graficului

Concomitent cu schimbarea locației glisoarelor, histograma din paletă se modifică (Fig. 9), ceea ce ne arată că, ca urmare a corecției, imaginea are acum pixeli pe întreaga gamă tonale (graficul benzii).

Orez. 9. Modificările în fereastra Niveluri implică modificări în paleta Histogramă

Observați triunghiul cu Semnul exclamariiîn fereastra paletei diagramă cu bare, care apare în timpul corectării. Acesta avertizează că nivelurile de luminozitate au fost eliminate ca urmare a redistribuirii lor pe întreaga scară. Prin urmare, s-au format scăderi de nivel, care sunt clar vizibile dacă faceți clic pe această pictogramă (Fig. 10).

Orez. 10. Rezultatul creșterii contrastului în fereastra Niveluri și aspectul modificat al histogramei după corecție

Iluminarea și întunecarea unei imagini

Pentru a lumina ceva prea întunecat sau a întuneca prea mult imagine ușoară, trebuie să schimbați poziția glisorului gri, adică gama imaginii. În mod implicit, gamma este 1. Pentru o fotografie întunecată, glisorul se deplasează spre stânga (valoarea gamma mai mare de 1), pentru o fotografie luminoasă - spre dreapta (valoarea gamma mai mică de 1).

Există exemple de imagini foarte luminoase sau întunecate în care nu numai vârful histogramei este deplasat către lumini sau umbre, dar întregul grafic al nivelurilor de luminozitate nu este distribuit pe întregul interval tonal. Pentru a corecta o astfel de imagine, este suficient să atribuiți luminozitate zero celor mai întunecați pixeli (pentru imaginile luminoase) sau să atribuiți luminozitate maximă celor mai deschisi pixeli (pentru imaginile întunecate). Cu alte cuvinte, mutați glisorul negru (pentru imagini luminoase) sau alb (pentru imagini întunecate) în partea de jos a graficului. În acest caz, deplasarea glisorului gri are loc automat, dar dacă este necesar, pentru a îmbunătăți efectul, glisorul gri poate fi, de asemenea, mutat către lumini sau umbre.

În fig. Figura 11 prezintă imaginea luminoasă originală a Castelului Eltz și histograma acesteia. Histograma nu este distribuită pe întregul interval tonal, iar vârful său este deplasat spre dreapta.

Pentru corectare a acestei imagini Glisorul negru este mutat în partea de jos a graficului, iar valoarea gamma este ușor redusă (Fig. 12).

Corectarea tonului folosind curbe

Fereastra de dialog Curbe(Curbe) se deschide cu comanda Imagine(Imagine) -> Corecţie(Ajustări) -> Curbe(Curbe) sau echivalentul de la tastatură Ctrl+M (în Mac OS - Command+M). Această fereastră vă permite să faceți corecții folosind 14 puncte diferite din gama tonală a imaginii (de la umbre la lumini). Gama tonale este reprezentată ca o linie diagonală dreaptă (Fig. 13).

Pentru a afișa o histogramă a imaginii în același timp cu o linie dreaptă, bifați caseta de selectare diagramă cu bare(Histograma). Făcând clic cu mouse-ul cu tasta Alt (pe Mac OS - Opțiune) oriunde în sistemul de coordonate, se modifică spațierea grilei, lucru care se poate face și folosind cele două butoane din partea de jos a ferestrei (vezi Fig. 13).

Pentru a corecta imaginea în modul de schimbare a curbei folosind puncte (buton), trebuie să adăugați puncte la grafic și apoi să îndoiți curba.

Pentru a adăuga un punct la grafic, pur și simplu faceți clic cu mouse-ul în locația dorită de pe linia dreaptă. Dacă trebuie să ștergeți punct de control, apoi trebuie mai întâi să-l selectați făcând clic pe mouse, apoi apăsați tasta Backspace (în Mac OS - Șterge cheia). De asemenea, puteți face clic pe el în timp ce țineți apăsat Tasta Ctrl(pe Mac OS - cu tasta Command). Nu se poate șterge puncte finale strâmb!

Atenţie! Dacă nu sunteți mulțumit de rezultatul corecției, faceți clic Tasta Alt(pe Mac OS - Tasta de opțiune) - buton Anulare (Anulare) se va schimba într-un buton Resetați (Resetare). Faceți clic pe acesta - acest lucru vă va permite să anulați o corecție eșuată fără a închide fereastra. Apoi încercați din nou. Mai mult decât atât, pe lângă ferestrele de corecție a tonului, acțiunea acestei taste se aplică majorității ferestrelor de dialog!

Luminează sau întunecă o imagine

Pentru a lumina sau a întuneca o imagine utilizând caseta de dialog, Curbe(Curbe) trebuie să setați un punct în mijlocul unei linii drepte și să îl trageți în sus (pentru a lumina) sau în jos (pentru a întuneca) pentru a face graficul convex sau, respectiv, concav. În fig. Figura 14 prezintă imaginea întunecată inițială a unei șopârle și histograma acesteia în fereastră Curbe.

Pentru a lumina imaginea, linia dreaptă este transformată într-o curbă convexă (Fig. 15).

Orez. 15. Fotografia finală luminoasă și un exemplu de corecție în fereastra Curbe

Creșterea contrastului imaginii

Pentru a crește contrastul imaginii, este necesar să faceți ca linia de corecție să arate ca litera S. Pentru a face acest lucru, adăugați cel puțin trei puncte la linie (Fig. 16).

În timpul corecției, trebuie să mutați punctul de sus în sus și punctul de jos în jos (Fig. 17).

Corecția intervalului de tonuri

Până acum ne-am uitat la exemple de imagini care ar putea fi corectate ca în fereastră Niveluri(Niveluri), și în fereastră Curbe(Curbe), deoarece corecția a fost efectuată pe gama tonală generală. Pentru că caseta de dialog Curbe vă permite să ajustați diferite secțiuni ale curbei independent unele de altele, acest instrument oferă mai multe posibilitati decât corectarea nivelului.

În fig. 18 arată o imagine cu Nevsky Prospekt. Histograma este deplasată ușor spre stânga, indicând faptul că imaginea are predominant pixeli întunecați.

Dacă încercați să remediați o defecțiune a ferestrei Niveluri(Niveluri), deplasând glisorul alb în partea de jos a graficului, nu vom obține rezultatul așteptat. Imaginea devine mai ușoară, dar modificările sunt vizibile în zonele luminoase (Fig. 19). Și dacă încercați să măriți gama imaginii, atunci, împreună cu casele, cerul și decorațiunile pentru Ziua Victoriei se estompează.

Orez. 19. Corecția din fereastra Niveluri asupra gamei tonale generale nu dă rezultatul dorit

ÎN în acest caz, trebuie să luminăm doar imaginile întunecate ale caselor, lăsând zonele luminoase ale cerului neschimbate. Pentru a face acest lucru în fereastră Curbe(Curbe), ar trebui să determinați intervalul de ton care trebuie protejat de influență și intervalul care este supus corecției. Dacă, fără a închide caseta de dialog, mutați cursorul mouse-ului peste imagine, atunci apare un punct pe o linie dreaptă corespunzătoare valorii de luminozitate a pixelilor selectați.

În cazul nostru, intervalul de corectare este Partea de jos linie dreaptă - diagonala celor două pătrate inferioare. În această zonă se află luminozitățile pixelilor fragmentelor întunecate ale caselor. Zonele rămase (puncte de pe o linie dreaptă situate în cele două pătrate superioare) trebuie protejate de expunere. Pentru a face acest lucru, adăugați mai multe puncte în acest interval (Fig. 20).

Orez. 20. Intervalul inferior este supus corectării, iar cel superior este protejat de influență

Pentru a ușura fragmentele de imagine, trebuie să faceți o parte din curba de corecție convexă (Fig. 21).

Tonifiere HDR

Sosește Photoshop CS5 optiune nouaTonifiere HDR(HDR Toning), care vă permite să stilizați o singură fotografie ca imagine HDR. Dar poate fi folosit și pentru a corecta spațierea tonurilor, afectând umbrele și luminile unei imagini. În plus, această funcție vă permite să detaliați părți ale imaginii, ceea ce este foarte convenabil în etapa finală a corecției. Deci, în cazul nostru, fotografia Nevsky Prospekt a devenit plată în timpul corectării tonului, pe lângă iluminarea zonelor necesare. Detaliu crescut (+105%) și saturație a imaginii (+30%) în fereastră Tonifiere HDR a făcut fotografia mult mai atractivă (Fig. 22).

Această fereastră se deschide cu comanda Imagine-> (Imagine) -> Corecţie(Ajustări) -> Tonifiere HDR( Tonificare HDR).

Ajustarea expunerii

Fereastra de dialog Expunere(Expunerea) este conceput pentru a regla tonul imaginilor HDR, dar acceptă și imagini pe 8 biți. Pentru a-l apela folosiți comanda Imagine(Imagine) -> Corecţie(Ajustări) -> Expunere(Expunere).

Ajustările tonului pot fi efectuate prin modificarea a trei parametri:

  • Expunere(Expunere) - conceput pentru a corecta porțiunea ușoară a scării tonale cu impact minim asupra celor mai întunecate fragmente;
  • Schimb(Offset) - înlocuiește umbrele și tonurile medii cu impact minim asupra luminilor;
  • Corecție gamma(Correcție Gamma) - modifică gama imaginii.

În fig. Figura 23 prezintă o fotografie întunecată a unei veverițe, care este confirmată de histograma imaginii.

În acest caz, pentru a corecta imaginea este necesar să se influențeze zone separate fotografii în moduri diferite: zăpada trebuie să fie luminată mult mai puțin decât veverița, iar pentru fața ei este necesară creșterea contrastului. Aceste sarcini pot fi finalizate cu succes în caseta de dialog Expunere(Expunerea) - fig. 24.

Reglare rapidă a tonului

Pe lângă funcțiile discutate mai sus, Photoshop are instrumente care vă permit să corectați instantaneu tonalitatea unei imagini. Nu necesită ajustări extinse, iar unele dintre ele vă permit să vă ajustați imaginea cu un singur clic!

Corectarea înălțimii folosind caseta de dialog Luminozitate/Contrast

Această casetă de dialog ușor de utilizat
are doar două glisoare - Luminozitate(Luminozitate) și Contrast(Contrast). Corecția se reduce la schimbarea poziției acestora (Fig. 25).

Orez. 25. Caseta de dialog Luminozitate/Contrast

Corectarea automată a nivelurilor imaginii

Corecția automată a tonului și a culorii este efectuată în caseta de dialog Niveluri(Niveluri) sau Curbe(Curbe) făcând clic pe butonul Auto(Auto), iar setarea sa este într-o casetă de dialog care se deschide făcând clic pe butonul Opțiuni(Opțiuni), - vezi fig. 6 și 13.

Pentru a corecta automat imaginea după tonuri, se folosesc și comenzile Autoton(Ton automat) și Contrast automat(Auto Contrast) din meniu Imagine(Imagine).

Cu jumătate din exemplele de comandă date AutotonȘi Contrast automat a făcut față cu succes, cu excepția fotografiilor cu Castelul Eltz, Nevsky Prospekt și o veveriță. Înainte de a efectua corectarea manuală, încercați corectarea automată a nivelului, deoarece dacă reușește, comenzi automate vă va economisi timp semnificativ.

Corectarea tonului folosind pipete

Casete de dialog Niveluri(Niveluri), Curbe(Curbe) și Expunere(Expunerea) conțin trei pipete: negru, gri și alb - vezi fig. 6, 13 și 24.

Pentru imagini color, toate cele trei picături sunt în ferestre NiveluriȘi Curbe sunt folosite pentru a elimina schimbarea culorii, adică pentru corectarea culorii. Iar pentru corectarea tonului puteți folosi picurate alb-negru, dar numai pentru imaginile de semitonuri. Imaginile color sunt corectate tonal folosind toate cele trei pipetoare din fereastră Expunere.

Principiul de lucru cu pipeta este următorul: trebuie să selectați pipeta dorită, apoi faceți clic pe el pe zona imaginii care ar trebui să fie neagră, gri sau albă. Vă rugăm să rețineți că ajustările rapide folosind pipete nu sunt întotdeauna fezabile. Imaginea trebuie să conțină zonele negre, neutre sau albe dorite. De exemplu, o fotografie a unui apus de soare cel mai probabil nu va conține neutre sau albe.

Folosind straturi de ajustare

Toate instrumentele discutate în acest articol fac modificări ireversibile layer-ului imaginii. Pentru a evita pierderea fotografiei originale, este mai bine să experimentați cu imagini sau straturi duplicate. De asemenea, puteți salva rezultatele corecției ca instantanee în paletă Poveste(Istorie). Dar rețineți că după închiderea unui document cu mai multe instantanee, va fi salvat doar instantaneul curent. Prin urmare, fotografiile ar trebui folosite numai pentru a selecta cel mai reușit rezultat al corecției.

O altă modalitate de a efectua corectarea imaginii fără a pierde poza originala— creați un strat de ajustare. Straturile de ajustare vă permit să reveniți și să efectuați modificări de ton ulterioare fără a șterge datele din stratul de imagine sau a face modificări permanente.

Pentru a crea un strat de ajustare, utilizați butonul cu pictograma cerc din paletă Straturi(Straturi). Făcând clic pe el, apare un meniu pop-up în care puteți selecta numele instrumentului pentru corectarea tonului: Luminozitate/Contrast, Niveluri, Curbe sau Expunere. După setările din paletă Straturi(Straturi) apare un strat de ajustare care, ca un strat obișnuit, poate fi dezactivat sau șters în orice moment. Prin urmare, în acest caz nu vor exista modificări ireversibile ale imaginii. Mai mult, puteți crea mai multe straturi de ajustare pentru a alege cel mai reușit rezultat al corecției. Deci, în fig. 26 paletă Straturi(Straturi) conține trei straturi de ajustare cu instrumente diferite de corecție a tonurilor. Ajustarea se face folosind curbe.

histograma imaginii, casete de dialog NiveluriȘi Curbe, pe lângă corectarea tonului, sunt folosite pentru a diagnostica și elimina schimbările de culoare, adică pentru corectarea culorii, despre care se va discuta într-unul dintre numerele viitoare ale revistei noastre.

Cele mai bune articole pe această temă