Острота

Изображение с искусственно увеличенной четкостью

Еще одна иллюстрация, где перерегулирование, вызванное использованием нерезкой маскировки для повышения резкости изображения (нижняя половина), увеличивает резкость.

В фотографии , резкость субъективное восприятие резкости которое связано с контрастностью краев изображения описывает . ^[1]^[2] амплитудой производной яркости Острота связана с по пространству. Из-за особенностей зрительной системы человека изображение с более высокой четкостью кажется более резким, даже если увеличение четкости не приводит к увеличению реального разрешения .

Исторически резкость повышалась химически во время проявления негатива ( проявители с высокой резкостью) или с помощью оптических средств при печати ( нерезкая маскировка ). В цифровой фотографии встроенное программное обеспечение камеры и инструменты постобработки изображений, такие как Photoshop или GIMP, предлагают различные средства повышения резкости, наиболее широко используемая из которых известна как «маска нерезкости», поскольку алгоритм основан на одноименном методе аналоговой обработки.

В примере изображения на сером фоне нарисованы две светло-серые линии. Поскольку переход происходит мгновенно, линия настолько резкая, насколько это возможно представить при таком разрешении. Резкость левой линии была искусственно увеличена путем добавления более темной границы шириной в один пиксель на внешней стороне линии и более светлой границы шириной в один пиксель на внутренней стороне линии. Фактическая резкость изображения не изменилась, но кажущаяся резкость увеличивается из-за большей резкости.

Искусственно повышенная острота имеет и недостатки. В этом несколько преувеличенном примере большинство зрителей также смогут видеть границы отдельно от линии, которые создают два ореола вокруг линии: один темный, а другой мерцающий яркий.

Инструменты

Некоторые методы обработки изображений, такие как нерезкая маскировка , могут повысить четкость реальных изображений.

Передискретизация

Фильтрация нижних частот и повторная выборка часто вызывают перерегулирование , которое увеличивает остроту, но также может уменьшить абсолютный градиент, что снижает остроту. Фильтрация и повторная выборка также могут вызывать отсечения и артефакты звона . Примером может служить бикубическая интерполяция , широко используемая при обработке изображений для изменения размера изображений.

Определение

Одно из определений остроты определяется путем визуализации острого «ножа», создающего S-образное распределение по ширине W между максимальной плотностью D ₁ и минимальной плотностью D ₂ – более крутые переходы дают более высокую остроту.

Суммирование наклона _{G n} кривой в N точках в пределах W дает значение остроты A,

$A=\left(D_{1}-D_{2}\right){\frac {1}{N}}\sum _{n=1}^{N}G_{n}^{2}$

В более общем смысле, резкость в точке изображения связана с градиентом изображения , градиентом плотности (или интенсивности) в этой точке, векторной величиной:

$A=\nabla D$

Существует несколько алгоритмов обнаружения границ , основанных на норме градиента или ее компонентах.

Резкость

Воспринимаемая резкость представляет собой комбинацию разрешения и резкости: таким образом, это комбинация захваченного разрешения, которое нельзя изменить при обработке, и резкости, которую можно изменить таким образом.

Собственно, воспринимаемая резкость — это крутизна переходов (наклон), которая представляет собой изменение выходного значения, разделенное на изменение положения — следовательно, она максимизируется при больших изменениях выходного значения (как в фильтрах повышения резкости) и небольших изменениях положения (высокое разрешение). .

Крупное зерно или шум могут, как и фильтры повышения резкости, повысить резкость и, следовательно, повысить восприятие резкости, даже если они ухудшают соотношение сигнал/шум .

Термин критическая резкость иногда слышится (по аналогии с критической фокусировкой ) для «получения максимального оптического разрешения», поскольку ограничена сенсором / пленкой и объективом , а на практике означает минимизацию дрожания камеры – использование штатива или альтернативной опоры, блокировку зеркала , тросик ) или таймер, линзы для стабилизации изображения и оптимальная диафрагма для объектива и сцены, обычно на 2–3 ступени ниже широко открытой (больше для более глубоких сцен: уравновешивает дифракционное размытие с размытием расфокусировки или ограничения объектива при широко открытой диафрагме .

См. также

Ссылки

^ Дэвид Прекель (4 января 2010 г.). Визуальный словарь фотографии . Издательство АВА. стр. 19–. ISBN 978-2-940411-04-7 .
^ Мэтр, Анри (2015). «Качество изображения». От фотона к пикселю . стр. 205–251. дои : 10.1002/9781119238447.ch6 . ISBN 9781119238447 .

Дальнейшее чтение

Фокальная энциклопедия фотографии , Focal Press, 1956, изд. Фредерик Первс

Внешние ссылки

[Präkel2010-1] Дэвид Прекель (4 января 2010 г.). Визуальный словарь фотографии . Издательство АВА. стр. 19–. ISBN 978-2-940411-04-7 .

[Maître2015-2] Мэтр, Анри (2015). «Качество изображения». От фотона к пикселю . стр. 205–251. дои : 10.1002/9781119238447.ch6 . ISBN 9781119238447 .

[1]

[2]