1. От чего зависит резкость изображения

Резкость изображения зависит от двух факторов — разрешающей способности оптики и контурной резкости. Кроме того, на матрицах большинства камер установлен так называемый антимуарный фильтр, который в различной степени размывает изображение. Тем самым предотвращается появление муара, но, в свою очередь, понижается и резкость изображения. Разрешающую способность оптики и камеры в графическом редакторе изменить, увы, невозможно, поэтому в этой статье мы рассмотрим только вопрос изменения контурной резкости.

Резкость в изображении мы воспринимаем как степень контраста на контурах. Классический пример необходимости увеличить резкость — две поверхности различной яркости. При уменьшении изображения большинство алгоритмов интерполяции размывают границы между поверхностями. Чтобы вернуть резкость или, точнее, иллюзию таковой, необходимо затемнить контур на темном участке и осветлить его на светлом. Этим повышением контраста на контурах и пользуются алгоритмы усиления резкости.

В примере ниже контуры между поверхностями с различной яркостью довольно резкие. При уменьшении изображения несколько пикселей приходится помещать в одном, и при обычном вычислении среднего значения контуры становились бы размытыми, как видно на втором примере. Качественные алгоритмы Photoshop, такие как Bicubic, при уменьшении немного увеличивают контурную резкость. При дополнительном повышении резкости фильтрами контраст на контурах еще больше повышается.

Исходное изображение

Уменьшение со средним значением пискелей

Уменьшение по алгоритму Bicibic

Изображение после применения Unsharp Mask

2. Способы повышения резкости

Как выглядит работа с контурной резкостью на практике, мы рассмотрим на примере Photoshop как наиболее известного графического редактора. Другие программы, например Gimp, используют такие же или похожие методы.

2.1. Фильтр Unsharp Mask

Самый известный способ увеличения резкости — фильтр Unsharp Mask. Он позволяет управлять увеличением резкости с помощью трех параметров:

Amount: степень влияния фильтра.

Radius: определяет, какая область вокруг контуров будет затронута изменением контраста. Если этот параметр будет слишком высоким, то это будет уже не увеличение резкости, а увеличение контраста. Для большинства изображений, предназначенных для Сети, значение этого параметра 0,2 или 0,3 дает оптимальные результаты.

Threshold: этим параметром задается, насколько сильно должны отличаться соседние области, чтобы граница между ними считалась контуром. Лучше оставлять этот параметр на нуле. Если на фотографии очень много шума, можно попробовать установить Threshold на небольшое значение, но лучше все же будет просто предварительно воспользоваться шумодавом.

2.2. Фильтр Highpass

Второй способ увеличения резкости — фильтр Highpass. Для начала необходимо сделать копию слоя, поменять режим перекрытия на Overlay и убрать в копии слоя насыщенность через Hue/Saturation.

Теперь к этой копии слоя нужно применить фильтр Other—Highpass. В появившемся диалоговом окне есть только один параметр. Он соответствует параметру Radius фильтра Unsharp Mask.

Если резкость увеличена слишком сильно, то можно уменьшить прозрачность этого слоя. Если же резкости недостаточно, можно сделать копию слоя. Преимущество этого метода в том, что он позволяет делать несколько слоев с различными параметрами радиуса. Нижние слои при этом не скрываются верхними, так как для режима перекрытия Overlay серый цвет является нейтральным.

Хотя в большинстве случаев режим перекрытия Overlay дает неплохие результаты, можно поэкспериментировать и с другими режимами, для которых серый цвет является нейтральным: Soft/Hard/Vivid/Linear/Pin Light.

2.3. Фильтр Smart Sharpen

В версии «Фотошопа» CS2 появился новый фильтр Smart Sharpen, дающий больше возможностей для контроля увеличения резкости и, при умелом использовании, позволяющий добиваться более качественных результатов. Этот фильтр хорошо подходит для изображений с большим количеством мелких деталей, в то время как для более грубых структур лучше использовать Unsharp Mask или Highpass.

Для начала советую отметить опцию More Accurate. При этом процесс занимает больше времени, но и качество результата несравненно лучше.

В режиме Basic результаты этого фильтра напоминают Unsharp Mask, только без параметра Threshold. Главное отличие этого фильтра — в алгоритме, по которому программа уменьшает нерезкость изображения, то есть какой тип нерезкости фильтр пытается уменьшить. Этот алгоритм задается параметром Remove. При значении Gaussian Blur эффект этого фильтра примерно соответствует фильтру Unsharp Mask, только влияние его слабее.

Значение Lense Blur лучше подходит для изображений с большим количеством мелких деталей, поскольку при этом методе ореолы вокруг контуров гораздо слабее.

При значении параметра Motion Blur этот фильтр пытается уменьшить влияние шевеленки, возникшей при слишком больших выдержках. Работает этот метод только в тех случаях, когда размытие изображения произошло только в одном направлении и вы сможете точно задать это направление параметром Angle. В теории и на тестовых рисунках уменьшение шевеленки работает совсем неплохо, однако на реальных фотографиях эго эффект оставляет желать лучшего и не заменит хороший штатив или светосильный объектив.

В режиме Advanced этот фильтр позволяет ослаблять увеличение резкости в темных и светлых тонах. Советую использовать этот фильтр следующим образом:

1. В меню Sharpen параметр Amount установить на максимум, радиус — на 0,2, если фотография предназначена для Сети. Для печати можно попробовать задать этот параметр побольше. Выбрать Lense Blur и не забыть отметить More Accurate.

2. В Shadow и Highlight установить Fade Amount на 0%, Tonal Width — на 100%, Radius — на 1.

3. Теперь, увеличивая параметр Fade Amount в карте Highlight, можно уменьшать влияние фильтра в светлых частях изображения, устраняя белые ореолы. Реже бывает необходимо также увеличить параметр Fade Amount в Shadow. В крайнем случае можно уменьшить Amount в основном меню.

Следует заметить, что, если фильтр Unsharp Mask или Smart Sharpen с параметром Gaussian Blur можно применять к одному изображению несколько раз, то Smart Sharpen с параметром Lense Blur уже при повторном применении образует заметные артефакты, так что необходимую степень резкости нужно выбрать с одного применения фильтра.

2.4. Плагины Photoshop

Кроме фильтров, которые включены в Photoshop, существуют плагины, позволяющие увеличивать резкость по различным алгоритмам и предлагающие различные параметры, которыми можно контролировать изменения резкости. Какие из них лучше использовать, каждый может решить сам для себя, немного поэкспериментировав с ними. Среди самых известных плагинов стоит упомянуть Nik Sharpener Pro, FocalBlade и PhotoKit Sharpener.

3. Методы манипуляции резкостью

Каждый, начинающий работать в Photoshop, ищет такой фильтр, который сможет сделать все и сразу. Нажал кнопку — и из посредственного снимка получился шедевр. Но со временем большинство фотографов замечают, что оптимальные результаты достигаются не применением одного фильтра ко всему изображению, а вариациями различных фильтров с разными параметрами и для различных участков изображения в зависимости от особенностей мотива. Усиление резкости не является исключением. В этой части мы рассмотрим некоторые способы управления резкостью, дающие лучшие результаты, чем простое применение одного из трех упомянутых фильтров на все изображение.

3.1. Увеличение резкости по яркости

В цветовом пространстве RGB яркость пикселей и их цветовые значения взаимосвязаны, поэтому при манипуляциях с изображением могут возникать нежелательные изменения цвета. При увеличении резкости эти изменения выражаются в неверных цветах на контурах объектов. Чтобы избежать этого эффекта, резкость лучше увеличивать на отдельном слое и менять режим перекрытия этого слоя на Luminosity. В цветовом пространстве Lab в этом случае достаточно работать с резкостью только в L-канале.

Часть исходного изображения; копия слоя после увеличения резкости; изменение режима перекрытия на Luminosity

Надо заметить, что в некоторых редких случаях изменение режима перекрытия на Luminosity может негативно сказаться на цветах. На этом примере видно, как уменьшилась насыщенность сине-желтой ленты под головой тигра при изменении режима перекрытия, что плохо. Но в то же время исчез голубой ореол вокруг фигурок в нижней части герба, что хорошо. Проще говоря, непростое это дело — чтобы и резко было, и красиво.

3.2. Использование масок

При усилении резкости по всему изображению присутствующий шум на сплошных поверхностях может становиться более явным. Некоторые области, находящиеся в фокусе, но представляющие мало интереса для зрителя, такие как предметы на заднем плане или структура кожи на портретах, также становятся резкими. Кроме того, фильтры пытаются увеличить резкость и на тех участках фотографии, которые находятся вне фокуса, и этот процесс ничего, кроме увеличения размера файла, не дает.

Вполне естественным решением этих проблем является создание копии слоя и увеличение резкости на этой копии. После чего к этому слою добавляется маска, и на ней закрашиваются все области, где усиление резкости для нашей фотографии нежелательно либо не представляет интереса. Чтобы эффект от этих манипуляций был качественнее, советую использовать кисточку с мягкими краями и прозрачностью 15–30%, проводя при необходимости несколько раз по одному участку.

На этом примере слева резкость была увеличена по всему изображению. Справа к слою с увеличенной резкостью была добавлена маска и открыта только средняя часть цветка. Как можно увидеть, сравнив две фотографии, исчезли ореолы на лепестках, где резкость имеет мало значения для зрителя, а заодно уменьшился размер фотографии.

3.3. Работа с режимами перекрытия

После увеличения резкости на некоторых фотографиях по контурам предметов появляются белые ореолы. Темные ореолы, также возникающие при увеличении резкости, обычно не так сильно бросаются в глаза. В этом случае может помочь разделение усиления резкости на светлые и темные части. Для этого мы создаем копию слоя, применяем к ней фильтр усиления резкости и меняем режим перекрытия этого слоя на Darken. Затем делаем копию этого слоя и меняем режим перекрытия на Lighten. Теперь по мере необходимости мы можем изменить прозрачность одного из слоев или, добавив к ним маски, скрыть участки, где соответствующие темные либо светлые ореолы слишком заметны.

На следующей фотографии темные деревья видны на фоне темного неба, и светлые контуры, возникающие при увеличении резкости, только мешают. Поэтому из слоя с повышенной резкостью в правой фотографии сделаны две копии и у копии в режиме Lighten прозрачность уменьшена до 20%.

3.4. Использование свойства слоя

Еще один удобный способ борьбы с ореолами при увеличении резкости — через свойства слоя. Для этого увеличим резкость на копии слоя и двойным кликом на этой копии в списке слоев откроем ее свойства. Теперь, удерживая клавишу Alt, разделим каретку светлых тонов и передвинем ее немного вправо. Подобную процедуру можно провести и с темными тонами, если темные ореолы станут слишком заметны.

На этой фотографии светлые ореолы были убраны этим способом, что особенно заметно на клюве и кругах воды слева от камня.