Wie Digital Image Sharpening funktioniert und warum Sie es verwenden sollten

Bildschärfe ist vielleicht der am wenigsten ausgelastete Digitalfotografietrick auf dieser Seite des Studierens des Histogramms. Lesen Sie weiter, wenn wir erklären, was Bildschärfung ist, warum wir es brauchen, was es tut und warum Sie es großzügig auf Ihre eigenen Bilder anwenden sollten, um unscharfe Kanten zu verbannen und Ihre Bilder zum Platzen zu bringen.

Warum genau sind Bilder an erster Stelle unscharf?

Bevor wir genauer betrachten, wie Sie Ihre Bilder schärfen können, ist es wichtig, genau zu verstehen, warum digitale Bilder überhaupt erst geschärft werden müssen. Digitale Bilder, sowohl solche, die in einer Digitalkamera erzeugt werden, als auch durch Scannen von Bildern, um digitale Kopien von analogen Arbeiten zu erzeugen, leiden unter den Beschränkungen, die durch den Sensor des digitalen Geräts auferlegt werden.

Während die Beschränkungen der Sensoren im Vergleich zum menschlichen Auge zahlreich sind, gibt es eine besondere Einschränkung, die zu weiche oder unscharfe Bilder erzeugt. Das menschliche Auge kann Kontrastlinien mit unglaublicher Klarheit und Schärfe unterscheiden. Der Sensor einer Digitalkamera ist jedoch durch die Anzahl von Pixeln oder Datenpunkten begrenzt, die er sammeln kann.

Wenn die Szene davor eine höhere Auflösung hat als sie erfassen kann( was immer der Fall ist), muss sie den Durchschnitt der einzelnen Pixel auf dem Sensor erfassen. Das Ergebnis ist ein Fuzzing von Bildern, da die Kamera( oder der Scanner) gezwungen ist, mit der begrenzten Menge an Daten, die sie aufnehmen kann, das Beste zu tun.

Schauen wir uns einige digitale Modelle dieses Phänomens an, um den Effekt zu demonstrieren, bevor wir mit der Arbeit mit echten Fotos fortfahren. Im Bild unten haben wir den Raum in zwei Dreiecke geteilt, ein schwarzes und ein weißes.

Bei einer Entfernung, die auf einem typischen Bildschirm angezeigt wird, sieht es wie eine scharfe und durchgehende Linie zwischen den schwarzen und weißen Abschnitten aus. Lassen Sie uns zur Demonstration demonstrieren, dass das obige Bild kein digitales Bild ist, das Ihnen auf einem digitalen Bildschirm präsentiert wird, sondern die Schnittmenge zweier Räume in der realen Welt. Sagen wir zwei Hälften einer Leinwand, die mit extremer Präzision so bemalt wurden, dass die Linie selbst bei sehr naher Entfernung mit einer Lupe in der Hand klar und deutlich bleibt. Diese Linie wird dann von unseren Augen zu ihrer maximalen Auflösung aufgelöst und wir nehmen sie als sehr scharf und scharf wahr.

Lassen Sie uns das gleiche Modell von zwei Dreiecken betrachten, als wäre es von einem Bildsensor mit sehr niedriger Auflösung aufgenommen worden. Während das obige Bild fast 200.000 Pixel enthält, ist das Bild unten eine Darstellung von Schwarz- und Weißraum, als ob der Grad der Auflösung kaum über 200 Pixel wäre.

Wir wissen, ob die Trennlinie zwischen dem weißen und schwarzen Bereich für das menschliche Auge messerscharf ist, dann sollte es in der Kamera gestochen scharf sein, oder? Das Problem ist, wenn diese gestochen scharfe Abgrenzung so fein ist, dass sie durch ein gegebenes Pixel auf dem Kamerasensor geht, kann der einzelne Pixel nicht sagen: "OK, die Hälfte von mir ist weiß, die andere Hälfte ist schwarz."

Es kann nur einen einzigen aufnehmenWert für das gesamte Pixel. Daher ist es gezwungen zu sagen: "OK, der Durchschnitt des Lichtes, das mich trifft, ist grau", weil es nicht Teilschwarz und Teilweiß aufzeichnen kann, sondern lediglich den Durchschnitt der Photonen, die auf die einzelnen Pixel treffen.

Je mehr Pixel Sie in einen Sensor packen, desto mehr Details können Sie auflösen. Aber letztendlich kommt es bei jeder digitalen Bilderstellung zu einem Punkt, an dem die eingehenden Daten( das Licht, das vom fotografierten Objekt oder vom gescannten Foto reflektiert wird) die Kapazität vonder Sensor, die einzelnen Pixel sind resigniert, um einen besten Schätzwert-Farbton auszuwählen, und der Kontrast zwischen den Kanten ist verschwommen.

Fuzzy-Fotos mit der Unscharf maskieren

Jetzt, da wir wissen, was unscharfe Fotos verursacht, schauen wir uns an, was Sie tun können, um das Problem zu beheben und Ihren Bildern eine Schärfe zu geben, die ihnen beim Knacken hilftzu Facebook).

Zum Glück für uns ist das Konzept, das wir gerade im vorherigen Abschnitt skizziert haben, in der fotografischen Gemeinschaft gut bekannt und verstanden und es gibt mehrere Möglichkeiten, es zu korrigieren. Der gebräuchlichste Weg und die Art, wie wir uns heute darauf konzentrieren werden, ist die Anwendung einer so genannten "unscharfen Maske".

Die inkorrekt benannte unscharfe Maske wird etwas intuitiver benannt, wenn Sie verstehen, wie der Prozess funktioniert. Wenn Sie die unscharfe Maske auf ein Bild anwenden, erstellt die Bearbeitungsanwendung eine temporäre Maske, die verwendet wird, um zu vergleichen, welche Bildbereiche scharf( mit hohem Kontrast) und unscharf( mit geringem Kontrast) sind. Es schärft dann die unscharfen Bereiche( unter Verwendung dieser Maske als Richtlinie), bis der Unterschied zwischen den Bereichen mit hohem Kontrast und niedrigem Kontrast gemäß der Spezifikation des Benutzers ausgeglichen ist. Die unscharfe Maske ist also kein unscharfes Werkzeug, wie der Name auf den ersten Blick vermuten lässt, sondern ein Werkzeug, das Ihnen sagt, welche Teile des Bildes unscharf sind und korrigiert sie.

Lassen Sie uns die Hilfe unseres freundlichen Bürohunds Cricket, oben gesehen, nutzen, um genau zu demonstrieren, wie die unscharfe Maske funktioniert und welche Anpassungen wir daran vornehmen können. Obwohl wir heute Adobe Photoshop für die Demonstration verwenden werden, ist das Unscharfmaskierungswerkzeug in einer Vielzahl von Bildbearbeitungsanwendungen zu finden, da es sich um einen Industriestandard handelt. Die Begriffe und Methoden, die Sie hier sehen, gelten ebenso für kostenlose Bearbeitungslösungen wie GIMP wie für Photoshop.

Lassen Sie uns zuerst das Foto studieren. Das Bild oben, direkt von der Kamera ohne Bearbeitung, wird einfach verkleinert, um in diesen Artikel eingefügt zu werden. Mit dem Foto ist überhaupt nichts verkehrt. Das Subjekt ist zentriert, das Gesicht des Subjekts ist fokussiert, nichts ist besonders anstößig( es sei denn, man kümmert sich nicht um kleine Hunde).Aber lasst uns hineinzoomen und das Bild genauer betrachten.

Wenn wir sehr nahe kommen, wird es offensichtlich, dass das Bild sehr weich aussieht. Das ist nicht die Schuld des Objektivs( wir haben dieses Bild mit einem sehr scharfen Hauptobjektiv aufgenommen), sondern ein Nebeneffekt der Art und Weise, wie das Bild in der Kamera verarbeitet wird, wie wir bereits besprochen haben.

Um das Bild zu schärfen, starten wir die unscharfe Maske. Bereiten Sie zuerst die unscharfe Maske vor, indem Sie Ihr Bild entweder auf 100 Prozent oder 50 Prozent vergrößern;Antialiasing-Algorithmen, die sowohl vom Editor als auch vom Betriebssystem verwendet werden, können die Effekte des Schärfungsprozesses bei anderen Zoomstufen verzerren.

In Photoshop finden Sie es unter Filter - & gt; Schärfen - & gt;Unscharfe Maske.

Wie bereits erwähnt, ist das Erscheinungsbild des Unscharfmaskierungswerkzeugs ziemlich universell. Sie finden die drei Einstellungen Betrag, Radius und Schwellenwert unabhängig vom verwendeten Bildbearbeitungswerkzeug. Der einfachste Weg zu verstehen, was sie tun, ist, einfach mit ihnen herumzuspielen, aber wir werden hier die wichtigsten Punkte hervorheben.

Betrag: Wird immer als Prozentsatz angegeben, der Betrag gibt den Grad der Anpassung an( wie viel Licht die helleren Kanten bekommen und wie dunkel die dunkleren Kanten werden).Am unteren Ende der Einstellung ist es schwierig zu bemerken, aber wenn Sie es ausschöpfen, wird der Kontrast sehr extrem.50-100 Prozent sind ein sicherer Startpunkt.

Radius: Gibt an, wie groß ein Bereich um jeden korrigierten Punkt ist, auf den der Effekt angewendet wird. Der Radius und die Menge sind miteinander verflochten;Wenn Sie den Betragswert reduzieren, können Sie den Radius erhöhen( und umgekehrt).Eine Erhöhung auf hohe Werte führt zu einer erheblichen Farb- und Kontrastverzerrung( was ein wünschenswerter künstlerischer Effekt sein kann, aber kein natürlich aussehendes Bild ergibt).

Threshold: Die Threshold-Funktion legt fest, wo der Scharfzeichnungsalgorithmus basierend auf einer minimalen Helligkeits- / Kontraststufe angewendet wird. Diese spezielle Einstellung ist sehr nützlich, um den Kontrast in Bereichen mit hohem Kontrast( z. B. um die Augen herum) selektiv zu erhöhen, nicht jedoch über zu schärfende Bereiche, die Sie glatt belassen möchten( z. B. Haut im Gesicht).Je niedriger der Wert, desto mehr wird das Bild gleichmäßig geschärft. Je höher der Wert, desto mehr Bereiche werden ausgeschlossen. Wenn Sie also möchten, dass der Schärfungseffekt auf das gesamte Bild so gleichmäßig wie möglich angewendet wird, würden Sie es auf Null setzen und die Details auf dem Gesicht einer Person( wie das Muster ihrer Iris und Wimpern) schärfen, ohne ihrePoren und Fältchen fallen auf, Sie würden den Wert erhöhen, bis Sie das gewünschte Gleichgewicht erreicht haben.

Sie werden auch feststellen, dass das kleine Vorschaufenster ebenfalls auf 50 Prozent eingestellt ist( die gleichen Anti-Aliasing-Probleme gelten sowohl für die Vorschau des gesamten Bildes als auch für die Vorschau des Bildes im Feld Unscharf maskieren.

Anwenden der Einstellungen oben)(100 /4/ 3 für dieses spezielle Bild) schärft das Bild deutlich, schauen wir uns genau die gleiche Ernte an, die wir oben gemacht haben, um den Unterschied zu sehen

Nahansicht gesehen, die Änderungen sind leicht ersichtlich. Es gibt einen viel höheren Kontrast um die Augen, die Höhepunkte in den Augen sind schärfer, und das Fell der Schnauze und des Gesichts ist deutlicher.

Wenn man sie mit dem gleichen Bildausschnitt wie das ursprüngliche retuschierte Bild betrachtet, sind die Änderungen weniger dramatisch( da sie nicht so nahe betrachtet werden), aber sie heben die Details im Bild hervor, wie das Fell um die Schnauze herum.

Das ist das eigentliche Ziel, ein Bild zu schärfen. Sie möchten die Schärfe des tatsächlichen Motivs, wie es mit dem menschlichen Auge gesehen wird, reproduzieren, aber keinen so intensiven und auffälligen Kontrast erzeugen, dass der Betrachter sich fragt, welche Art von Manipulation an dem Foto vorgenommen wurde.

Während wir uns das Foto ansehen, ist es wichtig, darauf hinzuweisen, was die unscharfe Maske nicht kann. Es macht den fokussierten Bereich eines Fotos besser fokussiert durch Schärfen der Kanten und gibt ihm ein klares Aussehen, aber es kann nicht im Detail hinzufügen, die nicht existiert. Sie werden bemerken, dass auf dem obigen Foto die Augen, die Schnauze und die Nase schärfer wurden( ebenso wie das Fell des umgebenden Gesichts), aber die Leine, der Beton, das Moos und die Blätter nicht. Diese Objekte waren auf dem Originalfoto so unscharf, dass keine Schärfung die Illusion erzeugen konnte, dass sie sich in der Brennebene befinden.

Unscharfe Maske Tipps und Tricks

Obwohl Menschen und Tiere von der Anwendung der unscharfen Maske profitieren( besonders um die Augen, die viel besser aussehen, wenn sie knackig und hell statt weich fokussiert sind) hilft die unscharfe Maske wirklich jedem Bildknall.

Im obigen Beispiel ist zum Beispiel nichts falsch mit dem Bild auf der linken Seite, aber sobald die Weichheit mit der unscharfen Maske korrigiert wird, hilft der erhöhte Kontrast im rechten Bild wirklich, das Bild hervorzuheben und verleiht ihm ein schönes, knackiges Aussehen.

Um aus Ihrer Anwendung für unscharfe Masken das Beste herauszuholen, lassen Sie uns, unabhängig vom Thema, einige Tipps und Tricks durchgehen, die sicherstellen, dass der Schärfungsprozess reibungslos verläuft.

Schärfe in der Kamera deaktivieren. Vor allem möchten Sie das Schärfen in der Kamera deaktivieren. Point-and-Shoot-Kameras haben fast immer Onboard-Schärfen, während High-End-DSLR-Kameras selten tun( die Vermutung auf der Seite des Herstellers ist, dass die Point-and-Shoot-Nutzer keine Nachbearbeitung arbeiten, während der Besitzer der DSLR am meistenwahrscheinlich wird).Fotos, die mit einer unscharfen Maske doppelt bearbeitet werden, sehen in der Regel ziemlich schrecklich aus. Daher ist es am besten, wenn Sie die Bildschärfe in Ihrem Computer deaktivieren und die Feinabstimmung auf Ihrem Computer vornehmen.

Fokus ist König. Ein knackiger physischer Fokus in der Kamera ist mehr wert, als jede unscharfe Maske Ihnen geben kann. Vervollkommnen Sie Ihre Fokusfähigkeiten( und lassen Sie Ihr Objektiv fallen, wenn es lose und weich im Fokus ist).Wie bereits erwähnt, gibt es keine magische Möglichkeit, die unscharfe Maske zu verwenden, um die Brennebene eines Fotos zu erweitern oder zu fixieren. Sie können nur schärfen, was bereits im Fokus ist.

Weniger ist mehr. Verwenden Sie die unscharfe Maske gerade genug, um dem Bild ein wenig Pop zu geben. Denken Sie an den Unterschied zwischen einem 1080p-Display und einem 4K-Display. Das 1080p-Bild ist schön und sehr hochauflösend( im Vergleich zu alten Standard-Definition-Fernsehern), aber das 4K hat diese Schärfe, die direkt vom Bildschirm platzt. Wenn Sie Ihre Fotos anpassen und vergleichen, die Sie gerade aufnehmen möchten, wird die Bildschärfe von "Ja, das ist schön" zu "Wow, das ist knackig" verschoben. Es ist jedoch eine feine Linie;Wenn Sie einmal auf diesen Sweet Spot getroffen haben, wird die Schärfung oft noch verstärkt und es entsteht ein unheimliches bis geradezu unnatürlich aussehendes Bild.

Schärfe zuletzt. Wenn Sie eine andere Bildbearbeitung, Farbanpassung, Fixierung von Staub oder stecken gebliebenen Pixeln vornehmen oder das Bild auf andere Weise bearbeiten, speichern Sie immer den Schärfungsprozess für den letzten. Denken Sie daran, ein Bild zu schärfen, wenn Sie ein Schmuckstück poliert haben, nachdem Sie mit der Arbeit fertig sind. Es ist der letzte Schritt, nachdem jedes Stück platziert, jedes Stück Metall gebogen und gelötet wurde, und es ist bereit für die Galerie.

Bewaffnet mit dem Verständnis des Schärfungsprozesses und wie Sie ihn am besten nutzen können, sind Sie bereit, ihn auf Ihre eigenen Fotos anzuwenden, um gute( wenn auch weiche) Fotos in auffällige Bilder zu verwandeln, die wirklich vom Bildschirm aufleuchtenWand oder wo auch immer sie sich finden sollten.

Haben Sie eine dringende Frage über Bildbearbeitung, Fotografie oder das Beste aus Ihrer Digitalkamera? Schießen Sie uns eine E-Mail als [email protected] und wir werden unser Bestes tun, um es zu beantworten.