Obróbka elektroniczna zeskanowanych obrazów

Bardzo często zeskanowany obraz nie spełnia oczekiwań użytkownika. Prawie zawsze po zeskanowaniu następuje szereg czynności korekcyjnych pliku graficznego, kontrolowanych na polu obrazowym okna dialogowego. Czynności te można wykonywać na całym obszarze obrazu, ale można wyselekcjonować interesujący nas fragment. Służą do tego odpowiednie narzędzia selekcji. Selekcja może być wykonywana ręcznie lub automatycznie.

Istnieje wiele programów służących do obróbki zeskanowanych oryginałów, ale należy powiedzieć, że absolutnym standardem na skalę światową jest program Photoshop firmy Adobe, który posiada nieograniczone możliwości korekty i kształtowania obrazu graficznego. Do najczęściej wykonywanych operacji przetwarzania zeskanowanego pliku należą:

  • kadrowanie,
  • ustalanie wielkości oraz rozdzielczości,
  • korekcja tonalna i barwna,
  • wyostrzanie lub rozmywanie obrazu,
  • likwidowanie mory,
  • filtry (efekty specjalne).

Kadrowanie

Ze względu na to, że podczas skanowania zostawiamy z reguły pewien margines bezpieczeństwa wokół obrazu lub wykorzystujemy tylko fragment obrazu, często niezbędne jest jego wykadrowanie. Jest to operacja stosunkowo prosta, w trakcie której zaznaczamy przy pomocy odpowiedniego narzędzia interesujący nas obszar i pozbywamy się zbędnych elementów. Należy pamiętać, że gdy planujemy duże kadrowanie należy zeskanować obraz z odpowiednio większą rozdzielczością.

Ustalanie wielkości i rozdzielczości

W większości przypadków za pomocą kadrowania nie udaje się precyzyjnie ustalić wielkości kadru, a tym bardziej jego rozdzielczości. Z tego względu kolejną czynnością technologiczną obróbki skanu jest ostateczne ustalenie tych wielkości. Służą do tego narzędzia typu „wielkość obrazka” i „wielkość obszaru roboczego”. Przy ich pomocy ostatecznie ustalamy wielkość skanu w cm (calach, punktach, itp.) oraz odpowiadającą jej rozdzielczość zgodną z zasadami przygotowania oryginału do drukowania. Ta druga funkcja może również służyć do kadrowania obiektów.

Korekcja tonalna i barwna

Przed prezentacją poszczególnych rodzajów korekcji należy się zapoznać z dwoma podstawowymi narzędziami do ich realizacji to jest histogramem i krzywą tonalną.

Histogram jest wykresem słupkowym, na którym dla obrazów wykonanych w skali szarości na osi poziomej przedstawione są wartości poszczególnych poziomów szarości. Wysokości słupków prezentują liczbę pikseli o danym poziomie szarości. Dla obrazów barwnych wykonywane są histogramy dla wyciągów barw podstawowych; oś pozioma reprezentuje poziomy jasności barwy. Histogram przedstawia więc graficznie liczbę pikseli w skanowanym obrazie o danym poziomie szarości lub jasności barwy podstawowej. Pomaga on w wykonywaniu korekt krzywych tonalnych skanowanego obrazu.

Duże wysokości słupków na krańcach histogramu wskazują na nieprawidłowe, wartości świateł w punktach najbardziej i najmniej zaciemnionych (detale obrazu w tych punktach zostały obcięte, skanowanie przeprowadzono w niewłaściwych warunkach). Przesunięcie histogramu w lewo wskazuje, że obraz utracił szczegóły w zaciemnionych elementach, cały obraz jest przyciemniony, i odwrotnie, przesunięcie histogramu w prawo wskazuje na utratę szczegółów, w jasnych partiach obrazu obraz uległ rozjaśnieniu. Wiele programów posiada możliwość sporządzania histogramów stopni szarości lub jasności barw podstawowych (ma odpowiednie oprogramowanie i ikonę na polu okna dialogowego). Na podstawie wykonanych histogramów można bardziej obiektywnie niż wzrokowo ocenić jakość wykonanego skanu. Oprócz oglądania obrazu zeskanowanego dokumentu analizuje się wtedy położenie histogramu. Widząc histogram, możemy przy dokonywaniu kolejnych korekt celowo rozjaśniać lub przyciemniać zeskanowane obrazy, względnie dodawać lub ujmować .jasne lub ciemne (o mniejszym lub większym stopniu tonalnym barwy) tony poszczególnych barw podstawowych, zwiększać lub zmniejszać odtwarzane szczegóły w partiach bardziej jasnych lub bardziej ciemnych obrazu. Liczba poziomów tonalnych barw w histogramie (współrzędna wzdłuż osi x) zależy od głębi kodowania barwy zastosowanej podczas skanowania. Przy najczęściej stosowanym 8-bitowym opisie piksela barwy liczba poziomów wynosi 256 (od 0 do 255). Często przy wizualizacji ikony histogramów barw podstawowych RGB podawany jest jednocześnie histogram poziomów zaczernienia.

Drugim, jeszcze ważniejszym niż histogramy narzędziem do korekcji zeskanowanych wstępnie obrazów są krzywe tonalne. Krzywa tonalna, ściśle krzywa odwzorowania tonów, jest wykresem, na którym na osi poziomej przedstawione są wartości wejściowe poziomu tonalnego obrazu (przed korekcją), a na osi pionowej – wartości wyjściowe poziomu tonalnego (po korekcji obrazu).

Krzywa tonalna może przyjmować różne kształty. W przypadku, gdy jest linią prostą nachyloną pod kątem 45 stopni (przekątna kwadratu wykresu tonalnego), plik po skanowaniu nie ulegnie zmianie, czyli obraz nie będzie korygowany. Cały zakres zmian poziomu tonalnego barwy umownie podzielono na zakres cieni (partie obrazu o największym poziomie tonalnym), tonów % tonów średnich, ćwierćtonów i partie obrazu o punktach o najmniejszym poziomie tonalnym – światła.

Korekcję można wykonywać jako liniową (krzywa tonalna jest prostą) albo nieliniową (krzywa tonalna może być dowolną krzywą przy korekcji wyginaną w łuk wybrzuszony lub wklęsły, można też wprowadzać dowolne zmiany nieliniowe krzywej tonalnej).

W korekcji liniowej prosta tonalna obrazu niekorygowanego (przekątna kwadratu wykresu tonalnego) może być przesuwana w górę lub w dół lub może być zmieniany jej kąt pochylenia. W tym przypadku ingerujemy proporcjonalnie we wszystkie punkty obrazu. Przesunięcie prostej tonalnej obrazu niekorygowanego w kierunku pionowym powoduje zwiększenie jasności lub poziomu tonalnego danej barwy podstawowej, następuje wzrost rozróżniania szczegółów w partiach zaciemnionych i bardziej nasyconych barwą obrazu, a zgubienie szczegółów w światłach. Przesunięcie prostej tonalnej w kierunku poziomym powoduje przyciemnienie obrazu, wzrost poziomu tonalnego barwy, wzrost szczegółów w partiach światła, a gubienie ich w cieniach. Zmniejszenie pochylenia prostej tonalnej (zwiększenie jej kąta względem osi x – tonów wejściowych) powoduje zwiększenie kontrastu na wyjściu mniejszym zmianom tonalnym na wejściu odpowiadają większe zmiany tonów na wyjściu. Wiąże się to jednocześnie z ograniczeniem szczegółów w jasnych partiach oryginału. I odwrotnie – pochylenie prostej tonalnej względem osi x (osi tonów wejścia) powoduje rozmycie obrazu wyjściowego względem wejściowego. Większym zmianom tonów wejściowych odpowiadają wtedy mniejsze zmiany tonów na wyjściu. Zeskanowany według takiej prostej tonalnej obraz będzie miał mniej widoczne szczegóły w ciemnych partiach obrazu wyjściowego. W praktyce możliwe są jeszcze inne kombinacje zmian prostej tonalnej, np. przesunięcie połączone z równoczesną zmianą pochylenia. Wtedy opisywane zmiany tonów wyjściowych będą się nakładały. Przeprowadzanie korekcji wymaga szeregu doświadczeń, przy których należy zapisywać kolejne wyniki w plikach.

Krzywoliniowa korekcja tonalna powoduje zjawiska podobne jak w korekcji prostoliniowej, z tym ze zmiany stopnia tonalnego nie są liniowe. Zmieniając krzywe tonalne, zaczynamy zawsze od prostej tonalnej pod kątem 45 stopni, którą wyginany zgodnie z życzeniem, przesuwając jej punkty kursorem. Wklęśnięcie krzywej tonalnej mocniej oddziałuje na punkty w jasnych partiach obrazu (małe zmiany poziomu tonalnego wejściowego w światłach dają większe zmiany poziomu tonalnego wyjściowego niż w partiach ciemnych). Ogólnie obraz ulega rozjaśnieniu. Przy wklęsłej krzywej korekcji nieliniowej tony w cieniach ulegają redukcji – większym zmianom ciemnych tonów wejścia odpowiadają mniejsze zmiany tonów na wyjściu. Szczegóły w tych partiach obrazu ulegną zredukowaniu. W tonach średnich wpływ wklęśnięcia jest mały. Uwypuklenie krzywej tonalnej powoduje większe zmiany w cieniach. W tych partiach obrazu różnice tonalne wyjścia będą większe niż na wejściu. Odwrotnie w partiach jasnych obrazu większym zmianom tonów na wejściu będą odpowiadały mniejsze zmiany tonów na wyjściu. W partiach tonów średnich zmiany będą mniejsze, bardziej proporcjonalne. Ukształtowanie krzywej tonalnej w kształcie litery S daje duże zmiany poziomu tonalnego w zakresie tonów średnich Taka korekcja jest często stosowana. Zwiększa ona kontrast w tonach średnich – małym zmianom na wejściu odpowiadają duże zmiany na wyjściu. W partiach tonów jasnych nastąpi kompresja, a w partiach tonów ciemnych rozszerzenie zakresu tonalnego. Podobnie jak w korekcji liniowej można dokonywać także kombinowanej korekcji nieliniowej, ale wtedy należy postępować bardzo ostrożnie, ponieważ trudne jest przewidzenie skutków korekcji. Wyniki muszą być testowane metodą prób i błędów. Elementami korekty liniowej i nieliniowej jest również zwiększanie i zmniejszanie kontrastu.

Wyostrzanie i rozmywanie obrazu

Jeżeli reprodukuje się nieostry oryginał, najczęściej obraz „wyostrza się” za pomocą narzędzi typu „wyostrz” lub „wyostrz bardziej” ale najlepsze efekty przynosi stosowanie tzw. maski nieostrej „unsharp mask”. Ani maska nieostra, ani żaden inny matematyczny algorytm nie może dodać szczegółów reprodukowanemu oryginałowi. Może jednak miejscowo zwiększyć kontrast na granicy miejsc o wyraźnie różnych wartościach tonalnych i w ten sposób stworzyć obraz pozornie bardziej ostry. Programy do obróbki obrazów bitmapowych lub programy bezpośrednio skanujące umożliwiają wprowadzanie maski nieostrej według różnych parametrów. Algorytm jest taki sam jak w masce nieostrej w klasycznej fotografii. Program wytwarza nieostrą kopię obrazu (maskę) i łączy ją z oryginalnymi danymi rysunku. Powstaje obraz pozornie bardziej ostry. Końcowy rezultat zależy od wybranych parametrów maski nieostrej. Podstawowymi parametrami są: wielkość obszaru, według którego dokonuje się wyliczeń, natężenie oraz minimalna różnica wartości tonalnych. Nieprawidłowe ustawienie parametrów maski nieostrej powoduje niepożądane zmiany obrazu. Właściwe stosowanie tego narzędzia wymaga dużego doświadczenia operatora.

Odwrotną operacją jest rozmycie obrazu stosowane, gdy jest on zbyt ostry. Operacja taka może przyczynić się również do zmniejszenia mory.

Likwidacja zjawiska mory

Mora jest zjawiskiem powstawania powtarzających się interferencyjnych wzorów na powierzchniach o jednakowej tonalności obrazu powstających przez nałożenie symetrycznych siatek punktów lub linii. Zjawisko mory można zniwelować przez zastosowanie korekcji nieliniowej, ustawiając wejściową prostą tonalną w kształt litery S (zwiększa się kontrast i wyrazistość szczegółów w tonach średnich, a osłabia w cieniach i jasnych partiach obrazu). Mory unikamy także przez odrastrowanie obrazów rastrowych, przeprowadzone przy użyciu skanera – jeżeli ma on oczywiście taką możliwość. Pewne rezultaty osiąga się też stosując zwykłe rozmycie, przy czym dobieramy jego parametry na zasadzie prób i błędów. Praktykuje się również skanowanie oryginałów z większą rozdzielczością niż ta, która jest wymagana w danym przypadku technologicznym. Innym raczej teoretycznym sposobem jest również zmiana kątów rastrowania.

Zastosowanie filtrów (efektów specjalnych)

Specyficznym rodzajem obróbki zeskanowanych oryginałów jest stosowanie tzw. filtrów (efektów specjalnych). Te miniaturowe programy znajdują się wśród najbardziej użytecznych narzędzi do działań korekcyjnych i twórczych. Filtry mogą naprawić niedoskonały obraz, dodać stylu dobremu obrazowi lub przekształcić obraz w coś wyjątkowego.

      Filtry są w rzeczywistości miniaturowymi aplikacjami, wyposażonymi we własne okna dialogowe, właściwości i opcje. Kiedy aktywuje się filtr, edytor obrazów przekazuje warstwę albo zaznaczenie obrazu filtrowi, który przetwarza piksele i następnie zwraca kontrolę edytorowi. Filtr może po prostu „odbić” wszystkie piksele w obrazie, obracając czarne na białe, białe na czarne, ciemnoszare na jasnoszare i tak dalej, tworząc obraz negatywowy. Filtr może też użyć złożonych algorytmów do rozjaśnienia lub ściemnienia pewnych pikseli, opierając się na wartościach sąsiednich pikseli. Inne przenoszą piksele albo tworzą zupełnie nowe piksele, bazując na tajemniczych poleceniach programowych. Rezultaty mogą być zadziwiające. Jednak bez względu na to, jak filtry działają, mogą być podzielone na sześć kategorii, określonych przez to, jak filtry traktują piksele:

  • Filtry poprawiające obraz. Są to filtry, które poprawiają wygląd obrazu bez wprowadzania oczywistych zmian do ich zamierzonej zawartości. Na przykład filtry wyostrzania lub rozmywania mogą poprawić szczegóły albo zamaskować kurz i zarysowania, bez wprowadzania innych znaczących zmian.
  • Filtry osłabiające. Fotografowie rozpoznają ten termin, często stosowany do obiektów umieszczanych naprzeciwko źródła światła w celu zmiany natury oświetlenia lub cieni, jakie rzuca. Filtry te działają jak półprzezroczysty materiał umieszczony między obrazem i twoim okiem, dodając teksturę do obrazu. Większość filtrów, jak płótno, oszroniona szyba, ziarno i inne, działają w ten sposób. W zależności od zastosowanej siły efektu specjalnego, rezultat może być delikatny i wyglądający naturalnie, albo mocniejszy i bardziej impresjonistyczny.
  • Filtry zniekształcające. Filtry te działają poprzez przenoszenie pikseli obrazu, zapewniając jakiegoś rodzaju zniekształcenie, takie jak efekt wirówki, fal albo ściśnięcia. Filtry zniekształcające rzadko bywają subtelne i często wykorzystywane są do stworzenia mocnych efektów artystycznych.
  • Filtry pikselacji. Filtry te dodają teksturę, tak jak filtry osłabiające, ale wykorzystują również kolor, kontrast, jasność i inne atrybuty pikseli, które są modyfikowane do stworzenia końcowej tekstury. Zamiast zwykłego przykrycia wzorem, filtry pikselacji budują wzór z istniejącego obrazu. W większości edytorów obrazów znajdują się filtry takie jak puentylizacja, mezzotinta, rasteryzacja i krystalizacja.
  • Filtry renderowania. Filtry te tworzą nowe piksele, zwołując chmury znikąd, dodając ogniste płomienie, które nie istniały wcześniej, rzucając interesujące efekty świetlne na obiekty albo tworząc pozorne trójwymiarowe obrazy z płaskich, dwuwymiarowych zaznaczeń. Filtry, które symulują flary obiektywu, tworzą efekty lśniącego chromu lub kolorowej folii oraz realistycznie zawijają stronę, również mieszczą się w tej kategorii.
  • Filtry poprawiające kontrast. Niektóre filtry robią swoje magiczne sztuczki, bazując na różnicach, które istnieją między granicami dwóch kolorów w obrazie. Inaczej niż filtry wyostrzania i rozmywania (które działają w ten sam sposób), rozszerzenia programowe mogą również dodawać kolor na krawędziach, zmienić piksele wewnątrz granic i tworzyć inne dramatyczne efekty. W ten sposób działają filtry z nazwami takimi, jak: Emboss (Płaskorzeźba) , Bas Relief (Relief) , Glowing Edges (Żarzące się krawędzie), Poster Edges (Posteryzacja brzegów) oraz Ink Outlines (Kontury tuszu).
  • Inne filtry, rozszerzenia programowe i efekty specjalne, których występują setki i wciąż powstają nowe.

Was this helpful?

0 / 0