Навигация
Поиск
RSS-Транслятор
Наши новости могут транслироваться, используя rss-транслятор.
rss1.0
rss2.0
rdf
Статьи

Принципы работы инструментов Histogram (Levels) и Curves

Автор: Marat_K
Добавлено: 2006-08-06 14:03:51

Эта статья - попытка внести некоторое понимание в принципы работы инструментов Histogram (Levels) и Curves и немного рассказать о том, как они воздействуют на изображение. Люди, работающие с цветом, ничего нового здесь не обнаружат. Но, возможно, выскажут полезные комментарии и замечания.

В зависимости от содержимого каналов, результаты будут получаться разные. Например, увеличение контраста в каналах U и V пространства YUV или a и b (Lab) будет насыщать цвета, а в каналах RGB или CMYK - отдельные оттенки, но воздействие этих инструментов всегда будет одинаково. В данном случае важно чтобы понятнее стали именно основы. Поэтому здесь нет ни примеров изображений, ни приемов работы - это темы для отдельного разговора, к тому же по ним существует достаточное количество источников.

(все скриншоты сделаны в Photoshop, диапазоны и значения - RGB).

Начну с Levels, которые выглядят так:

Гистограмма сама по себе - показывает распределение яркости пикселов изображения по диапазону. Чем выше и плотнее рисунок на каком-то участке, тем больше пикселов этой яркости (тона) присутствует в изображении. Упрощенно можно думать об этом как: горизонталь - управляет контрастом, вертикаль (сам рисунок гистограммы) - отражает яркость или интенсивность канала. Конкретно эта гистограмма - мастер RGB картинки, а значит, показывает всю смесь RGB.

Бегунки 1 и 2 - это точки соответствующие черному и белому полного диапазона. В данном случае 0 и 255, служат для "сужения" диапазона - увеличения контраста. 3 - точка серого для перераспределения баланса между темным и светлым. Нижние два бегунка сообщают, в каком диапазоне выводить настроенную гистограмму. Если нижнюю точку черного начать смещать вправо, то черный картинки будет выводиться серым, на который указывает бегунок. Если смещать нижнюю точку белого, то белый картинки будет отображаться серым, на который указывает бегунок. Все остальное распределится меду ними. Они нужны, когда есть необходимость избавиться от излишнего контраста или работать с яркостью. Яркость изображения регулируется в сочетании с гистограммными бегунками. Но об этом позже, так как цель наша - Curves.

Приведенная гистограмма показывает, что в картинке преобладают цвета (или интенсивность канала, если говорим про отдельный канал) выше средней точки - здесь рисунок плотнее и выше, соответственно в картинке больше светлого, чем темного. Так же она показывает, что самый светлый в картинке не соответствует белому цветового диапазона, а самый темный не соответствует черному. Значит, картинка будет смотреться недостаточно контрастной. Тени будут серые, света - серые, результат - дымка и "тухлость". Само смещение зачастую ни о чем не говорит, потому что это может быть кадр, где в изображении просто больше светлых предметов. Только если в кадре одинаковое количество и светлого и темного (или темного больше), и присутствует такой сдвиг в рисунке гистограммы, тогда можно говорить, что кадр еще и пересвечен.

При перемещении точки 3, как уже говорил, происходит перераспределение баланса светлых и темных областей изображения. Если бегунок сдвинуть так:

темного в картинке станет больше, но при этом потери самых светлых пиков не произойдет. Он работает не как яркость, а как gamma. В результирующей картинке все, что левее этой точки, станет меньше 128 и значит темнее, все, что правее, останется светлым - темные области уплотнятся, светлые растянутся и распределятся в диапазоне 128-255. Произойдет так называемое масштабирование (сжимание и растягивание). Результат будет выглядеть так:


При подвижке точки влево:

произойдет обратное:

Светлого станет еще больше темного меньше, но 0 останется на своем месте, так же как и 255.

С этим, надеюсь, понятно.

Точки 1 и 2 можно воспринимать как бегунки управления контрастом по черному и белому. Установленная 1-я точка сообщает, что данный цвет станет 0-ем. Все что окажется левее будет безжалостно обрезано, а указанный цвет превратится в черный.

то же самое и с бегунком 2, только по отношению к белому: все правее будет отсечено, заданное станет белым.

Соответственно, когда нужно убрать дымку и недостаточный контраст, обе точки сдвигаются в такую позицию, чтобы они указывали на значимые места - света и тени изображения или туда, где в картинке (канале) появляется цвет (интенсивность).

Я их специально немного перетянул, чтобы было понятно - попавшее за край уйдет безвозвратно. Далее средним бегунком можно сбалансировать распределение светлых и темных областей, если необходимо. Это гораздо удобнее и более гибко, чем крутить линейные brightness/contrast.

НО... Curves!

Таким образом, условно, Levels проецируется на Curves.

Усиление контраста будет выглядеть так:

А перераспределение светов теней так:

Обратите внимание, что в данном случае результат будет не совсем таким же, как при перемещении среднего бегунка в Levels. Так как на изображение воздействует вся кривая, то произойдет еще и осветление всей картинки. Изогнувшись вверх, такая форма кривой потянет вверх всю гистограмму, а значит яркость всех точек кадра (канала) увеличится. Обратите внимание на правую часть картинки с нижними бегунками от Levels. Если крайние точки кривой сдвигать: правую вниз, левую вверх, то будет происходить потеря контраста в кадре.

Curves позволяют делать все то же, что и Levels, но при этом можно иметь "неограниченное" количество точек и организовывать нужный контраст и его потерю на практически неограниченном количестве отрезков диапазона, устанавливая опорные точки или без таковых.

А теперь представьте, что сетка имеет продолжение за пределы видимого в диалоговом окне. Так вот, для поднятия яркости потребовалось бы сдвинуть всю кривую вверх вот так:

но, так как она не продолжается то для поднятия яркости выполняется следующее:

Сравните с предыдущей картинкой. И вот здесь имеет смысл обратить внимание на бегунки из диалогов Levels. То бишь, яркость в Levels поднимается подвижкой белой точки гистограммы влево и одновременной подвижкой черной точки выходного диапазона. Но, при наличие Curves, Levels не нужен вовсе, хотя очень полезен в программах, где Curves отсутствует.

Для понижения яркости просто имитируется сдвиг кривой вниз.

Понимая что представляют собой каналы различных пространств и как они себя ведут, можно предсказать результат того или иного воздействия кривой.

Для YUV:
Y - яркость - она и будут регулироваться - соответственно можно управлять детализацией, светами и тенями.
U и V - сине - условно-желтый канал и зелено-красный - чем светлее и темнее, тем насыщенней соответствующий цвет. Добавление в них контраста - усиление цвета и оттенков, ослабление контраста - ослабление. Или, если кому-то ближе "классические" термины, чем круче, тем контрастнее, чем положе участок кривой, тем контраст слабее. Искривление - фактически разбивка на крутую и пологую части - что-то станет насыщеннее, что-то более блеклым = сдвижка баланса цветов в определенном диапазоне.

Для RGB - это управление оттенками и интенсивностью нужного цвета в каналах и детализацией всего кадра в мастере.

Для HSB, HSV, HLS. Работа с цветами в H: ограничивая отрезки воздействия можно воздействовать на оттенки нужного цвета, управление цветовой насыщенностью в канале S и все той же яркостью в V, L и B.

В заключение, еще раз хочу напомнить, что все это базовые возможности инструментов Histogram и Curves, которыми оба не ограничиваются. Гистограммы были рассмотрены потому, что на мой взгляд, они проще для понимания и от них легче перейти к работе с кривыми. Так же их можно использовать как замену кривым, хоть и неполноценную. В сочетании с различними режимами наложения гистограммы представляют собой достойную альтернативу в программах не имеющих Curves или LookUp. При тесном же знакомстве с Curves и разными цветовыми пространствами открываются практически неограниченные возможности по цветокоррекции.

(замечания, пожелания, комментари и вопросы приветствуются) marat_k




Оглавление   |  На верх

Оглавление        Вернуться к статье

Вход
Логин:

Пароль:


Запомнить меня
На сайте
Гостей: 18
Пользователей: 0


Работает под управлением WebCodePortalSystem v. 6.2.01
VideoEditing.ru
© 2002-2014 При полном или частичном использовании материалов ссылка на VideoEditing.ru обязательна.
Копирование материалов допустимо только после согласования с администрацией форума.
Зеркал ресурса нет и на текущий момент не планируется.
Яндекс.Метрика