Яка різниця між м'яким і різким зображенням?

Я бачив кілька запитань про те, щоб зображення були м'якими або різкими. Яка різниця? Це м'яке просто протилежне різкому в цьому контексті, чи є щось більше?

Зразові зображення, ймовірно, дуже допоможуть.

Різкість - це протилежність м'якості, але між ними існує цілий спектр. У м'якому зображенні деталі менш виражені, що означає, що різниця між суміжними пікселями менша. І навпаки, коли зображення чіткіше, між пікселями спостерігається більше контрасту, який іноді називають мікроконтрастом, а не загальним контрастом зображення.

Рівень різкості залежить від усієї системи , не лише лінзи, а й фільтра анти-псевдоніму аж до методу, що використовується для інтерполяції кольорів з датчиків, які використовують кольоровий фільтр масиву (в основному датчики без фовеону).

Перегляньте цю демонстрацію з огляду Pentax K-5 . К-5 і К-7 мають найтонший контроль чіткості будь-якої цифрової камери. Різкість регулюється в 9 кроків на одній з 3-х шкал. Позиція за замовчуванням - 0, але якщо ви вибрали -4 у нижній шкалі, ви побачите дуже м'яке зображення. Якщо ви виберете +4, ви побачите чітке зображення. Зауважте, що налаштування +4 - це те, що люди називають переточеним, а це означає, що контраст між сусідніми пікселями був збільшений настільки, що введені артефакти (просто подивіться на край дужки зліва).

Ви також можете вибрати іншу шкалу і побачити різницю між різкістю різкості і тонкістю різкості або навіть масштабами додаткової тонкої різкості . Вони використовують різні параметри різкості, які призначені для роботи на різних рівнях деталей. На крайньому рівні шкали Extra Fine Sharpness , вона навіть посилює шум!

Що насправді цікаво, це те, що це те саме зображення, яке ви можете бачити з різним рівнем різкості . Зроблено лише один знімок, і він був розроблений в камері від DNG до JPEG, використовуючи всі можливі налаштування різкості. Звичайно, різкість, з якої ви починаєте, і скільки ви виходите з неї, залежить від якості використовуваного об'єктива. Деякі лінзи притаманні більш м'яким результатам, які можна чітко за допомогою програмного забезпечення, але обмежує те, наскільки далеко ви можете пройти, не вводячи неприємних артефактів. Ще гірше те, що різкість лінзи не є рівномірною, тому зазвичай буде найвищою в центрі, а також змінюється з обраною діафрагмою.

Оскільки зображення є в основному двовимірною матрицею чисел (3-й вимір для кольорів: RGB [A]), можна визначити для нього параметр «різкості», хоча сприйняття його буде суб’єктивним.

Різкість пов'язана з величиною та "швидкістю" змін у кольорі, і їх можна оцінити, виконуючи перетворення Фур'є (швидке перетворення Фур'є застосовується, оскільки воно швидше) над зображенням.

Так ви можете визначити різкість як наявність високочастотного вмісту та його інтенсивності. Спосіб оціночної оцінки полягає в тому, щоб вибрати горизонтальну лінію пікселя і виконати на ній перетворення Фур'є.

Наприклад, якщо ви вибираєте нестиснене зображення лише з чорно-білими вертикальними смугами (максимальна різкість):

і виберіть просто горизонтальну лінію, у вас вийде щось подібне:

Це еквівалент квадратної хвилі, яка перетворилася виглядає так:

(зображте вершини, що тягнуться до нескінченного, оскільки край практично миттєвий).

Якщо ви розгладите краї, результат вийде на зразок (приблизно):

І спектр (знову ж таки, орієнтовно):

Як бачимо, лише перша гармоніка (що визначає темні та світлі області) залишилася рівною, тоді як вміст більш високої частоти сильно зменшився. Це результат згладжування зображення, і ви можете бачити, як більш гладке зображення має менш високочастотний вміст. Це ж стосується і «нормальних» знімків, де збільшення контрасту також збільшує частоту змін.

Як доказ, він також використовується в стисканні JPEG для видалення вмісту найвищої частоти (залежно від коефіцієнта якості) для зменшення розміру зображення.

Якщо мені вдасться працювати з Matlab, наводимо більш детальні приклади.

М'якість - в самому основному сенсі - це відсутність (або меншої) межі визначення краю (контрастність краю) та / або тонка деталізація в порівнянні з "різким" зображенням.

Неможливо однозначне кольорове зображення (наприклад, зображення, що містить лише червону заливку) або зображення з дуже малою деталізацією, наприклад, ніжне вицвітання, не можна класифікувати як м'яке або різке, оскільки немає визначеної зони контракту або тонка деталь на основі "різкості".

Антизгладжування пом'якшує краї за рахунок витікання одного кольору в інший, тим самим зменшуючи "різкість"

ви можете пом’якшити зображення (ви втрачаєте інформацію), але не можете чітко чітко зобразити зображення (ви повинні відгадати / скласти інформацію)

@paolo - технічно було б можливо створити чітку оцінку математичної шкали - уявіть собі зображення чорних квадратів на білому тлі - якби зображення було ідеальним для пікселів, було б лише два кольори пікселя - чорний і білий, що дає вам показник різкості, скажімо, 2 (нижчий - різкіший) - якби це зображення було антизвуковим, обріз був би трохи розмитим, даючи вам кілька додаткових кольорів (сірого), що дає йому ступінь чіткості дозволяє сказати 5 (чорний, білий і 3 сірі).

Якщо ви говорите про фокус, м'який фокус зазвичай означає невелику глибину різкості і трохи розмиту фокус, що створює «м'які» краї навколо об'єкта. Різкий фокус, як правило, має більшу глибину різкості та чітку увагу на об'єкті. Більшість зображень у фокусі робить краї здаються «твердішими».

На практиці це те, наскільки вузько зображена точка на зображенні ( коло плутанини - один термін), більш вузька - гостра, менше м'яка. Отже, фактично, різкий - синонім фокусу. Існують програмні прийоми, що намагаються поліпшити або погіршити різкість, але різкість рідко буває такою переконливою, як ефект, отриманий правильно сфокусованим хорошим об'єктивом.