Редактирование изображений - Image editing

Для использования, культурного воздействия и этических проблем редактирования изображений см. Фото манипуляции. Для получения информации о процессе отбора и архивирования изображений см. Управление цифровыми активами.
А раскрашенный версия оригинальной черно-белой фотографии, раскрашенная с использованием GIMP
Оригинал черно-белое фото: Мать-мигрантка, показывая Флоренс Оуэнс Томпсон, сделанный Доротея Ланж в 1936 г.
Это фото, отредактированное как Боке эффект, используя размытие по Гауссу.

Редактирование изображений охватывает процессы изменения изображений, будь они цифровые фотографии, традиционный фотохимические фотографии, или же иллюстрации. Традиционное редактирование аналоговых изображений известно как ретушь фото, используя такие инструменты, как аэрограф изменять фотографии или редактировать иллюстрации любыми традиционными художественная среда. Графическое программное обеспечение программы, которые можно в общих чертах сгруппировать в редакторы векторной графики, редакторы растровой графики, и 3D-моделисты, являются основными инструментами, с помощью которых пользователь может манипулировать, улучшать и преобразовывать изображения. Многие программы редактирования изображений также используются для оказывать или создать компьютерное искусство с нуля.

Основы редактирования изображений

Растр изображения хранятся в компьютере в виде сетки элементов изображения, или пиксели. Эти пиксели содержат информацию о цвете и яркости изображения. Редакторы изображений могут изменять пиксели для улучшения изображения разными способами. Пиксели могут быть изменены как группа, так и индивидуально, с помощью сложных алгоритмы в редакторах изображений. Эта статья в основном относится к битовая карта графические редакторы, которые часто используются для изменения фотографий и другой растровой графики. Тем не мение, векторная графика программное обеспечение, такое как Adobe Illustrator, CorelDRAW, Xara Designer Pro или же Inkscape, используются для создания и изменения векторных изображений, которые хранятся как описания линии, Кривые Безье, и текст вместо пикселей. Легче растрировать векторное изображение, чем векторизовать растровое изображение; как осуществить векторизацию растрового изображения - предмет многих исследований в области компьютерное зрение. Векторные изображения можно легко изменить, поскольку они содержат описания форм для упрощения перестановки. Они также масштабируемы, их можно растрировать в любом разрешающая способность.

Автоматическое улучшение изображения

Программы редактирования изображений с камеры или компьютера часто предлагают базовые функции автоматического улучшения изображения, позволяющие корректировать цвет. оттенок и дисбаланс яркости, а также другие функции редактирования изображений, такие как красный глаз удаление, Острота корректировки, увеличить особенности и автомат обрезка. Они называются автоматическими, потому что обычно они происходят без взаимодействия с пользователем или предлагаются одним щелчком кнопки или кнопкой мыши или путем выбора параметра в меню. Кроме того, некоторые функции автоматического редактирования предлагают комбинацию действий редактирования с минимальным взаимодействием с пользователем или без него.

Сжатие цифровых данных

Многие форматы файлов изображений используют Сжатие данных для уменьшения размера файла и экономии места для хранения. Цифровое сжатие изображений может происходить в камере или на компьютере с помощью редактора изображений. Когда изображения хранятся в JPEG формат, сжатие уже произошло. Обе камеры и компьютерные программы позволяют пользователю устанавливать уровень сжатия.

Некоторые алгоритмы сжатия, например, используемые в PNG формат файла, являются без потерь, что означает, что при сохранении файла информация не теряется. Напротив, более популярные JPEG формат файла использует с потерями алгоритм сжатия (на основе дискретное косинусное преобразование кодирование), при котором чем сильнее сжатие, тем больше информации теряется, что в конечном итоге снижает качество изображения или детали, которые невозможно восстановить. JPEG использует информацию о том, как человеческий мозг и глаза воспринимают цвет, чтобы сделать эту потерю деталей менее заметной.

Возможности редактора изображений

Ниже перечислены некоторые из наиболее часто используемых возможностей лучших программ для работы с графикой. Список ни в коем случае не исчерпывающий. Существует множество вариантов, связанных с применением большинства из этих функций.

Выбор

Одним из предварительных условий для многих приложений, упомянутых ниже, является метод выбор часть (и) изображения, таким образом применяя изменение выборочно, не затрагивая все изображение. У большинства графических программ есть несколько средств для этого, например:

  • инструмент выделения для выделения прямоугольных или других правильных многоугольников,
  • а инструмент лассо для выбора региона от руки,
  • а волшебная палочка который выбирает объекты или регионы в изображении определяется близостью цвета или яркость,
  • векторные инструменты пера,

а также более продвинутые объекты, такие как обнаружение края, маскировка, альфа-композитинг, а также извлечение на основе цвета и каналов. Граница выделенной области изображения часто анимируется с помощью марширующие муравьи эффект, чтобы помочь пользователю отличить границу выделения от фона изображения.

Слои

«Витрувианский человек» Леонардо да Винчи наложен на «Цветовое колесо» Гете с помощью экранного слоя в Adobe Photoshop. Слои экрана могут быть полезны в графическом дизайне и при создании мультиэкспозиции в фотографии.
Витрувианский человек Леонардо да Винчи наложил мягкий световой слой Цветовое колесо Моисея Харриса и мягкий светлый слой Цветового колеса Игнаца Шиффермюллера. Мягкие светлые слои имеют более темный и полупрозрачный вид, чем слои экрана.
Основная статья: Слои (редактирование цифровых изображений)

Еще одна общая черта многих графических приложений - это Слои, аналогичные листам прозрачной ацетат (каждый из которых содержит отдельные элементы, составляющие объединенное изображение), наложенные друг на друга, каждый из которых может быть индивидуально позиционирован, изменен и смешанный со слоями ниже, не затрагивая ни один из элементов других слоев. Это фундаментальный рабочий процесс, который стал нормой для большинства программ, представленных сегодня на рынке, и обеспечивает максимальную гибкость для пользователя при сохранении неразрушающее редактирование принципы и простота использования.

Изменение размера изображения

Редакторы изображений могут изменять размер изображений в процессе, который часто называют масштабирование изображения, делая их больше или меньше. Высоко Разрешение изображения камеры могут создавать большие изображения, которые часто уменьшаются в размере для Интернет использовать. Программы редактирования изображений используют математический процесс, называемый повторная выборка для вычисления новых значений пикселей, интервал которых больше или меньше исходных значений пикселей. Изображения для использования в Интернете остаются небольшими, скажем, 640 x 480 пикселей, что равно 0,3. мегапикселей.

Обрезка изображения

Основная статья: Обрезка (изображение)

Цифровые редакторы привыкли кадрировать изображения. При кадрировании создается новое изображение путем выбора нужной прямоугольной части кадрируемого изображения. Ненужная часть изображения отбрасывается. Обрезка изображения не снижает разрешение обрезанной области. Наилучшие результаты достигаются, когда исходное изображение имеет высокое разрешение. Основная причина кадрирования - улучшить композицию нового изображения.

Необрезанное изображение с камеры
Лилия вырезана из большего изображения

Вырезание части изображения из фона

Используя инструмент выделения, обводится / выделяется контур фигуры или элемента на картинке, а затем удаляется фон. В зависимости от того, насколько сложен «край», это может быть более или менее сложно сделать чисто. Например, отдельные волоски могут потребовать много работы. Отсюда и использование техники «зеленого экрана» (хроматический ключ), которая позволяет легко удалить фон.

Гистограмма

Основная статья: Кривая (тональность)

Редакторы изображений могут создавать гистограмма изображения редактируемого изображения. Гистограмма отображает количество пикселей в изображении (вертикальная ось) с определенным значением яркости (горизонтальная ось). Алгоритмы цифрового редактора позволяют пользователю визуально регулировать значение яркости каждого пикселя и динамически отображать результаты по мере внесения корректировок. Таким образом можно улучшить яркость и контрастность изображения.[1]

Изображение подсолнуха
Гистограмма изображения подсолнечника

Подавление шума

Основная статья: Подавление шума

Редакторы изображений могут иметь ряд алгоритмов, которые могут добавлять или удалять шум в образе. Немного JPEG артефакты можно удалить; пыль и царапины могут быть удалены, а изображение может быть удалено. Подавление шума просто оценивает состояние сцены без шума и не заменяет получение «более чистого» изображения. Чрезмерное снижение шума приводит к потере деталей, и, следовательно, его применение требует компромисса между нежелательностью самого шума и артефактов уменьшения.

Шум имеет тенденцию вторгаться в изображения, когда снимки делаются в условиях низкой освещенности. Новой картинке можно придать эффект «состаренности», добавив равномерный монохромный шум.

Удаление нежелательных элементов

Основная статья: Живопись

Большинство редакторов изображений можно использовать для удаления нежелательных ветвей и т. Д. С помощью инструмента «клонирование». Удаление этих отвлекающих элементов привлекает внимание к объекту, улучшая общее сочинение.

Обратите внимание на ветку в оригинале
Взгляд обращен к центру земного шара

Выборочное изменение цвета

Некоторые редакторы изображений имеют возможность смены цвета для выборочного изменения цвета определенных элементов изображения, при условии, что выбранные элементы находятся в определенном цветовом диапазоне.

Выборочное изменение цвета

Ориентация изображения

Ориентация изображения (слева направо): исходная, 30 ° CCW вращение и перевернутое.

Редакторы изображений могут изменять изображение, которое нужно повернуть в любом направлении и в любой степени. Зеркальные изображения могут быть созданы и изображения могут быть горизонтальными перевернутый или по вертикали плюхнулся. Небольшая ротация нескольких градусы часто бывает достаточно, чтобы выровнять горизонт, правильный вертикальность (здания, например) или и того, и другого. Повернутые изображения обычно требуют обрезка затем, чтобы убрать образовавшиеся зазоры по краям изображения.

Контроль перспективы и искажение

Основная статья: Перспективный контроль
Управление перспективой: исходное изображение (слева), искажение перспективы удалено (справа).

Некоторые редакторы изображений позволяют пользователю искажать (или «преобразовать») форму изображения. Хотя это также может быть полезно для специальных эффектов, это предпочтительный метод исправления типичных перспектива искажение, возникающее в результате фотосъемки на наклонный угол к прямолинейный предмет. При выполнении этой задачи требуется осторожность, так как изображение обрабатывается с помощью интерполяция смежных пикселей, что может уменьшить общее изображение определение. Эффект имитирует использование линза управления перспективой, который достигает аналогичной коррекции в камеру без потери четкости.

Коррекция линз

Пакеты для обработки фотографий имеют функции для коррекции изображений для различных объективов. искажения включая подушечку для иголок, рыбий глаз и искажения ствола. В большинстве случаев исправления незначительны, но могут улучшить внешний вид некоторых фотографий.

Улучшение изображений

В компьютерная графика, процесс улучшения качества изображения, хранящегося в цифровом виде, путем обработки изображения с помощью программного обеспечения. Например, довольно легко сделать изображение светлее или темнее, а также увеличить или уменьшить контраст. Усовершенствованное программное обеспечение для обработки фотографий также поддерживает множество фильтров для изменения изображений различными способами.[2] Программы, предназначенные для улучшения изображений, иногда называют редакторами изображений.

Повышение резкости и смягчение изображений

Графические программы можно использовать для увеличения резкости и размытия изображений различными способами, например нерезкая маскировка или же деконволюция.[3] Портреты часто кажутся более приятными, если их выборочно смягчить (особенно кожа и фон), чтобы лучше выделить объект.[нужна цитата ] Этого можно добиться с помощью камеры, используя большой отверстие, или в редакторе изображений, сделав выделение и затем размыв его. Улучшение края - чрезвычайно распространенный метод, используемый для повышения резкости изображения, хотя сторонники чистоты не одобряют результат, считая его неестественным.

Повышение резкости изображения: исходное (вверху), резкость изображения (внизу).

Другая форма повышения резкости изображения связана с контрастом. Это делается путем нахождения среднего цвета пикселей вокруг каждого пикселя в указанном радиусе, а затем контрастирования этого пикселя от этого среднего цвета. Этот эффект делает изображение более четким, как бы добавляя деталей. Пример этого эффекта можно увидеть справа. Он широко используется в полиграфической и фотографической промышленности для увеличения местных контрастов и повышения резкости изображений.

Выбор и объединение изображений

Основная статья: Цифровой композитинг
Фотомонтаж из 16 фотографий, которые были цифровая обработка в Фотошоп чтобы создать впечатление, что это настоящий пейзаж

Многие графические приложения могут объединять одно или несколько отдельных изображений в один файл. Ориентацией и размещением каждого изображения можно управлять.

При выборе растрового изображения, которое не является прямоугольным, требуется отделить края от фона, что также называется силуэтом. Это цифро-аналог вырезания изображения из физического изображения. Обтравочные контуры может использоваться для добавления силуэтов изображений в файлы векторной графики или макетов страниц, которые сохраняют векторные данные. Альфа-композитинг, позволяет мягко полупрозрачный края при выборе изображений. Существует несколько способов силуэта изображения с мягкими краями, в том числе выбор изображения или его фона путем выборки похожих цветов, выбор краев с помощью растровой трассировки или преобразование обтравочного контура в растровое выделение. После выбора изображения его можно скопировать и вставить в другой раздел того же файла или в отдельный файл. Выбор также может быть сохранен в так называемом альфа-канал.

Популярный способ создания составного изображения - использовать прозрачные слои. Фоновое изображение используется в качестве нижнего слоя, а изображение с добавляемыми частями помещается на слой выше. Использование изображения слой маски, все части, кроме объединяемых, скрыты от слоя, создавая впечатление, что эти части были добавлены к фоновому слою. Выполнение слияния таким образом сохраняет все данные пикселей на обоих слоях, чтобы упростить внесение будущих изменений в новое объединенное изображение.

Нарезка изображений

Более новый инструмент в программном обеспечении для редактирования цифровых изображений - это слайсер изображений. Части изображений для графических пользовательских интерфейсов или веб-страниц легко нарезать, пометить и сохранить отдельно от целых изображений, поэтому с частями можно работать индивидуально с помощью средства отображения. Это полезно для обеспечения возможности динамической смены мест посредством интерактивности или анимации частей изображения в окончательной презентации.

Смотрите также: Нарезка (дизайн интерфейса)

Спецэффекты

Пример некоторых спецэффектов, которые можно добавить к картинке.

В редакторах изображений обычно есть список специальных эффектов, которые могут создавать необычные результаты. Изображения могут быть перекошены и искажены по-разному. К изображению можно применить множество специальных эффектов, включая различные формы искажения, художественные эффекты, геометрические преобразования и эффекты текстуры,[4] или их комбинации.

Сложный эффект на первом изображении справа.


Использование пользовательских настроек кривых[5] в редакторах изображений, таких как Фотошоп, можно имитировать "псевдосоляризация "эффект, более известный в фотографических кругах как Сабаттье-эффект.

Цветное изображение с псевдосоляризацией.

Инструмент клонирования штампа

Инструмент «Клонировать штамп» выбирает и пробует область вашего изображения, а затем использует эти пиксели для закрашивания любых отметок. Инструмент Clone Stamp действует как кисть, поэтому вы можете изменять размер, позволяя клонировать от одного пикселя до сотен. Вы можете изменить непрозрачность, чтобы создать легкий эффект клонирования. Кроме того, есть выбор между Клонировать выравнивание или Клонировать без выравнивания области образца. В Photoshop этот инструмент называется Clone Stamp, но его также можно назвать инструментом Rubber Stamp.

Изображение после обработки штампом

Изменить глубину цвета

Пример преобразования изображения из цветного в оттенки серого

С помощью программного обеспечения можно изменить глубина цвета изображений. Обычная глубина цвета составляет 2, 4, 16, 256, 65 536 и 16,7 миллиона цветов. Форматы изображений JPEG и PNG могут хранить 16,7 миллиона цветов (что соответствует 256 значениям яркости на каждый цветовой канал). Кроме того, оттенки серого изображения из 8 биты или меньше, обычно путем преобразования и понижающая выборка из полноцветного изображения. Преобразование оттенков серого полезен для значительного уменьшения размера файла, когда исходный фотоотпечаток был монохромным, но был добавлен цветовой оттенок из-за эффектов старения.

Изменение контраста и осветление

Пример коррекции контраста. Левая часть изображения осталась нетронутой.

Редакторы изображений могут одновременно изменять контраст изображений и сделать изображение ярче или темнее. Недоэкспонированные изображения часто можно улучшить с помощью этой функции. Недавние достижения позволили более интеллектуальную коррекцию экспозиции, при которой только пиксели ниже определенного яркость Пороговые значения становятся ярче, тем самым осветляя недоэкспонированные тени, не затрагивая остальную часть изображения. Точное преобразование, применяемое к каждому цветовому каналу, может варьироваться от редактора к редактору. GIMP применяется следующая формула:[6]

если (яркость < 0.0)  ценить = ценить * ( 1.0 + яркость);                  еще ценить = ценить + ((1 - ценить) * яркость);ценить = (ценить - 0.5) * (загар ((контраст + 1) * ЧИСЛО ПИ/4) ) + 0.5;

куда ценить - входное значение цвета в диапазоне 0..1 и яркость и контраст находятся в диапазоне -1..1.

Гамма-коррекция

Основная статья: Гамма-коррекция

Помимо возможности нелинейного изменения яркости и / или контрастности изображений, большинство современных редакторов изображений предоставляют возможность манипулировать изображениями. значение гаммы.

Гамма-коррекция особенно полезна для выделения деталей, которые трудно увидеть на большинстве компьютерных мониторов, из тени. В некоторых программах для редактирования изображений это называется «кривыми», обычно это инструмент, находящийся в цветном меню, и нигде в программе или документации к программе не упоминается «гамма». Строго говоря, инструмент кривых обычно делает больше, чем простую гамма-коррекцию, поскольку можно построить сложные кривые с несколькими точки перегиба, но при отсутствии специального инструмента гамма-коррекции можно добиться того же эффекта.

Регулировка цвета

Пример настройки цвета с помощью редактора растровой графики

Цвет изображений можно изменить разными способами. Цвета можно увеличивать и уменьшать, а тона можно изменять с помощью кривые или другие инструменты. Цветовой баланс можно улучшить, что важно, если изображение было снято в помещении на пленку при дневном свете или на камеру с баланс белого неправильно установлен. Спецэффекты, например тон сепии и оттенки серого, можно добавить к изображению. Кроме того, более сложные процедуры, такие как смешивание цветовых каналов, возможны с использованием более продвинутых графических редакторов.

В эффект красных глаз, которое происходит при съемке со вспышкой, когда зрачок слишком широко открыт (так что свет от вспышки, который проходит в глаз через зрачок, отражается от глазного дна в задней части глазного яблока), также можно устранить на этом этапе.

Динамическое смешивание

Пример до и после усовершенствованной техники динамического смешивания, созданный Элиа Локарди

Advanced Dynamic Blending - концепция, представленная фотографом Элия ​​Локарди в своем блоге Во всем виновата обезьяна для описания фотографического процесса захвата нескольких экспозиций в скобках земли или городского пейзажа за определенный промежуток времени в меняющейся среде естественного или искусственного освещения. После захвата брекеты экспозиции вручную объединяются в одно изображение с расширенным динамическим диапазоном с помощью программного обеспечения для постобработки. Изображения динамического смешения служат для отображения консолидированного момента. Это означает, что, хотя окончательное изображение может представлять собой смесь промежутка времени, визуально кажется, что оно представляет один момент.[7][8][9]

Печать

Управляйте печатным изображением, изменяя количество пикселей на дюйм

Для управления размером печати и качеством цифровых изображений требуется понимание пикселей на дюйм (ppi) переменная, которая хранится в файле изображения и иногда используется для управления размером печатаемого изображения. В Adobe Photoshop В диалоговом окне «Размер изображения» редактор изображений позволяет пользователю управлять как размерами в пикселях, так и размером изображения в печатном документе. Эти параметры работают вместе для создания печатного изображения желаемого размера и качества. Пиксели на дюйм изображения, пиксели на дюйм монитора компьютера и точки на дюйм в печатном документе связаны между собой, но при использовании сильно различаются. Диалог размера изображения можно использовать как своего рода калькулятор изображений. Например, изображение 1600 × 1200 с разрешением 200 пикселей на дюйм даст печатное изображение размером 8 × 6 дюймов. Из того же изображения с разрешением 400 ppi будет получено печатное изображение размером 4 × 3 дюйма. Измените разрешение на 800 пикселей на дюйм, и теперь то же изображение будет распечатано с размером 2 × 1,5 дюйма. Все три напечатанных изображения содержат одни и те же данные (1600 × 1200 пикселей), но пиксели расположены ближе друг к другу на меньших отпечатках, поэтому меньшие изображения потенциально будут выглядеть резкими, когда большие - нет. Качество изображения также будет зависеть от возможностей принтера.

Искривление

Основные статьи: Искажение изображения и Морфинг

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Подробное введение в гистограммы и уровни и кривые функциональность, доступная в большинстве программ для редактирования изображений; PhotoshopEssentials.com
  2. ^ Реализации включают Imagic Photo, Viesus, и Топаз
  3. ^ Реализации включают FocusMagic, и Фотошоп В архиве 2008-06-03 на Wayback Machine
  4. ^ JPFix. «Технология улучшения кожи». Получено 2008-08-23.
  5. ^ Гайер, Джефф. "Эффект Сабаттье". Школа цифровой фотографии. Получено 2019-01-09.
  6. ^ Исходный код GIMP для фильтрации яркости и контрастности изображения.
  7. ^ Лаззелл, Джефф. "Семинар по динамическому смешиванию и постобработке с фотографом-путешественником Элией Локарди". blog.xritephoto.com. Получено 11 сен, 2016.
  8. ^ Седрик, Де Бум. "Слияние моментов времени". cedricdeboom.github.io. Получено 11 сен, 2016.
  9. ^ «HDR-фотография с Элией Локарди». www.cnet.com. Получено 11 сен, 2016.
  • «Фантазия, сказка и миф сталкиваются в образах: изменяя цифровым способом фотографии пейзажей, художник Энтони Гойколеа создает интригующий мир» The Vancouver Sun (Британская Колумбия); 19 июня 2006 г.
  • «Трудно сказать, где кончаются пиксели и начинается реальность», - The San Francisco Chronicle; 26 сентября 2006 г.
  • «Виртуальное искусство: от иллюзий к погружению», MIT Press, 2002; Кембридж, Массачусетс

внешняя ссылка