| Новости велосипедостроения: Action для частотного разложения | [Dec. 18th, 2013|15:39] Самохин Роман |
| Перед тем как перейти к основному описанию, сразу предупрежу, предполагается, что вы уже знакомы с частотным разложением, а в частности, со статьей Андрея Журавлева «Ретушь портрета на основе частотного разложения изображения». Кстати, именно мастер-классы Андрея по частотному разложению и экшенописанию, натолкнули в своё время на идею экшена, речь о котором пойдет ниже. Что требовалось от экшена? О частотном разложении уже столько всего написано, и, казалось бы, сложно придумать что-то новое. В интернете встречается множество реализаций этой техники, многочисленные авторские Actions. Каждый из них, хоть в чем-то, но обязательно казался мне неудобным, ограничивал в свободе и с трудом вписывался в привычный рабочий поток. Вот подробный список всего, что хотелось получить от экшена:
Что получилось, или «инструкция к применению» Скачать Action По ссылке находится Set c четырьмя вариациями экшена, как говориться, на вкус и цвет: Суть у всех четырех сценариев одна, различия только в применяемом фильтре размытия и визуализации подбора радиуса: экшены SF_GaussianBlur и SF_SurfaceBlur при настройке радиуса отображают размытое изображения (НЧ составляющую), а эти же экшены, но с припиской «High_Pass_preview» в названии, будут показывать ВЧ-составляющую, на подобии того, как это делает фильтр High Pass. Примечательно, что даже с экшенами «High_Pass_preview», все равно остается возможность одновременно видеть размытую версию изображения в небольшом окне: Пользоваться всем этим просто: встаем в палитре Layers на слой, требующий ретуши частотным разложением, запускаем любой экшен, подбираем параметры размытия и готово.  В результате мы получаем группу, в которой находятся слои с низкочастотной («Low») и высокочастотной («High») составляющими, а также копии этих слоёв, предназначенные непосредственно для ретуши («Low_Retouch» и «High_Retouch»). Плюс к этому добавлен дополнительный слой кривых «High_Contrast_Booster«, его удобно включать при работе на слое «High_Retouch»При желании, слой «Low_Retouch» можно заново разложить на частоты с большим радиусом размытия, в этом случае мы получаем дробление уже не на 2 полосы, а на 3 и больше. Для ретуши High-cлоя прекрасно подходят Healing Brush Tool, Spot Healing Brush Tool, Patch Tool и Stamp Tool с жесткими краями. Для слоя Low, в принципе, применимо тоже самое, но особенно успешно здесь можно использовать Mixer Brush Tool, Stamp Tool c мягкими границами и сниженной непрозрачностью, или обычную кисть. Action предназначен для RGB-файлов, хотя и в CMYK он тоже работает. Оптимизирован для 16-битных картинок, слой можно раскладывать хоть 100 раз подряд, никаких погрешностей расчетов заметно не будет. Локализация и версия фотошопа значения не имеет.
После работы экшена, не важно, прошло ли всё правильно или вы прервали его на этапе подбора радиуса, нажав Cancel, всё равно будет создана папка SF, которую вы тут же можете удалить, вернувшись к исходному состоянию файла. Всё, что нужно знать для пользования экшеном, рассказал, ниже будет описание устройства сценария, которое вряд ли большинству будет интересно, только самым пытливым умам. [Как экшен устроен?]Как экшен устроен? Возьмем для примера любой экшен, скажем SF_GaussianBlur, и быстренько пробежимся по шагам, на самых интересных остановимся подробнее. Шаги 1, 3, 4, 5, 6 – обычная «защита от дурака», на всякий случай сбрасывается активное выделение и снимаются Lock’и с копии слоя (если таковые имелись), режим наложения устанавливается в normal, а Opacity=100%. Чтобы экшен срабатывал и на смарт-объектах, дополнительно введено растрирование копии слоя.  Для большей стабильности экшена, можно было бы встроить проверку типа слоя, который выбран для разложения (действительно ли он пиксельный?), проверку наличия маски слоя, или текущей цветовой модели документа, но такого типа условия появились в Photoshop недавно, на более старых версиях экшен станет «спотыкаться». Из соображений совместимости сценария проверку вышеперечисленных условий оставил на совести пользователя.На шаге 2 делается копия исходного слоя, если он имел над собой Clipping Mask, то произойдет автоматический Release Clipping Mask. Копия слоя сразу помещается в группу (шаг 7), в ней и будет проходить всё разложение, при любом исходе работы экшена, удачном или неудачном, группу можно быстро удалить. Не будем терять время на шаги, которые и так очевидны (переходы по слоям, выделение, копирования), а перейдем непосредственно к процессу частотного разложения. На то, чтобы не использовать пару High Pass и Gaussian Blur у меня было несколько причин: во-первых, это необходимость дважды вводить радиус размытия (об этом уже вспоминали выше), во-вторых, невозможность использования фильтра размытия, отличного от Gaussian Blur, и в-третьих, всё та же пресловутая ошибка High Pass. «Source_Copy (Temp)» здесь это неразмытый исходный слоя, а «Low (Temp)» – слой инвертированный и размытый (на шаге 10) в режиме наложения Add. Чтобы эта последовательность слоёв после сложения представляла из себя низкочастотную составляющую (High-слой), её нужно доработать кривыми (слои «Scale_Offset (Temp)»). Так как итоговый High-слой в последствии будет накладываться в режиме Linear Light, то вся детализация, представленная в виде отклонений яркости, должна «вращаться» вокруг средне-серого, а контраст понижен в два раза (для компенсация удвоения контраста, заложенного в Linear Light). В Apply Image такая коррекция в паре с режимом наложения Subtract реализуется параметрами Offset=128, Scale=2.  Наши две кривые «Scale_Offset (Temp)», имитирующие эту же коррекцию, приняли бы вид:Черная точка опущена на 128 – контраст понижен в два раза, а отклонения яркостей на итоговом High-cлое станут откладываются от 128. Но проблема в том, такая коррекция идеально подойдет только для 8-битных изображений. Средне-серый цвет у 16-битных изображений, а именно для таких в первую очередь рассчитан экшен, не выражается 8-битным значением 128. Именно поэтому частотное разложение в Apply Image через Subtract: Offset=128, Scale=2 даёт небольшую погрешность на 16-битных картинках, тогда как на 8-битных работает прекрасно. Средне-серый в 16 битах можно было бы записать как 127.5, но дробные значения нельзя вводить ни в Apply Image, ни в интерфейсе кривых. Если в Apply Image из этой ситуации выходят использованием режима Add, то при раскладывании на слоях к нам на помощь приходит параметр Opacity. Посмотрим как это работает на примере: Опускание черной точки до значения 0 (кривая в горизонтальном положение) совместно с уменьшенной в два раза непрозрачностью будет аналогично смещению черной точки на полпути к самому нижнему положению.  Другими словами, уменьшение непрозрачности аналогично подтягиванию кривой в исходное положение. Очевидно, что используя непрозрачность слоя, можно получать и дробные значения сдвига точки на кривой:Сдвиг черной точки вниз до значения 1 и Opacity=50% дают нам желаемый эффект аналогичного сдвига черной точки до 127,5. Именно такая комбинация непрозрачности и формы кривой используется в слоях «Scale_Offset (Temp)», что позволяет экшену очень точно раскладывать 16-битные изображения. Для 8-битных картинок можно было бы сделать отдельный экшен, сначала я так и поступил, но потом осознал бессмысленность затеи: те, кто обрабатывают картинки в 8 битах, вряд ли сильно задумываются о погрешностях разложения, а от 2-3 запусков экшена и так ничего страшного не случиться. Напоследок еще нужно упомянуть, как сделан предпросмотр ВЧ-слоя при подборе радиуса в экшенах «High_Pass_preview». Про этот способ мне напомнил deffar, а впервые про него услышал от Евгения Карташова на мастер-классе Андрея Журавлева. где, «Source_Copy (Temp)» — исходный неразмытый слой, а слой «Low», подвергаемый размытию, инвертирован и накладывается в режиме normal с 50% непрозрачностью на исходник. Слой «High_Contrast_Boost» не обязателен, он просто увеличивает контраст деталей на средне-сером фоне, что делает подбор радиуса более комфортным. Инвертирование слоя «Low» применено не напрямую, а через корректирующий слой «Invert (Temp)», это сделано для того, чтобы в маленьком окошке предпросмотра фильтра размытия мы могли видеть неинвертированное изображение. Казалось бы, используя эту последовательность слоёв, мы также получаем высокочастотную составляющую, причем эта структура не в пример проще той, что описана выше (через режим Add и хитрые слои кривых). Но, как оказалось, этот способ прекрасно подходит только для предпросмотра, а в качестве High-слоя при честном разложении почему-то получается заметная погрешность, причем как в 8, так и в 16 битах. На этом всё. Пробуйте экшен, комментируйте, спрашивайте. | |
Хотя все эти ошибки незначительны и на практике сильных проблем не создают, нам всё же будет приятно если и такие погрешности удастся избежать.
Настройка Sample, если таковая имеется у инструмента, в этих случаях должна иметь значение Current Layer.
В его задачу не входит предусмотреть все ошибки пользователя, он просто выполняет рутинные операции, которые до этого приходилось выполнять руками.
Какие еще есть варианты? Команда Apply Image, при её использовании, низкочастотную составляющую мы можем получить любым фильтром из группы размытия (и не только размытия, например Median, Dust & Scratches), а высокочастотную составляющую вычислить честным вычитанием из исходного слоя. И всем Apply Image хорош, но в экшене он может сыграть злую шутку: проблема в том, что однозначно выбрать можно только слой Merged, а это, согласно требованиям к экшену, нам не подходит. При выборе слоя, отличного от Merged, его имя жестко запишется в сценарий, и если это название слоя уже повторяется в структуре файла (например после нескольких запусков экшена), то для Photoshop возникает неопределенность – какой именно из слоев с одинаковым названием выбрать для смешивания? «Это слабое место Apply Image, и дабы сохранить стабильность экшена, от данной команды придется отказаться», — именно так я рассуждал, когда мысленно отбросил Apply Image и искал другой способ разложения на частоты.
Но когда я понял, что с Apply Image всё-таки можно стабильно работать, было поздно: экшен готов, а переделывать совсем не хочется. Теперь собственно о том, как конкретно реализовано частотное разложение в этом экшене. Вся суть заключается в вычислении низкочастотной составляющей на слоях, сделать это можно создав, к примеру, такую структур:
Хитрость заключается в том, что на момент вызова фильтра размытия, мы создаём такую структуру:
Уютный сайтик Скитальца
UPD (апрель 2014):
Если данная статья покажется вам не удачной и/или не очень подробной, или вы просто предпочитаете «посмотреть», а не «почитать», предлагаю ознакомиться с постом «Частотное разложение. Ultimate. Конспект и видео». В нем представлен конспект одноименного онлайн мастер-класса и видеозапись МК (общей продолжительностью 5 часов 13 минут), нарезанная на части соответствующие разделам конспекта.
Что такое пространственные частоты.
Частота с которой меняется яркость при перемещении по горизонтали или вертикали
Чем выше частота, тем быстрее меняется яркость, тем мельче детали которые она задает
Самые мелкие детали — это перепады яркости на контрастных контурах
Самые низкие частоты задают общее распределение яркости и, как следствие, цвета
Средние частоты уточняют эту картинку принося основные объемы объектов
Верхние частоты добавляют самую мелкую детализацию — фактуру поверхностей
Разложение изображения на две полосы частот.
Gaussian Blur — фильтр нижних пространственных частот
Чем больше Raduis, тем более крупные детали убираются, тем ниже оставшиеся частоты
High Pass — фильтр верхних пространственных частот, дополнительный к Gaussian Blur
High Pass показывает детали, которые убрал Gaussian Blur при том же значении Radius
Эти детали отображаются в виде отклонения от средне-серого цвета
Добавить эти отклонения к исходному изображению может режим Linear Light
Контраст ВЧ-слоя надо понизить в два раза, чтобы скомпенсировать заложенное в Linear Light удвоение
Почему выгодно править частотные полосы по отдельности.
При ретуши необходимо согласовывать цвет и его переходы с одной стороны и фактуру поверхности с другой
При исправлении формы крупных объектов выгодно использовать пониженную непрозрачность
Для сохранения мелких объектов (фактура поверхности) необходимо использовать 100% непрозрачность
Мягкая граница кисти у штампа — вынужденный компромисс между этими двумя требованиями
Жесткий стык между однородными однотипными фактурами заметен не будет
Выбор радиуса при разложении на две полосы частот.
Для Gaussian Blur выгодно задавать большой радиус, чтобы максимально убрать фактуру
Для High Pass выгодно задавать малый радиус, чтобы не пропустить объемы
Конкретное значение выбирается как компромиссный вариант между этими двумя условиями
При этом учитывается детали какой крупности мы относим к фактуре
Радиус Gaussian Blur удобнее подбирать плавно увеличивая его, пока не исчезнут ненужные детали
Радиус High Pass удобнее подбирать плавно уменьшая его, пока не пропадут ненужные объемы
Ретушь НЧ-составляющей — исправление формы.
Работаем штампом с мягкой кистью и пониженной непрозрачностью
Можно работать на новом прозрачном слое с настройкой штампа Sample: Current & Below
При этом на экран можно вывести общий вид картинки, а не только НЧ слоя.
При необходимости можно рисовать кистью или любыми другими инструментами
Ретушь ВЧ-составляющей исправление фактуры.
Работаем штампом с жесткой кистью и 100% непрозрачностью
Можно работать на новом прозрачном слое с настройкой штампа Sample: Current & Below и отображением только ВЧ слоя
Чтобы ретушировать глядя на финальную картинку надо работать на самом ВЧ слое (его копии) с настройкой штампа Sample: Current Layer
При необходимости можно перенести текстуру с другой фотографии
Как побрить человека.
Вынести волоски (щетину) на ВЧ слой и заменить их фактурой чистой кожи
Если щетина была темная, поправить цвет на НЧ слое
Внимательно следите за фактурой, она сильно отличается на разных участках лица
«Брить» мужчину тяжело, поскольку на лице не хватает нужной фактуры
При необходимости нужную фактуру кожи можно взять с другой фотографии
Как работает Healing Brush.
На НЧ слое после размытия на участках рядом с контрастной границей появляется цвет соседней области
На ВЧ слое вдоль контрастных границ появляются ореолы противоположных цветов
Если в процессе ретуши ВЧ слоя убрать ореол на финальной картинке на этом участке появится цвет соседней области
Healing Brush переносит фактуру стараясь сохранить цвет редактируемого участка
Его работа построена на алгоритме частотного разложения, а значение радиуса привязано к размер кисти
«Честное» вычисление ВЧ-составляющей.
При наличии мелких деталей на массивном фоне отличающихся по яркости более чем на 128 уровней High Pass ошибается
Обычно это случается на точечных бликах расположенных на темном объекте
Чем больше радиус размытия, тем больше сама ошибка и вероятность ее появления.
Альтернативой High Pass является наложение на исходное изображение размытой версии при помощи команды Apply Image в режиме Subtract с установками Scale:2 Offset:128
Применять корректирующий слой понижающий контраст в этом случае не нужно, поскольку он уже понижен установкой Scale:2
Дополнительным плюсом такого метода является возможность применить для размытия не Gaussian Blur, а какой-нибудь другой фильтр
Борьба с пробойными бликами. Ретушь НЧ.
Изображение раскладывается на две полосы с установками обеспечивающими полный переход фактуры кожи на ВЧ слой
На НЧ слое участки пробойных бликов закрашиваются цветом кожи
При необходимости на них наносится свето-теневой рисунок передающий объем объекта
Борьба с пробойными бликами. Ретушь ВЧ.
Если блик пробойный и вообще не содержал фактуры, она переносится с целых участков кожи
Если блик близок к пробойному и фактура кожи все-таки содержится, после ретуши НЧ она визуально усилится
Чтобы смягчить этот эффект можно наложить на нее фактуру с более гладких участков на отдельном слое с пониженной непрозрачностью
Разложение на три полосы частот.
Задача такого разложения — вынести все дефекты в среднюю полосу частот
Для НЧ увеличиваем радиус Gaussian Blur пока не останется чистая форма
Для ВЧ уменьшаем радиус High Pass пока не останется чистая фактура
Создаем между нами слой средних частот применив к нему сначала High Pass с радиусом который использовался для создания НЧ, а потом Gaussian Blur с радиусом который использовался для создания ВЧ
Универсальное правило: High Pass следующего слоя имеет такой же радиус, как Gaussian Blur предыдущего
Теперь можно ретушировать средние частоты не обращая внимание не только на фактуру, но и на разницу цвета исходной и ретушируемой области
Таким образом можно бороться с объектами определенного типоразмера, например веснушками
Кроме того, в средних частотах находится большинство «старящих» элементов: глубина морщин, жилистость, вены, провисания, мешки под глазами и т.п.
Выделение средних частот — упрощенный метод.
Ретушируя средние частоты мы убираем лежащие в них излишние локальные объемы
Это можно сделать проще, не раскладывая изображение на три полосы, а выделить среднюю и вычесть ее из исходника
При этом подбирать радиус для High Pass удобнее через Gaussian Blur и наоборот
Делаем копию исходного слоя
Вызываем Gaussian Blur, плавно увеличиваем радиус пока не исчезнут ненужные детали, запоминаем его значение и нажимаем Cansel
Вызываем High Pass, плавно уменьшаем радиус пока не пропадут ненужные объемы, запоминаем его значение и вводим радиус подобранный на предыдущем шаге
Применяем Gaussian Blur с радиусом подобранным на предыдущем шаге
Инвертируем изображение
В два раза понижаем контраст вокруг средней точки
Переключаем режим наложения на Linear Light
Набрасываем черную маску
Белой кистью по маске прорисовываем те участки, на которых нужно подавить крупные детали
Соотношение радиусов должно быть 1:3 или меньше, иначе результат будет выглядеть слишком неестественным
За скорость и простоту приходится расплачиваться механистически правильной формой объектов, что визуально удешевляет работу
Для чего еще можно применять частотное разложение
Частотное разложение — это универсальный метод применимый к любому жанру фотографии
С его помощью можно смягчать слишком жесткие тени
Убирать складки на ткани или других материалах
Избавляться от разводов оставшихся после общей ретуши
Решать любые задачи, требующие различной работы с общей формой и мелкими деталями
Если кто-то из преподавателей решит утащить его целиком или частями в свою программу занятий, не буду иметь ничего против.
Только не забывайте ссылаться на источник вдохновения. Это не обесценит ваш труд, но вызовет уважение окружающих.
Microsoft Word — EY6535.docx
%PDF-1.4 % 52 0 объект >>>]/ON[101 0 R]/Order[]/RBGroups[]>>/OCGs[101 0 R 149 0 R]>>/PageLabels 46 0 R/Страницы 48 0 R/Тип/Каталог>> эндообъект 148 0 объект >/Шрифт>>>/Поля 153 0 R>> эндообъект 49 0 объект >поток Acrobat Distiller 15.0 (Windows)PScript5.dll версии 5.2.22018-06-22T14:51:51+02:002018-06-11T17:45:01+08:002018-06-22T14:51:51+02:00приложение/ pdf
Что такое частотный анализ в шумомере?
Предыдущая Следующая
Последнее обновление
Звук и вибрация имеют определенные частотные характеристики. Частота описывает интенсивность звука, которая измеряется в децибелах, чем громче звук, тем выше значение в децибелах.
Чтобы определить, как соответствующие уровни этих частот распределяются в звуке или вибрации, мы проводим частотный анализ. Частотный анализ обычно выполняется на невзвешенных сигналах. Если это не так, используемое взвешивание должно быть четко указано как среднее значение («A-взвешенное»).
Типы частотного анализа
В зависимости от использования частотные анализаторы можно разделить на анализаторы реального времени и анализаторы быстрого преобразования Фурье.
| Usage | Filter |
|---|---|
| -Evaluation of sensory impact of sound and vibration -Evaluation of countermeasures | Constant Ratio 1/1 Octave Band 1/3 Octave Band |
| -Определить шум и вибрацию — Меры противодействия шуму и вибрации | БПФ постоянной ширины |
Анализатор реального времени
Анализатор реального времени, также известный как анализатор октавных полос, использует несколько полосовых фильтров с постоянным соотношением (1/1,1 /3 или 1/N октавных полос) для анализа звука.
Анализ октавных полос разделяет звуки на отдельные полосы. Частотный диапазон каждой полосы называется октавой.
Каждая полоса включает все частоты, находящиеся между верхней границей полосы и нижней границей полосы, причем верхняя граница полосы всегда удваивает значение нижней границы полосы. Например, полоса 2 кГц имеет нижнюю границу полосы 1,14 кГц и верхнюю границу полосы 2,82 кГц; это называется диапазоном 2 кГц, потому что 2 кГц — это среднее значение между 1,14 и 2,28 кГц. Анализ октавных полос помогает разбить частоту шума на более мелкие части, что полезно при оценке сенсорного воздействия звука или вибрации в другом частотном диапазоне на человеческий слух.
Этот метод широко используется во многих различных областях, таких как оценка шума внутри помещений, оценка шума строительных площадок и строительных материалов, архитектурная акустика, измерение уровня акустической мощности, оценка качества звука и многие другие.
Данные для октавного и третьоктавного анализа представлены в виде гистограммы.