Как сделать расфокус
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 04.10.2024
Если у вас есть похожие вопросы по выбору размытых фоторедакторов, вы просто попали по адресу. В этой статье представлен обзор каждого фоторедактора с размытыми эффектами. Вы можете читать и выбирать онлайн и офлайн инструмент, который вам нравится, чтобы с легкостью размыть изображение.
Часть 1: 10 лучших онлайн-редакторов для размытия фоновых изображений
Если вы хотите без труда размыть фон изображения, вы можете использовать онлайн-редакторы размытия фотографий вместо громоздкого программного обеспечения для редактирования фотографий. Хотя существуют некоторые ограничения при применении эффектов размытия в Интернете, вы все равно можете легко размыть фотографию с помощью онлайн-инструментов размытия.
Часть 2: 10 лучших приложений для редактирования фотографий Blur для iPhone и Android
Многие люди используют iPhone или Android, чтобы сделать селфи и запечатлеть прекрасные моменты. Перенос фотографий с телефона на компьютер для размытия не удобен. Таким образом, также важно установить на свой телефон приложение для редактирования размытых фотографий.
1. После Фокуса
Поддерживаемая ОС: IOS, Android
Стоимость: Бесплатно
After Focus - это фоторедактор для iPhone и Android. Вы можете напрямую применить эффекты размытия объектива, движения и масштабирования к фотографии. Кроме того, вы можете выбрать тип размытия и свободно регулировать границу размытия.
2. Snapseed
Поддерживаемая ОС: IOS, Android
Стоимость: Бесплатно
Snapseed - это популярный APK-редактор для Android с почти 100,000 XNUMX обзоров. Более того, вы можете использовать Snapseed, чтобы размыть фон фотографии на iPhone и iPad тоже бесплатно. Функция Lens Blur хороша для фотографических портретов. Вы можете легко добавить смягчение фона к изображениям.
3. Фоновый расфокус
Поддерживаемая ОС: Android
Стоимость: Бесплатно
С помощью встроенной камеры вы можете делать снимки с размытым фоном напрямую. Android редактор фотографий размытия apk позволяет пользователям точно установить точку фокусировки. Таким образом, вы можете почувствовать, что делаете фотографии с помощью профессиональной цифровой зеркальной камеры.
4. Кимера
Поддерживаемая ОС: IOS, Android
Стоимость: Предлагать покупки в приложении
С помощью приложения Cymera Blur Photo Editor вы можете получить размытый фон простым прикосновением. Кроме того, вы можете получить доступ к различным объективам камеры и профессиональным фильтрам для редактирования фотографий. Вы можете ретушировать свои фотографии, не используя Photoshop быстро.
5. Blur Photo Editor Фон
Поддерживаемая ОС: Ios
Стоимость: Бесплатно
Вы можете размывать любые ненужные детали, ретушируя с помощью приложения Blur Photo Editor Background. Поддерживается настройка размера кисти и интенсивности эффектов размытия. Если вы не удовлетворены текущим эффектом размытия фотографий, вы можете отменить и повторить любую операцию свободно.
6. Размытие фона изображения
Поддерживаемая ОС: Android
Стоимость: Бесплатно
Blur Image Background apk предлагает множество размытых фотофильтров. Вы можете выбрать размер кисти размытия, чтобы получить размытый фон. Кроме того, вы можете применить эффект размытия при съемке изображений. После этого вы можете поделиться размытым изображением через Facebook и Gmail.
7. Эффект фокуса
Поддерживаемая ОС: Ios
Стоимость: Бесплатно
Эффект фокуса может помочь вам создать эффекты размытия для вашей фотографии. Чтобы быть более конкретным, вы можете назначить зону фокусировки вручную. Позже, приложение для редактирования фотографий размытия для iPhone автоматически размывает остальную часть фотографии.
8. Боке объектив
Поддерживаемая ОС: Ios
Стоимость: $0.99
Если вы хотите превратить фотографии iPhone в фотографии DSLR-качества со сливочными эффектами и эффектами боке, вы можете бесплатно загрузить приложение-редактор размытия изображений. Вы можете отрегулировать уровень боке, чтобы легко уравновесить эффект размытого боке фона на вашем iPhone.
9. PortraitCam. Ultimate Camera
Поддерживаемая ОС: Ios
Стоимость: $3.99
Вы можете сделать селфи с видом анаморфных линз и 35-мм пленки. Приложение размытия портрета обеспечивает множество портретных эффектов. Вы можете легко установить режим фокусировки, форму боке и уровень размытия. Кроме того, PortraitCam теперь поддерживает формат фото 3D Facebook. Вы также можете создавать 3D фотографии и загружать их в Facebook напрямую.
10. FabFocus
Поддерживаемая ОС: Ios
Стоимость: $3.99
FabFacous - это приложение для редактирования фотографий, которое может размыть фон автоматически. Его алгоритм обнаружения лица может обнаружить людей на переднем плане. Таким образом, остальные будут обнаружены в качестве фона и размыты по умолчанию. Кроме того, вы можете быстро настроить точечные источники света и эффекты размытия.
Независимо от того, смазано ли изображение на вашем телефоне или компьютере, вы можете получить редактор фото решить проблему. Нет необходимости использовать Photoshop для размытия фона. Потому что вы можете получить гораздо более простые альтернативы Photoshop. Теперь вы можете создавать удивительные размытые фотографии с помощью любого редактора размытых фотографий, упомянутого выше.
Что вы думаете об этом посте.
Рейтинг: 4.7 / 5 (на основе голосов 110)
04 марта 2019 года 14:30 / Автор: Николь Джонс в Фото
Статья представляет собой подробное руководство о том, как сделать анимированный GIF-файл в Photoshop из видеофайлов и фотографий.
Чтобы стереть ненужный фон и сделать его белым, вам понадобится идеальный сменщик фона фотографии. В этом посте представлены 4 фоторедактора, которые помогут вам изменить цвет фона.
Конвертировать любые изображения в изображения формата JPG без потери качества? Здесь мы перечисляем лучший способ конвертировать картинки в формат JPEG в Windows, Mac, iPhone и Android.
Размытость придает фотографии некоторый шарм. На Айфоне их можно делать не хуже профессионала, достаточно использовать встроенные возможности и эффекты. Мы рассмотрим несколько способов получения размытых объектов.
Как использовать расфокус на iPhone
При фокусировке на отдельно взятой точке остальные области будут размыты. Эффект размытости увеличивается по степени приближения к объекту.
Чтобы весь пейзаж был размытым, нужно сначала сфокусировать камеру на пальце, находящемся рядом с объективом. Затем зафиксировать четкость посредством касания экрана и удерживания нужной точки. Теперь можно убрать палец и снимать.
Имеется на моделях iPhone: 7 Plus, 8 Plus, X, XS, XS Max , XR , 11, 11 Pro и 11 Pro Max. Отсутствует на iPhone 8 и 7 или предыдущих моделях. Так же недавно мы расписали как сделать размытое фото и замазать текст на фото.
Как делать портретные фото
Редактирование фото для увеличения или уменьшения степени размытия
В старых версиях нет такой функции, но есть возможность удаления эффекта глубины:
Портретное освещение
Опция присутствует на iPhone 8 Plus и iPhone X, но ее нет у iPhone 7 Plus. Благодаря функции можно использовать различные виды освещения:
Чтобы настроить портретное освещение нужно:
- Открыть фотографию.
- Нажать значок в верхнем левом углу.
- Внизу выставить ползунок для получения нужного эффекта.
Анастасия Табалина
Автор статей по настройке и управлению телефонами на базе Андроид и iOS. Помощь в мире онлайна и Интернета: поиск информации, обзоры приложений, программ, настройка и управление
1. Настройте ваши диоптрии
Вы спросите, мои что? Ваши диоптрии - или ваши окуляры. Вы никогда не узнаете, хорошо ли сфокусирована камера на объекте, если вы сами не можете увидеть, что находится в резкости через окуляр видоискателя. Сбоку окуляра (как показано ниже) есть маленькое колесико для настройки фокуса окуляра в соответствии с вашим зрением.
2. Разберитесь в вашем видоискателе
Какого черта значат все эти штуки внутри? На этом месте вам, возможно, стоит, достать инструкцию (помните ту бумажную книжечку, которая была с вашей камерой?). Большинство обычных DSLR камер имеет 9-11 точек фокусировки. Лучшие из лучших, профессиональные камеры могут иметь от 45 до 51 точек (хотя по факту выбирать можно только 11-19, остальные точки – дополнительные).
Существует два типа точек фокусировки: находящиеся в одной плоскости и точки пересечения. Точки одной плоскости работают только на линиях контраста, прямо перпендикулярных (под углом 90°) к их ориентации. Итак, если вы смотрите через свой видоискатель, схожий с изображенным выше, вы видите, что большинство точек прямоугольны, некоторые ориентированы горизонтально, некоторые – вертикально.
Точки одной плоскости будут работать только перпендикулярно их ориентации. Так – скажем, вы снимали дерево – вертикально ориентированная точка фокусировки не смогла бы найти край ствола дерева, а горизонтальная смогла бы. Вы можете использовать это себе на пользу при выборе точки фокуса, которая зафиксируется на линии, которая вам нужна, и проигнорирует те, на которых не нужно фокусироваться.
Каждая точка фокуса также имеет определенную чувствительность. Для большинства требуется объектив с предельным значением диафрагмы по крайней мере f5.6, чтобы хотя бы использовать автофокус. На большинстве камер, окружающие точки автофокуса именно такой чувствительности, а центральная точка обеспечивает повышенную чувствительность, если вы используете объектив с предельным значением диафрагмы по крайней мере f2.8.
Так что если вы работаете в условиях слабого освещения, вы можете достичь лучшего автофокуса, используя центральную фокусировочную точку. Если даже вы не используете объектив с диафрагмой f2.8 или, что еще лучше, нет ограничений света, способствующих преимущественному использованию центральной точки, она все равно может дать более точный результат, поскольку является точкой пересечения.
Когда мы смотрим на прямоугольники фокусировочных точек, стоит помнить, что реальная область сенсора в 2-3 раза больше того, что отображается. Держите это в голове, когда фокусируетесь. Если вы фиксируете фокус на чьей-либо переносице, помните, что глаза человека также попадут в действующую зону датчика. Автофокус скорее зафиксируется на глазе, чем на переносице, потому что глаз имеет больше контраста по краям, чем плоское освещение на носу. Часто это может не иметь значения, но если вы работаете на очень маленькой глубине резкости, вы почувствуете разницу в том, какая область изображения будет наиболее резкой.
3. Протяните руку помощи вашему объективу
Большинство систем автофокуса имеют определенное количество ошибок или отклонений и могут в самом деле промахнуться с точкой оптимального фокуса из-за механики и инерции движения линз. Вы можете минимизировать это влияние путем ручной фокусировки объектива вплотную приблизившись к необходимому фокусу, а потом позволить системе автофокуса завершить наводку. Или, если это вам кажется чересчур затруднительным, по крайней мере, дайте автофокусу совершить две попытки для правильного наведения. Наполовину зажмите кнопку спуска, чтобы настроить примерный фокус, и потом нажмите снова, чтобы точно довести его.
4. Найдите хорошую линию
Зона слабого фокуса
Лучшая область для фокусировки
5. Не используйте режим фокусировки по всем точкам
Если только вы не находитесь в ужасно быстро изменяющейся ситуации, которая требует невероятно оперативной наводки, лучше избегать режима фокусировки по всем точкам. Этот режим не знает, на чем вы хотите сфокусироваться, и обычно фиксируется на том, что находится ближе к камере. Есть ситуации, в которых именно это и нужно, но они немногочисленны и редки.
6. Сфокусируйтесь и поменяйте композицию – но сделайте это корректно
Я привык фокусироваться и менять композицию, все время используя центральную фокусировочную точку. Я фиксирую фокус и потом заново компоную кадр. Я как-то прочел несколько статей, которые утверждали, что вам не стоит этого делать – что вы должны использовать точку, ближайшую к области, на которой хотите сфокусироваться. Теоретически это обосновано тем, что во время перевода камеры ввиду движения линз и смены значения угла, меняется также расстояние между объектом съемки и объективом.
Если же вы используете сразу наведенную на объект фокусировочную точку и не перекомпоновываете кадр, то не будет изменения в расстоянии между объектом и объективом, а следовательно, ошибочной фокусировки. Итак, я решил сделать несколько снимков, чтобы показать вам, что это так – и это не так.
Не было абсолютно никакого преимущества в использовании ближайшей нецентральной точки без изменения композиции. По факту, фокусировка с использованием центральной точки и перекомпоновкой была, действительно, точнее во всех случаях, кроме одного – макро. Я делал кадры на всех фокусных расстояниях от 17мм до 200мм и проверил все расстояния от макро по 10 метров - с одинаковыми результатами.
Каждый тест с использованием центральной фокусировочной точки и перекомпоновки кадра приводил к получению более резкой картинки. Большая резкость от использования центральной точки и перекомпоновки, меньшая – от использования внешней точки фокусировки прямо на объекте. Чтобы пояснить – вышеизложенная теория верна, в том, что вы теряете резкость, смещая кадр от зафиксированной центральной точки. Что не верно – так это то, что использование внешней точки прямо на объекте вернет резкость – не вернет.
Думаю, есть большая вероятность, что именно на моей камере центральная точка фокусировки в три раза более чувствительна, чем любая из восьми других точек, и наиболее точна именно она. Но так же обстоит дело со многими камерами, за исключением высокотехнологичных новых моделей типа Canon 1Ds Mark III или Nikon D3X. Другая возможная причина в том, что большинство объективов наиболее резки по центру и теряют четкость к краям.
Здесь представлены три самых типичных примера того, что я снял на двух разных камерах. Вставка – это надпись в масштабе 100%.
Центральная точка фокусировки, без смены композиции. Объектив 50мм f 1.8.
Объектив 50мм f 1.8. Центральная фокусировочная точка. Камера переведена влево после закрепления фокуса.
Объектив 50мм f 1.8. Левая фокусировочная точка. Фокус на объекте.
Что я могу сказать – переключать точку фокусировки или нет, на мой взгляд, вопрос времени. Но попробуйте сами, ваш результат может отличаться.
Небольшая заметка по макро – такие кадры всегда должны сниматься со штативом и ручной наводкой на резкость, по причине крайне малой глубины резкости и близости объектива к объекту съемки.
7. Используйте корректный режим фокусировки
Второй тип – это “AI Servo” (Canon) и “Continuous Servo” (Nikon). Этот режим предназначен для съемки объектов в движении, в том числе спортивных событий, дикой природы и т.д. Камера находит объект с помощью фокусировочной точки, и фокус будет меняться постоянно, чтобы успевать следить за объектом, но никогда не зафиксируется. Кнопка спуска сработает, даже если фокусировка не совершена.
В некоторых камерах существуют также другие режимы, такие как “AI Focus” на Canon, которые хороши в случае, если объект статичен, но, возможно, начнет перемещаться, как в случае с маленькими детьми. Автофокус зафиксируется на объекте, но если объект двигается, камера перейдет в режим AI Servo, чтобы отслеживать его.
Третья возможность – предварительный фокус – создана для объектов, которые перемещаются по направлению к вам или от вас. Камера будет стараться предсказать движение и обеспечить вам приемлемый фокус.
8. Не меняйте глубину резкости ради хорошего фокуса
9. Используйте штатив или найдите опору
Когда мы делаем фотографию, мы все неосознанно раскачиваемся взад и вперед – в особенности, наклоняемся к объекту с тяжелым комплектом из камеры и объектива. Это естественно. У всех это проявляется в той или иной степени. А если вы снимаете с очень маленькой глубиной резкости, это небольшое расстояние, на которое вы сдвигаетесь, может серьезно повлиять на резкость и желаемую четкость фокусировки. Если вы используете глубину резкости 4 дюйма, отклонение на 2 может иметь катастрофический эффект. Так что, используйте штатив.
Теперь я должен добавить, поскольку я сам использую штатив – я их ненавижу. Они влияют на то, как я работаю и большую часть времени на способ съемки. Таким образом, если вы предпочитаете избегать использования штатива, по крайней мере, потратьте время на отработку позиции хорошего фотографа. Одна нога перед другой, ноги немного согнуты, руки прижаты к бокам, не болтаются в пространстве (здесь могут пригодиться пульты дистанционного управления), а вес тела распределен по центру над ногами.
10. Если все еще безуспешно – используйте ручную фокусировку
11. На чем я должен фокусироваться?
12. Объект в фокусе, но резкий ли он?
Фокус и резкость – это две разные вещи. Объяснение понятия резкости может занять еще один отдельный урок, так что я лишь отмечу несколько полезных моментов.
Помните также, что резкость зависит от финального продукта. Вы не будете одинаково усиливать резкость на изображении, которое отправится в Интернет, и для отпечатка 16х20. И, держа это в голове, если вы намереваетесь продавать свою фотографию через стоковое агентство, не стоит вообще добавлять резкость. Большинство скажет вам, что этого делать не нужно, потому что вы не можете предсказать, для чего будет использоваться изображение и в каком размере.
13. Рассмотрим выдержку
Выдержка – еще один параметр, который может привести к недостатку резкости. У каждого человека есть предел значения выдержки, на которой он может снимать с рук на объективах с разными фокусными расстояниями. Некоторые люди более устойчивы, нежели другие, но если вы снимаете на выдержке, не способной компенсировать движение (дрожание) ваших рук, ваше изображение получится размытым. Если говорить о стандартных и широкоугольных объективах, большинство людей может стабильно снимать на них с рук примерно на 1/30-1/60 доле секунды.
Если объект движется, удерживание камеры в стабильности или на штативе не поможет – вам все равно потребуется выбрать удовлетворительную выдержку для того, чтобы остановить действие. Большинство начинает с 1/250, но это зависит от скорости перемещения объекта. Требования также варьируются в зависимости от того, снимаете ли вы в статичном положении или следуете за объектом. Если второе, вы можете выбрать более длинную выдержку и также получить некоторые интересные эффекты. Это позволит вам показать движение на фоне, но зафиксирует сам объект.
Изображение не вне фокуса. Выдержка слишком длинная.
14. Выбирайте корректную экспозицию
Корректная экспозиция и хорошее освещение (суть всей фотографии) – залог хорошего фокуса и резкости. В то время как резкость определяется линией контраста, если вы недоэкспонировали кадр или снимали при тусклом освещении, изображение не будет резким, даже если все остальные параметры хорошего фокуса соблюдены.
15. Я все это сделал. Я все еще вне фокуса!
Существует небольшая вероятность того, что с вашим оборудованием действительно что-то не так. Объективы от сторонних компаний порой не очень удачно сконструированы, и потому они не всегда будут идеально функционировать с брендовыми камерами. Некоторые работают отлично, другие – нет. Но иногда даже фирменные объективы произведены не идеально.
Вот тест, который вы можете провести дома, чтобы понять, дело в вас или в камере. Найдите линейку и разместите на столе в сторону от камеры. Поставьте камеру на штатив и максимально откройте апертуру. Сфотографируйте линейку под углом 45 градусов, фокусируясь на определенной метке – в этом примере, на шестерке.
Если это та метка, которую вы увидите максимально четко, открыв изображение, тогда с вашим оборудованием все в порядке – возвращайтесь к работе над техникой! Если самая резкая точка перед этой меткой или за ней, тогда вы узнаете, что это проблема оборудования, и его стоит отнести в сервис.
16. Заключение
Я рассмотрел уйму вопросов в этом уроке – здорово, что вы дочитали до конца! Мне кажется, что хороший фокус и резкость – два из наиболее важных технических параметров, которые необходимо сохранять в изображении. Это может создать разницу между теми кадрами, что выглядят профессионально и теми, что смотрятся как работа любителя (а мы все хотим выглядеть профессионалами – являемся мы таковыми или нет).
Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять свое мнение в комментариях – были ли у вас когда-либо проблемы с фокусом и резкостью?
Не так давно я опубликовал на хабре первую часть статьи по восстановлению расфокусированных и смазанных изображений, где описывалась теоретическая часть. Эта тема, судя по комментариям, вызвала немало интереса и я решил продолжить это направление и показать вам какие же проблемы появляются при практической реализации казалось бы простых формул.
В дополнение к этому я написал демонстрационную программу, в которой реализованы основные алгоритмы по устранению расфокусировки и смаза. Программа выложена на GitHub вместе с исходниками и дистрибутивами.
Ниже показан результат обработки реального размытого изображения (не с синтетическим размытием). Исходное изображение было получено камерой Canon 500D с объективом EF 85mm/1.8. Фокусировка была выставлена вручную, чтобы получить размытие. Как видно, текст совершенно не читается, лишь угадывается диалоговое окно Windows 7.
И вот результат обработки:
Практически весь текст читается достаточно хорошо, хотя и появились некоторые характерные искажения.
Под катом подробное описание проблем деконволюции, способов их решения, а также множество примеров и сравнений. Осторожно, много картинок!
Вспомним теорию
Подробное описание теории было в первой части, но все же напомню вкратце основные моменты. В процессе искажения из каждого пикселя исходного изображения получается некоторое пятно в случае расфокусировки и отрезок для случая обычного смаза. Все это друг на друга накладывается и в результате мы получаем искаженное изображение — это называется сверткой изображения или конволюцией. То, по какому закону размазывается один пиксель и называется функцией искажения. Другие синонимы – PSF (Point spread function, т.е. функция распределения точки), ядро искажающего оператора, kernel и другие.
Но на помощь к нам приходит преобразование Фурье и теорема о свертке, которая гласит, что операция свертки в пространственной области эквивалентна обычному умножению в частотной области (причем умножение поэлементное, а не матричное). Соответственно, операция обратная свертке эквивалентна делению в частотной области. Поэтому процесс искажения можно переписать следующим образом:
(1),
где все элементы — это фурье-образы соответствующих функций:
G(u,v) – результат искажения, т.е. то, что мы наблюдаем в результате (смазанное или расфокусированное изображение)
H(u,v) – искажающая функция, PSF
F(u,v) – исходное неискаженное изображение
N(u,v) – аддитивный шум
Итак, нам нужно восстановить максимальное приближение к исходному изображению F(u,v). Просто поделить правую и левую часть на H(u,v) не получится, т.к. при наличии даже совсем небольшого шума (а он всегда есть на реальных изображениях) слагаемое N(u,v)/H(u,v), будет доминировать, что приведет к тому, что исходное изображение будет целиком скрыто под шумом.
Чтобы решить эту проблему, были разработаны более устойчивые методы, одним из которых являтся фильтр Винера (Wiener). Он рассматривает изображение и шум как случайные процессы и находит такую оценку f' для неискаженного изображения f, чтобы среднеквадратическое отклонение этих величин было минимальным:
(2)
Функцией S здесь обозначаются энергетические спектры шума и исходного изображения соответственно – поскольку, эти величины редко бывают известны, то дробь Sn / Sf заменяют на некоторую константу K, которую можно приблизительно охарактеризовать как соотношение сигнал-шум.
Способы получения PSF
Итак, возьмем за отправную точки описанный фильтр Винера — вообще говоря, существует множество других подходов, но все они дают примерно одинаковые результаты. Так что все описанное ниже будет справедливо и для остальных методов деконволюции.
Основная задача — получить оценку функции распределения точки (PSF). Это можно сделать несколькими способами:
1. Моделирование. Очень непросто и трудоемко, т.к. современные объективы состоят из десятка, другого различных линз и оптических элементов, часть из которых имеет асферическую форму, каждый сорт стекла имеет свои уникальные характеристики преломления лучей с той или иной длиной волны. В итоге задача корректного расчета распространение света в такой сложнейшей оптической системе с учетом влияния диафрагмы, переотражений и т.п. становится практически невозможной. И решение ее, пожалуй, доступно только разработчикам современных объективов.
2. Непосредственное наблюдение. Вспомним, что PSF — это то, во что превращается каждая точка изображения. Т.е. если мы сформируем черный фон и одну белую точку на нем, а затем сфотографируем это с нужным значением расфокусировки, то мы получим непосредственно вид PSF. Кажется просто, но есть много нюансов и тонкостей.
3. Вычисление или косвенное наблюдение. Присмотримся к формуле (1) процесса искажение и подумаем, как можно получить H(u,v)? Решение приходит сразу — нужно иметь исходное F(u,v) и искаженное G(u,v) изображения. Тогда поделив фурье-образ искаженного изображения на фурье-образ исходного изображения мы получим искомую PSF.
Про боке
Перед тем как перейдем к деталям, расскажу немного теории расфокусировки применительно к оптике. Идеальный объектив имеет PSF в виде круга, соответственно каждая точка превращается в круг некоторого диаметра. Кстати, это для многих неожиданность, т.к. с первого взгляда кажется, что дефокус просто растушевывает все изображение. Это же объясняет и то, почему фотошоповское размытие Гаусса совсем не похоже на тот рисунок фона (его еще называют боке), который мы видим у объективов. На самом деле это два разных типа размытия — по Гауссу каждая точка превращается в нечеткое пятно (колокол Гаусса), а дефокус каждую точку превращает в круг. Соответственно и разные результаты.
Но идеальных объективов у нас нет и в реальности мы получаем то или иное отклонение от идеального круга. Именно это и формирует неповторимый рисунок боке каждого объектива, заставляя фотографов тратить кучу денег на объективы с красивым боке :) Боке можно условно разделить на три типа:
— Нейтральное. Это максимальное приближение к кругу
— Мягкое. Когда края имеют меньшую яркость, чем центр
— Жесткое. Когда края имеют большую яркость, чем центр.
Рисунок ниже иллюстрирует это:
Более того, тип боке — мягкое или жесткое зависит еще и от того, передний это фокус или задний. Т.е. фотоаппарат сфокусирован перед объектом или же за ним. К примеру, если объектив имеет мягкий рисунок боке в переднем фокусе (когда, скажем, фокус на лице, а задний план размыт), то в заднем фокусе боке того же объектива будет жестким. И наоборот. Только нейтральное боке не меняется от вида фокуса.
Но и это еще не все — поскольку каждому объективу присущи те или иные геометрические искажения, то вид PSF зависит еще и от положения. В центре — близко к кругу, по краям — эллипсы и другие сплюснутые фигуры. Это хорошо видно на следующем фото — обратите внимание на правый нижний угол:
А теперь рассмотрим подробнее два последних метода получения PSF.
PSF — Непосредственное наблюдение
Как уже говорилось выше, необходимо сформировать черный фон и белую точку. Но просто напечатать на принтере одну точку недостаточно. Необходим намного большее отличие в яркости черного фона и белой точки, т.к. одна точка будет размываться по большому кругу — соответственно должна иметь большую яркость, чтобы быть видной после размытия.
Для этого я распечатал черный квадрат Малевича (да, тонера много ушло, но чего не сделаешь ради науки!), наложил с другой стороны фольгу, т.к. лист бумаги все же неплохо просвечивает и иголкой проколол маленькую дырочку. Затем соорудил нехитрую конструкцию из 200-ваттной лампы и сэндвича из черного листа и фольги. Выглядело это вот так:
И для портретника Canon EF 85mm/1.8:
Хорошо видно как меняется характер боке с жествкого на мягкий для одного и того же объектива в случае переднего и заднего фокуса. Также видно, какую непростую форму имеет PSF — она весьма далека от идеального круга. Для портретника также видны большие хроматические аберрации из-за большой светосилы объектива и малой диафрагмы 1.8.
И вот еще пара снимков при диафрагме 14 — на нем видно, как поменялась форма с круга на правильный шестиугольник:
PSF — Вычисление или косвенное наблюдение
Следующий подход — косвенное наблюдение. Для этого, как писалось выше, нам нужно иметь исходное F(u,v) и искаженное G(u,v) изображения. Как их получить? Очень просто — необходимо поставить фотоаппарат на штатив и сделать один резкий и один размытый снимок одного и того изображения. Далее с помощью деления фурье-образа искаженного изображения на фурье-образ исходного изображения мы получим фурье-образ нашей искомой PSF. После чего применив обратное преобразование Фурье получим PSF в прямом виде.
Я сделал два снимка:
И в результате получил вот такую PSF:
На горизонтальную линию не обращайте внимания, это артефакт после преобразования Фурье в матлабе. Результат, скажем так, средненький — очень много шумов и детали PSF видны не так хорошо. Тем не менее, метод имеет право на существование.
Краевые эффекты
Одно из решений, чтобы избежать этого состоит предобработке краев изображения. Они размываются с помощью той же самой PSF. На практике это реализуется следующем образом — берется входное изображение F(x,y), размывается с помощью PSF и получается F'(x,y), затем итоговое входное изображение F''(x,y) формируется суммированием F(x,y) и F'(x,y) с использованием весовой функции, которая на краях принимает значение 1 (точка целиком берется из размытого F'(x,y)), а на расстоянии равном (или большем) радиусу PSF от края изображения принимает значение 0. Результат получается такой — звон на краях исчез:
Практическая реализация
Основные функции:
— Высокая скорость. Обработка изображения размером 2048*1500 пикселей занимает около 300мс в режиме Preview (когда перемещаются ползунки настроек) и 1.5 секунды в чистовом режиме (когда отпустили ползунки настроек).
— Подбор параметров в Real-time режиме. Нет необходимости нажимать кнопки Preview, все делается автоматически, нужно лишь двигать ползунки настроек искажения
— Вся обработка идет для изображения в полном разрешении. Т.е. нет никакого маленького окошка предпросмотра и кнопок Apply.
— Поддержка восстановления смазанных и расфокусированных изображений
— Возможность подстройки вида PSF
Основной упор при разработке был сделан на скорость. В итоге она получилась такая, что превосходит коммерческие аналоги в десятки раз. Вся обработка сделана по-взрослому, в отдельном потоке. За 300 мс программа успевает сгенерить новую PSF, сделать 3 преобразования Фурье, сделать деконволюцию по Винеру и отобразить результат — и все это для изображения размером 2048*1500 пикселей. В чистовом режиме делается 12 преобразований Фурье (3 для каждого канала, плюс одно для каждого канала для подавления краевых эффектов) — это занимает около 1.5 секунд. Все времена указаны для процессора Core i7.
Пока в программе есть ряд багов и особенностей — скажем, при некоторых значениях настроек изображение покрывается рябью. Точно причину выяснить не удалось, но предположительно — особенности работы библиотеки FFTW.
Ну и в целом в процессе разработки пришлось обходить множество скрытых проблем как в FFTW (например не поддерживаются изображения с нечетным размером одной из сторон, типа 423*440.). Были проблемы и с Qt — выяснилось, что рендеринг линии со включенным Antialiasing работает не совсем точно. При некоторых значениях углов линия перескакивала на доли пикселя, что давало артефакты в виде сильной ряби. Для обхода этой проблемы добавил строчки:
Сравнение
Для чистоты эксперимента будем брать те рекламные изображения, которые приведены на официальных сайтах — так гарантируется, что параметры тех программ выбраны оптимальными (т.к. думаю, разработчики тщательно отбирали изображения и подбирали параметры перед публикацией в рекламе на сайте).
Итак, поехали — восстановление смаза:
Берем пример с сайта Topaz InFocus:
Обрабатываем с вот такими параметрами:
и получаем такой результат:
Результат с сайта Topaz InFocus:
Результат весьма схожий, это говорит о том, что в основе Topaz InFocus используется похожий алгоритм деконволюции плюс постобработка в виде заглаживания-удаления шумов и подчеркивания контуров.
Примеров сильно дефокусировки на сайте этой программы найти не удалось, да и она не предназначена для этого (максимальный радиус размытия составляет всего несколько пикселей).
Можно отметить еще один момент — угол наклона оказался ровно 45 градусов, а длина смаза 10 пикселей. Это наводит на мысль о том, что изображение смазано искусственно. В пользу этого факта говорит и то, что качество восстановления очень хорошее.
Читайте также: