Photoshop: от простого к сложному. Часть 64

Искусство придания изображению резкости

1 Как работает фильтр High Pass

2 Повышение резкости фильтром High Pass

3 Устранение повторяющихся узоров из текстур

Спрятанный в подменю Other (Другие) фильтр High Pass (Цветовой контраст) хотя и не является самым впечатляющим в Photoshop, тем не менее предлагает весьма интересные возможности...
Огромная популярность Photoshop обусловлена, в частности, тем, что программа работает со множеством дополнительных модулей третьих фирм, которые позволяют легко формировать практически любые эффекты. Обратной стороной этой идиллии является то, что вы перестаете обращать внимание на стандартные фильтры Photoshop, особенно на такие безобидные, как High Pass.
На первый взгляд в High Pass нет ничего особенного - он делает изображение тусклым и серым. Но разобравшись с принципом работы этого фильтра, вы по достоинству оцените его универсальность. Он относится к семейству инструментов, которые позволяют изменять частотный диапазон информации, составляющей изображение.
Ниже мы рассмотрим, как работает фильтр High Pass, как использовать его в качестве альтернативы фильтру Unsharp Mask (Нерезкое маскирование) для настройки резкости, а также для устранения нежелательных регулярных фоновых структур в плиточных текстурах.

1 Как работает фильтр High Pass

Подобно звуку изображение содержит диапазон частот, образующих пространственную информацию. Фильтр High Pass вычитает из изображения низкие частоты...

Если вам доводилось иметь дело с графическим эквалайзером в Hi-Fi-системе, вы знаете, что звучание складывается из звуковых волн разных частот. На одном конце диапазона находятся низкие звуки с длинными волнами, на другом - высокие с короткими волнами. Изображение, как и звук, складывается из частот пространственной информации. Низкие частоты образуют глубину, а высокие - тонкие детали.

Диаграмма внизу отображает картинку с ее высокочастотными и низкочастотными компонентами; кривая показывает уровни яркости пикселов, выделенных красной линией. Там, где пикселы светлые, кривая поднимается, а где темные - опускается. Там, где изображение содержит много деталей, например, окна белого здания, кривая имеет высокочастотные зубцы. Равномерные области представлены низкочастотными волнами.

Фильтр High Pass в Photoshop вычитает из изображения низкочастотные области, изолируя высокочастотные детали. Это прямо противоположно тому, что делает фильтр Gaussian Blur (Размытие по Гауссу), который убирает детали, оставляя низкочастотную информацию глубины. Оба фильтра относятся к одному семейству.

Изображение, обработанное фильтром High Pass, выглядит тусклым и серым, поскольку в нем резко сжимается тоновой диапазон и соответственно снижается контраст. Взгляните на гистограмму распределения пикселов изображения, пропущенного через фильтр High Pass, и вы увидите, что она сосредоточена вокруг серых средних тонов. То же самое происходит и с изображением, обработанным фильтром Gaussian Blur, но поскольку высокочастотные компоненты составляют меньшую часть тонового диапазона изображения, то этот эффект там выражен слабее.

Практическое применение High Pass

Вполне очевидно, что резкость изображения связана с его высокочастотным компонентом. Следовательно, чтобы усилить резкость, можно поверх слоя с картинкой поместить его копию, применить к ней фильтр High Pass и задать один из аддитивных режимов наложения. Но почему просто не воспользоваться фильтром Unsharp Mask? В большинстве случаев Unsharp Mask дает хорошие результаты, но ему не хватает гибкости, поскольку его обычно применяют непосредственно ко всему изображению или к выделенной области. Преимущество High Pass состоит в том, что его можно применять к копии слоя, сохраняя оригинал нетронутым и динамически регулируя эффект с помощью режимов наложения слоев и слой-масок.

Другой полезной особенностью фильтра High Pass является его способность удалять низкочастотный элемент из изображения, что делает его удобным при подготовке плиточных образцов текстур для использования в программах трехмерного рендеринга. Глаз человека легко замечает повторяющиеся структуры (узоры) в изображении. Если образец имеет сильно выраженный узор, то при плиточном построении текстуры этот узор будет очень заметным. High Pass предлагает быстрый способ "нормализации" текстуры путем удаления подобных вариаций. Этот способ срабатывает только в тех случаях, когда конечной целью является относительно однородная текстура. Если применять фильтр к грубым низкочастотным элементам, он принесет больше вреда, чем пользы.

Кривые показывают яркость пикселов, выделенных красной линией, а также низкочастотный и высокочастотный компоненты в оригинальном изображении. Два других изображения обработаны фильтрами Gaussian Blur и High Pass с радиусом 5 пикселов.

2 Повышение резкости фильтром High Pass

Фильтр High Pass предлагает более гибкий способ повышения резкости, чем традиционный инструмент Unsharp Mask...

К этому изображению был применен фильтр Unsharp Mask (Нерезкое маскирование). Показанные здесь параметры дали хорошую резкость элементов переднего плана, но задний план остался слишком размытым. Именно такие изображения, требующие разных уровней повышения резкости, и выигрывают от обращения к фильтру High Pass.
Откройте изображение наподобие этого. Выберите инструмент "масштаб" и нажмите кнопку Actual Pixels (Реальный размер) на строке параметров. При настройке резкости очень важно задавать полный размер изображения, иначе на результат будет влиять алгоритм сглаживания, который использует Photoshop.
Дублируйте фоновый слой, перетащив его строку на пиктограмму "Новый слой" на палитре Layers (Слои). Выберите команду Layer > Layer Properties (Слой > Свойства слоя) и переименуйте копию, назвав слой "Резкость".
Задайте слою "Резкость" режим наложения Hard Light (Жесткий свет). Если вам нужно лишь небольшое повышение резкости, выберите режим Soft Light (Мягкий свет). Как видите, контраст всего изображения сильно повысился.
Слой "Резкость" остается активным. Выберите команду Filter > Other > High Pass (Фильтр > Другие > Цветовой контраст). Задайте радиус 1 пиксел и нажмите ОК. Итак, резкость переднего фона настроена правильно и теперь можно переходить к элементам фона.
Создайте еще одну копию фонового слоя, поместите ее поверх слоя "Резкость", назовите новый слой "Резкость фона" и задайте режим наложения Hard Light.
Слой "Резкость фона" остается активным. Чтобы повысить резкость элементов фона, примените фильтр High Pass с радиусом 1 пиксел.
Слой "Резкость фона" должен воздействовать на определенные области изображения, а для этого вам нужно воспользоваться слой-маской. Слой "Резкость фона" остается активным. Выберите команду Layer > Add Layer Mask > Hide All (Слой > Добавить слой-маску > Спрятать все).
Щелчком на пиктограмме слой-маски в строке слоя "Резкость фона" переключитесь на режим редактирования слой-маски. Закрасьте области, в которых резкость должна быть повышена, воспользовавшись для этого "аэрографом" малого диаметра. В нашем случае такими областями являются белый мост и здания на той стороне реки.

3 Устранение повторяющихся узоров из текстур

Если текстурный образец имеет ярко выраженные фоновые тона, то в созданной на его основе текстуре может обнаружиться неприглядный повторяющийся узор. Фильтр High Pass позволяет исправить этот недостаток...

Здесь показана текстура, созданная стандартным способом на основе образца. Все стыки заделаны путем клонирования. Кладка выглядит идеально, но в ней заметна регулярная структура.
Этот образец был использован для формирования нашей текстуры. Мы пока не будем убирать швы, так как при этом грубые тоновые переходы могут сместиться с края текстуры в середину, где фильтр High Pass будет не в состоянии убрать их полностью.
Открываем фильтр High Pass и задаем радиус немного больше, чем нужно для сохранения желаемых деталей, но так, чтобы фон текстуры стал однородным - в нашем случае это 20 пикселов. Фильтр убирает низкочастотную регулярную структуру, а заодно изображение теряет насыщенность. Исправить это можно двумя способами.
Если фоновая структура, которую вы убрали, была образована цветовыми вариациями, вы можете восстановить цветовой баланс, обратившись к команде Image > Adjust > Curves (Изображение > Коррекция > Кривые). Оставаясь в канале RGB, установите в текстуре черную, серую и белую точки с помощью "пипеток".
Если фоновая структура была образована вследствие неравномерности яркости (результат неравномерного освещения при фотографировании), баланс можно восстановить, выбрав команду Edit > Fade High Pass (Редактор > Ослабить цветовой контраст) и задав режим наложения Luminosity (Яркость).
Выбираем команду Filter > Other > Offset (Фильтр > Другие > Сдвиг), указываем 150 пикселов по горизонтали и 155 по вертикали, при этом должен быть включен параметр Wrap Around (Вставить отсеченные фрагменты), нажимаем кнопку ОК. Швы убираем с помощью инструмента "штамп" с жесткими краями - нельзя допускать размытия текстуры.
Комбинацией клавиш Ctrl/Command+F снова применяем фильтр Offset с теми же параметрами, чтобы сдвинуть текстуру обратно в исходную позицию. Если во время клонирования вы случайно создали новые швы, замаскируйте их.
Чтобы проверить, полностью ли исчезла регулярная структура, генерируем образец. Выделяем все, выбираем команду Edit > Define Pattern (Редактор > Определить образец) и называем это "Кирпичи". Создаем новый документ 1000 на 1000 пикселов.
Активизируем инструмент "заливка", выбираем на строке параметров вариант Pattern (Образец), затем "Кирпичи". Заливаем документ - теперь в нашей текстуре нет даже намека на повторяющийся узор.

КомпьюАрт 4'2003