В чем разница между мягким и резким изображением?

Question

Я видел несколько вопросов, говорящих о том, что изображения мягкие или резкие. В чем разница? Является ли мягкость просто противоположностью остроты в этом контексте, или есть что-то большее?

Примеры изображений, вероятно, очень помогут.

Answer 1

Резкость противоположна мягкости, но между ними существует целый спектр. На мягком изображении детали менее выражены, что означает, что разница между соседними пикселями меньше. И наоборот, когда изображение более четкое, между пикселями появляется больше контраста, который иногда называют микроконтрастом, а не общим контрастом изображения.

Уровень резкости зависит от всей системы , не только объектива, но и фильтра сглаживания, вплоть до метода, используемого для интерполяции цветов от датчиков, которые используют массив цветовых фильтров ( Датчики не Foveon в основном).

Ознакомьтесь с этой демонстрацией из обзора Pentax K-5 . K-5 и K-7 имеют самый совершенный контроль резкости среди всех цифровых камер. Резкость контролируется в 9 шагов на одной из 3 шкал. Положение по умолчанию равно 0, но если вы выберите -4 в нижней шкале, вы увидите очень мягкое изображение. Если вы выберете +4, вы увидите четкое изображение. Обратите внимание, что настройка +4 - это то, что люди называют чрезмерной резкостью, что означает, что контраст между смежными пикселями был настолько увеличен, что появляются артефакты (просто посмотрите на край круглых скобок слева).

Вы также можете выбрать другую шкалу и увидеть разницу между Резкость и Тонкая резкость или даже Сверхтонкая резкость . Они используют различные параметры повышения резкости, которые предназначены для работы на разных уровнях детализации. В экстремальных условиях Extra Fine Sharpness он даже усиливает шум!

Что действительно интересно, так это то, что это то же изображение, которое вы можете видеть с разной степенью резкости . Был сделан только один снимок, и он был разработан в камере из DNG в JPEG с использованием всех возможных настроек резкости. Конечно, резкость, с которой вы начинаете, и то, сколько вы получаете от нее, зависит от качества используемого объектива. Некоторые линзы по своей природе дают более мягкие результаты, которые вы можете повысить с помощью программного обеспечения, но ограничены тем, насколько далеко вы можете пройти, не вводя неприятных артефактов. Еще хуже то, что резкость объектива неодинакова, поэтому обычно она максимальна в центре, а также изменяется с выбранной диафрагмой.

Answer 2

Поскольку изображение в основном представляет собой двумерную матрицу чисел (3-е измерение для цветов: RGB [A]), для него можно определить параметр «резкость», хотя его восприятие будет субъективным.

Резкость связана с количеством и «быстротой» изменений цвета и может быть оценена с помощью преобразования Фурье (быстрое преобразование Фурье, потому что оно быстрее) над изображением.

Таким образом, вы можете определить резкость как наличие высокочастотного контента и его интенсивность. Чтобы получить ориентировочную оценку, нужно выбрать горизонтальную линию пикселя и выполнить для нее преобразование Фурье.

Например, если вы выбрали несжатое изображение только с черно-белыми вертикальными полосами (максимальная резкость):

и выберите только горизонтальную линию, у вас будет что-то вроде этого:

Это эквивалент прямоугольной волны, которая выглядит следующим образом:

(изображение пиков, простирающихся до бесконечности, так как край практически мгновенный).

Если вы сгладите края, результат будет примерно таким (очень приблизительно):

И спектр (опять же, только ориентировочно):

Как видите, только первая гармоника (определяющая темные и светлые области) осталась равной, в то время как содержание более высоких частот сильно уменьшилось. Это результат сглаживания изображения, и вы можете видеть, как более гладкое изображение имеет менее высокочастотный контент. То же самое относится и к «нормальным» изображениям, где увеличение контрастности также увеличивает частоту изменений.

---

В качестве доказательства он также используется в формате JPEG для удаления содержимого с самой высокой частотой (в зависимости от коэффициента качества) для уменьшения размера изображения.

Если мне удастся заставить работать Matlab, будут более подробные примеры.

Answer 3

Мягкость - в самом базовом смысле это отсутствие (или меньше) четкости по краям (контрастность по краям) и / или мелких деталей по сравнению с «резким» изображением.

Невозможно классифицировать одноцветное изображение (например, изображение, содержащее только красную заливку) или изображение с очень малой детализацией, например плавное плавное затухание, как мягкое или резкое, так как отсутствует определенная область контракта или мелкая деталь до базовой "резкости" на.

Сглаживание смягчает края, превращая один цвет в другой, тем самым уменьшая "резкость"

вы можете смягчить изображение (вы теряете информацию), но вы не можете точно отточить изображение (вам нужно угадать / придумать информацию)

@ paolo - технически возможно создать резкость оценки математической шкалы - представьте себе изображение черных квадратов на белом фоне - если бы изображение было идеальным, то было бы только 2 цвета пикселей - черный и белый, давая вам оценку резкости, скажем, 2 (чем ниже, тем резче) - если бы это изображение было сглаженным, края были бы немного размытыми, что дало бы вам несколько дополнительных цветов (серых), давая ему оценку резкости, скажем, 5 ( черный, белый и 3 серых).

Answer 4

Если вы говорите о фокусе, мягкий фокус обычно означает небольшую глубину резкости и слегка размытый фокус, который создает «мягкие» края вокруг объекта. Острый фокус обычно имеет большую глубину резкости и точную фокусировку на объекте. Большая часть изображения в фокусе делает края более «жесткими».

Answer 5

На практике это то, насколько узко изображена точка на изображении ( круг путаницы - это одно слагаемое), более узкий - резкий, менее мягкий. Таким образом, резкое является синонимом фокуса. Существуют программные методы, позволяющие повысить или понизить резкость, но резкость редко бывает настолько убедительной, как эффект, получаемый от правильно сфокусированной хорошей линзы.