Nástroje editoru – úpravy „Barvy“ obrázků

 

Výrobci fotopřístrojů se snaží seč mohou alespoň přiblížit se k vlastnostem lidského oka. Co se v základních parametrech běžných přístrojů podařilo:

1.    Fotopřístroj, stejně jako lidské oko, skládá dostupné barvy ze tří základních. R – červená, G – zelená, B – modrá, (lidské oko má základní barvy velmi podobné).

2.    Počet aktivních bodů snímače dnes běžně 12 ÷ 15 Mpix, sítnice lidského oka v přepočtu až 137 Mpix.

3.    Dynamický rozsah zpracování množství dopadajícího světla u fotopřístroje je 6 ÷ 7 EV, lidské oko má 11 ÷ 15 EV, (po adaptaci až 30 EV). Pro zvýšení dynamického rozsahu obrázku bylo vymyšleno několik metod vycházejících ze zpracování obrazových dat min. tří stejných snímků, pořízených různou expozicí. Technologie se nazývá HDR – Zoner ji také „umí“. Pokud je množství světla dopadajícího na buňku senzoru větší než ta, kterou dokáže zpracovat, dochází k „přepalu – kresba zmizne“. Uvedená skutečnost se téměř nedá žádným editorem napravit.

4.    Člověk vyhodnotí množství dopadajícího světla na sítnici pomocí mozku. Fotopřístroj změří množství odraženého světla od fotografovaného objektu a porovná jej s tím, které by se odrazilo od objektu jehož barva je 18% šedá, v 8bitové RGB representaci je vyjádřena jako {127,127,127}.

 

Snímání barev v digitálním fotoaparátu

Všechny buňky CCD nebo CMOS senzoru jsou „barvoslepé“. Bývají rozděleny do skupin po čtyřech, na každé z nich je optický filtr, který propustí pouze určitou část barevného spektra. Dvě buňky mají „zelený“ filtr, zbylé pak „červený a modrý“ filtr. Buňky jsou  uspořádány  v tzv. „Bayerově masce“.

Příklad – 6 Mpix senzor má 3 Mpix „zelených“, 1,5 Mpix „modrých“ a 1,5 Mpix „červených“ buněk.

Vysvětlující obrázek:

 

 

 

 

 

Barevný rozsah (gamut)

Téměř všichni výrobci nabízejí rozsah barev u svých fotopřístrojů „sRGB“, někteří i „Adobe RGB“. Výrobci tiskáren nabízejí většinou barevný rozsah „CMYK“ – „Azurová, Purpurová, Žlutá, Černá“. Kvalitnější tiskárny používají k základním barvám inkoustů i „doplňkové“ barvy, takže se barevný rozsah mírně rozšíří.

Srovnání jednotlivých  barevných rozsahů:

 

Barevná hloubka

Každá buňka senzoru poskytne po dopadu světla „analogový“ signál reprezentovaný elektrickým napětím, jehož velikost je určena množstvím dopadnuvších fotonů. Vzniklé napětí je poměrně malé, zesiluje se v závislosti na nastavení „citlivosti“ (ISO). Dále je signál zpracován v A/D (analog/digital) převodníku, který má výrobcem určený počet bitů. Čím větší je jejich počet, tím je rozlišovací schopnost jednotlivých odstínů základních barev větší.

Příklad s A/D převodníkem 12 bit:

 

 

 

A/D převodník

Počet možných hodnot
každého RGB kanálu

Absolutní počet
možných odstínů barev

8 bitů

256

16 milionů

10 bitů

1 024

1 miliarda

12 bitů

4 096

68 miliard

14 bitů

16 384

4 bilióny

 

Novější „Digitální zrcadlovky“ mají A/D převodník 12 ÷ 14 bitů.

Standard komprese JFIF (produkuje obrazové soubory formátu *.jpg), má pouze 256 hodnot každého barevného kanálu!

 

Hodnocení barevných jasů v obraze - histogram

Histogram nám podává informaci o rozložení jasů v obraze, zcela objektivně, s vyloučením jakýchkoli subjektivních faktorů, jako na př.: jaké máme oči, jak je nastavený jas displeje, jestli na displej svítí sluníčko nebo ne. Posuzujeme ho vždycky s ohledem na motiv. Středně jasný / nejasný motiv bude mít křivku někde uprostřed, tmavý motiv ji musí mít posazenou do levé části, světlý motiv do pravé části. Automatika tomu brání a proto si musíme pomoci expoziční kompenzací (EV):

·         při fotografování převážně světlých motivů kompenzujeme do plusu

·         při fotografování převážně tmavých motivů kompenzujeme do mínusu

 

Příklad histogramu

 

Všechny barevné úpravy změní tvar histogramu. Je proto velmi důležité po každé úpravě zkontrolovat, zda jejím vlivem nedošlo ke vzniku „přepalu“ (v opačné části histogramu jsou to „slité stíny“) nebo „posterizaci“. Tento jev vzniká především při editaci obrázků ve formátu *.jpg, kdy jakoby nějaký odstín barvy zmizel nebo jeho velikost dramaticky poklesla. Projeví se to skokovou změnou mezi barevnými odstíny a může působit rušivě.

 

Příklad – před úpravou obrázku:

 

 

 

 

 

 

Příklad – po úpravě (došlo ke vzniku posterizace):

 

Samozřejmě platí – záměr autora je nezpochybnitelný!

 

Úlohy „Zobrazit přepaly“ a „Histogram…“ lze spustit z „Roletového Menu Editoru→Zobrazit“ – protože je využívám velmi často, přidal jsem si je do “Pomocného panelu nástrojů“.

„Přepaly“ jsou zobrazeny:

·         v oblasti nejvyšší jasové úrovně žlutě

·         v oblasti nejnižší jasové úrovně zeleně

·         ve střední oblasti jasových úrovní červeně nebo modře

 

Histogram je prezentován v 8bitové podobě, umožňuje detailnější pohled na jasové spektrum případně jeho částí. Totéž platí i pro spektra základních barev RGB. Vlastní zobrazení je buď v „Absolutních“ hodnotách nebo „Kumulativní“.

 

Spuštění úloh:

 

 

 

 

 

 

 

 

Příklad histogramu jasové složky:

 

V „Textovém poli typu seznam - Kanál:“ volíme zobrazení „jasové složky - Intenzita“ nebo zobrazení rozprostření jasů v základních barvách červené, zelené, modré.

 

Všechny úlohy barevných úprav pomocí programu Zoner lze spouštět z první části „Roletového Menu Editoru→Vylepšit“. Uvedené jsou obsaženy ve všech „slušnějších“ obrazových editorech a pracují na stejných principech. Rozdíly jsou pouze v ovládání, množství a způsobu zadávání jednotlivých parametrů.

 

 

Úlohy lze aplikovat buď na „celý“ obrázek nebo na jeho části určené „Výběrem“. V dalším výkladu se omezím pouze na popis (podle mne) nejpotřebnějších.

 

 

 

 

 Úrovně

 

V této úloze vlastně měníme definici absolutní úrovně pro „bílý bod“, „černý bod“ nebo „střední bod“. Nejedná  se o změnu expozice – tu můžete udělat pouze v RAW editoru! Histogram je znázorněn v 8bitové prezentaci.

 

„Dialogové okno“:

 

 

 

V okně je „náhled“ editovaného obrázku se zobrazenými „přepaly“ – zobrazení spuštěno šestým tlačítkem zleva v horní řadě.

 

Z prvního pohledu na zobrazený histogram je zřejmé:

·         obrázek je tmavý – histogram je posunut zcela vlevo

·         zeleně zbarvené části jsou tudíž „slité“ stíny

 

 

 

Možná náprava:

·         posunu pravý trojúhelníček doleva tak, aby se dotýkal pravého konce histogramu – tím vlastně tomuto bodu přiřadím nejvyšší hodnotu barevné hloubky (255). Obrázek se zesvětlí

·         posunu střední jezdec mírně doleva – tomuto bodu přiřadím střední hodnotu (128). Podle zkušeností tak max o polovinu. Tím vlastně trochu „projasním“ stíny a obnoví se část kresby v oblasti „slitých“ stínů! Vše „s rozumem!“

·         kontrola „přepalů“ – v pořádku – žádné žluté nebo červené flíčky ve světlých částech se neobjevují

V náhledu „Dialogového okna“ je již zobrazen výsledek – stisknu tlačítko „OK“ a provedené změny se aplikují do editovaného obrázku.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Původní obrázek:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Po úpravě – „téměř skvost“ – samozřejmě by bylo nejlepší „kompenzovat“ původní snímek lehce „do mínusu“.

 

 

 

Histogram za „skvostem“ však silně kulhá na obě nohy, alespoň je na obrázku něco vidět…

 

Obrácená drobnost – snímek byl fotografován za pokročilého dopoledne, tudíž v méně vhodné době - na cestě se však nedá počkat, takže působí „málo živě“. V oblasti vysokých jasů kresba je, takže z pravou stranou bych nic nedělal, jinak si přidám „přepaly“. Oblast nulových jasů (levá strana), však skýtá jisté možnosti.

 

 

Posunu levý trojúhelník doprava tak, aby se ještě nedotýkal „začátku“ histogramu (tomuto bodu přiřadím hodnotu 0) – kontroluji vznik „slitých stínů“ ( malinké množství nevadí). Potom lehoučce posunu doprava i střední jezdec. Obrázek téměř v celém rozsahu barev mírně ztmavne.

 

Tlačítkem „OK“ aplikuji úpravy na obrázek – pokud se zdají úpravy dostatečné, obrázek uložím.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Původní obrázek:

 

 

Histogram:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Upravený obrázek – působí „živěji“, ale jen na monitoru J

 

Histogram je však neomylný…

 

Za skokové změny je „odpovědný střední trojúhelníček“. Totéž platí i v předchozím příkladu. Jelikož nejsou změny „dramatické“, ještě k posterizaci nedošlo.

 

Histogram při nezměněné poloze středního trojúhelníčku:

 

K definici přiřazených hodnot černému a bílému bodu lze využít i „Kapátek“ a „nabrat“ příslušnou barvu přímo z obrázku. Zvykl jsem si však na „trojúhelníčky“ a zvyk je železná košile…

 

 Křivky

 

Úloha pracuje podobně jako předchozí, poskytuje však větší kreativitu při úpravách -lze si ke změně vybrat určitou hodnotu jasu v každé základní barvě nebo ve společném RGB kanále. Histogram je opět v 8bitové prezentaci

·         na vodorovné ose jsou vstupní hodnoty

·         na svislé ose jsou výstupní hodnoty

·         čára spojující oba krajní body určí způsob převodu

Barevný kanál volíme z nabídky „Textového pole typu seznam Kanál:“.

Červeně označené body mají stejnou funkci jako krajní trojúhelníčky v minulé úloze. Posunutím kurzoru na křivku se změní jeho tvar na „nitkový kříž“ se znaménkem +. Kliknutím levým tlačítkem myši na křivku si vytvořím bod a zároveň jej označím.Tvar kurzoru se změní na „Ručičku“, držím stále levé tlačítko myši a posunem nahoru/dolů nastavím požadovanou výstupní úroveň. Lze použít i „Kapátko“ a nabrat si zvolenou úroveň přímo z obrázku. Zvolíme-li nevhodnou polohu bodu, smažeme jej pomocí klávesy „Delete“, (bod musí být „vybrán“, označen tečkou ve čtverečku). Počet bodů, které lze těmito způsoby vytvořit je téměř neomezený,  běžně stačí max tři.

Příklad:

Důležitá je kontrola „přepalů“, pokud pracujeme v oblasti vysokých jasů, „slitých“ stínů, při práci v oblasti nízkých jasů. Provádíme-li větší změny amplitudy výstupní úrovně, je vhodné kontrolovat možný vznik posterizace.

Stiskem tlačítka „OK“aplikujeme změny do obrázku.

 

 

 

 

 Vyvážení bílé – White balance (WB)

 

Každý zdroj světla má svou specifickou teplotu udávanou v Kelvinech (K). U umělých zdrojů je teplota světla závislá na použité technologii. Lidské oko se oproti fotoaparátu dokáže velmi dobře přizpůsobit. Bílý papír je právě takový, ať se na něj díváme ráno, v poledne nebo večer při zářivkovém osvětlení – mozek ví, že je bílý, tak je. Tohle však fotoaparát neumí – co naměří, to zapíše. Proto je velmi vhodné využívat možností, které přístroje ke kompenzaci tohoto jevu nabízejí – např.: denní světlo, zamračeno, žárovka, zářivka apod., záleží na výrobci, co nabídne. Pozor, přístroje (naprostá většina), si „pamatují“ poslední nastavení i po vypnutí! Abychom se pak nedivili, když se podíváme na snímek fotografovaný za slunečného dne se zapomenutým nastavením WB třeba na světlo zářivky J

Některé vybavenější kompakty, (všechny zrcadlovky), mají vestavěnou funkci „Ruční vyvážení bílé“. Je vhodné ji využívat zvláště ve složitých světelných podmínkách moderního umělého osvětlení, kdy zdroje světla produkují pro běžného uživatele neznámé spektrum záření, tudíž jeho teplota je sázkou do loterie. Ideální by bylo použít  18% šedou tabulku, v nouzi vystačí bílý papír. Není-li přístroj touto funkcí vybaven, stačí si „zapamatovat“ jaký barevný odstín měla např. stěna a barevnou teplotu v editoru nastavit podle toho, až se barvy shodují.

Pokud se někdy stane, že výsledný dojem z obrázku na dobře nastaveném monitoru neodpovídá záměru nebo skutečnosti, pak nezbývá, než trochu práce v popisované úloze.

 

 

„Dialogové okno“ úlohy nabízí tři možnosti korekce, aktivují se pomocí „Zaškrtávacích políček typu Radio“:

·         Automaticky

·         Ručním určením barevně neutrálního bodu (nejsvětlejší bod na obrázku) pomocí „Kapátka“

·         Zadáním teploty osvětlení v rozsahu 2500 ÷ 9900K  zadáním do „Textového pole“ nebo pomocí „táhla“. Dále pak zadáním hodnoty odstínu v rozsahu ±100 stejnými způsoby.

 

Doporučuji vyzkoušet všechny možnosti a aplikovat do obrázku tlačítkem „OK“ tu, která dala nejpříznivější výsledek.

Při hodnocení výsledku korekce u obrázku formátu *.jpg je třeba vzít v úvahu, že máme na každou barevnou složku RGB pouze 256 úrovní – RAW je o něčem jiném…

 

 

 

 

 

 

 Úprava barev

 

Úloha poskytuje komplexní barevné korekce včetně úprav jasu (i v gama závislosti) a kontrastu. Její uplatnění vidím především při „restaurování“ obrázků získaných skenováním z předlohy nebo jiným způsobem. Individuální využití úlohy je však zcela na vůli uživatele.

„Dialogové okno“:

 

Nabídka „Textového pole typu seznam – Režim:“ je:

·         normální

·         pouze světla

·         pouze stíny

Funkce „Zachovat barvy“ a  „Automatický kontrast“ mají individuální použití, využívat je lze po aktivaci pomocí „Začktrtávacího políčka“.

Práce s parametry úlohy je jednoduchá, po malé praxi „není co řešit“ – nezapomeňte kontrolovat „přepaly a „slité“ stíny.

 

Obrázek v náhledu nebyl zvolen náhodou. Mým záměrem bylo zdůraznit i odkud na orchidej dopadá světlo. Část tabulek v okně je tedy beznadějně přepálena. Záměru bylo dosaženo, takže mně „přepal“ nevadí.

 

Histogram je však nemilosrdný:

 

Horší situace by nastala, pokud bych si chtěl obrázek vytisknout. V místě „přepalů“ by byl pouze „flek“ v barvě papíru na nějž se tisklo, což by se určitě nelíbilo.

Co s tím lze udělat:

·         pomocí ořezu odstranit okno – přijdu o záměr

·         nahradit „přepal“ neutrální barvou – to bude to „pravé ořechové“

Jak:

·        zobrazím „přepaly“

·         pomocí nástroje „Kouzelná hůlka“ s nastavením hodnoty parametru „Tolerance:“max.  „3“ vyberu žlutě zbarvené plochy

·         vyberu neutrální barvu v nástroji „Výplň“ a použiji na předem vybrané plochy, zbytek dokreslím stejnou barvou pomocí „Štětce“

 

Vše se povedlo, jak dokazuje histogram:

 

 

 HDR (High Dynamic Range) – vysoký dynamický rozsah

 

Metoda skládá několik různě exponovaných snímků statické scény do jediného obrázku – obvykle stačí tři. Získat snímky lze několika způsoby:

·         využitím „bracketingu“ (v některých překladech manuálů fotopřístrojů se vyskytuje pojem „vějířová“ expozice) s nastavením ±0,5 ÷ ±1EV

·         změnu expozice udělat v RAW editoru – je-li k dispozici zdrojový snímek téhož formátu

·         pokud j zdrojový snímek ve formátu *.jpg, lze si v nouzi vypomoci úlohou „Úrovně“, posunu střední trojúhelníček o stejnou vzdálenost na obě strany

Postupně upravené snímky uložíme a včetně „správně“ exponovaného a „označíme“. Lze to udělat i po spuštění úlohy, ale takhle je to výhodnější. Postup – stiskneme klávesu Ctrl (držíme) a postupně klikneme levým tlačítkem myši na obrázek „přeexponovaný, správně exponovaný a podexponovaný“.

Úlohu spustíme z „Roletového menu Editoru → Publikovat“:

 

Program v této úloze komunikuje s uživatelem pomocí několika „Dialogových oken“. V prvním si můžeme vybrat pomocí „Zaškrtávacích políček“ umístěných v „Náhledech“ vhodné snímky. Pokud jsme je označili před tím, jsou již vybrány. Druhé pak ukazuje seřazené vybrané snímky.

Dále znázorněná část třetího ukazuje možnosti změn parametrů úlohy – ve druhé části je náhled na upravovaný obrázek, do kterého jsou promítnuty prováděné změny parametrů úlohy. Jednotlivé parametry se zadávají nezávisle pro světla a stíny, jejich význam je ale v obojím stejný. Parametr „Práh přechodu“ určuje úroveň jasu, od které se do „středového“ snímku začne kopírovat obrázek podexponovaný, resp. přeexponovaný. Tato hranice ovšem nemusí být zcela ostrá a snímky se začnou „vkopírovávat“ postupně, přičemž šířka toho přechodu se volí pomocí parametru „Plynulost přechodu“. I při použití tohoto přechodu by ovšem hranice původní a upravené části obrázku byla patrná, proto se ještě používá neostrá maska, která zajistí rozprostření úpravy i do okolních obrazových bodů. Neostrost masky je možné ovlivnit pomocí parametru „Rozmazání masky“. Posledním parametrem je „Intenzita“, která určuje poměr mezi původním a „vkopírovaným“ obrázkem. Podle potřeby je možné nastavit i hodnotu „Kontrastu“.

Všechny uvedené hodnoty jsou z „Výchozího nastavení“.

 

 

V posledním „Dialogovém okně“ je možné HDR obrázek uložit nebo otevřít v „Editoru“ a dále upravit.

Poznámky k fotografování:

·         scéna musí být opravdu statická

·         použijte stativ, 2 s samospoušť a „nedejchat“

 

Příklad – ukazuji pouze histogramy, obrázky nejsou „ve Wordu“ příliš průkazné. Původní obrázek je ve formátu *.jpg, změny expozice ±0,5 EV byly udělány pomocí RAW „Editoru“.

 

Podexponovaný snímek:

 

 

 

 

 

 

Správně exponovaný snímek:

 

Přeexponovaný snímek:

 

Po úpravě HDR:

Že metoda opravdu funguje dokazuje histogram:

·         rozšířením základny

·         „srovnáním“ absolutních hodnot jasů v základních barvách

Výsledek HDR úpravy je uložen opět ve formátu *.jpg.