SPREMEMBA VELIKOSTI SLIK ZA SPLET IN E-POŠTO

Spreminjanje velikosti slik za splet in e-pošto sta morda najpogostejša načina za skupno rabo digitalnih fotografij. Zlasti za spletne predstavitve je sposobnost ohraniti ostrino brez artefaktov na zmanjšani sliki ključnega pomena - vendar se lahko izkaže za problematično. Za razliko od povečave fotografije, kjer so problem nazobčani robovi, zmanjševanje povzroči nasprotni artefakt aliasinga:moiré. Razširjenost moiréja je v veliki meri odvisna od vrste uporabljenega interpolatorja, čeprav so nekatere slike veliko bolj dovzetne kot druge. Ta vadnica primerja različne pristope k spreminjanju velikosti slike za splet in e-pošto ter daje priporočila na podlagi njihovih rezultatov.

OZADJE:ARTEFAKTI MOIRE

Moiré (izgovarja se "more-ay") je druga vrsta artefakta vzdevka, vendar se lahko namesto tega pojavi pri pomanjševanju slike. To se pokaže na slikah s finimi teksturami, ki so blizu meje ločljivosti. Te teksture presežejo ločljivost, ko jih zmanjšate, zato jih lahko slika samo selektivno posname v ponavljajočem se vzorcu:

Izvirna slika→ Slika zmanjšana na 50 % Pomanjšana slika je prikazana pri 200 %

Upoštevajte, da ta vzorec na sliki nima fizičnega pomena, ker te črte niso v korelaciji s smerjo strešnih skodel. Najbolj ogrožene so slike s finimi geometrijskimi vzorci; to vključuje strešnike, oddaljene opečne in lesene elemente, ograje iz žične mreže in drugo.

MEHČANJE S SPREMEMBO VELIKOSTI

Poleg moiré artefaktov lahko spremenjena slika postane tudi bistveno manj ostra. Interpolacijski algoritmi, ki ohranjajo najboljšo ostrino, so bolj dovzetni za moiré, medtem ko tisti, ki se izogibajo moiréju, običajno dajejo mehkejši rezultat. To je na žalost neizogiben kompromis pri spreminjanju velikosti.

Izvirna slika zmanjšana
90 %

→ Mehkejša spremenjena slika

Eden najboljših načinov za boj proti temu je, da po spremembi velikosti slike uporabite naknadno masko za neostrino — tudi če je bil izvirnik že izostren. Premaknite miško nad zgornjo sliko in si oglejte, kako lahko s tem povrnete izgubljeno ostrino.

INTERPOLACIJA PRIMERJAVA

Na primer:ko je slika zmanjšana na 50 % svoje prvotne velikosti, je nemogoče prikazati podrobnosti, ki so prej imele ločljivost samo ene pike. Če je prikazana kakšna podrobnost, to ni resnično in mora biti artefakt interpolatorja.

Izvirna slika zmanjšana
50 %

→ Povprečje slik v sivo

Z uporabo tega koncepta je bil zasnovan test za oceno tako največje ločljivosti kot stopnje ali moiréja, ki ga vsak interpolator ustvari pri zmanjšanju. Te artefakte poveča za tipičen scenarij:spreminjanje velikosti slike digitalnega fotoaparata na bolj obvladljivo spletno in e-poštno ločljivost 25 % izvirne velikosti.

Preskusna slika (spodaj) je bila zasnovana tako, da se ločljivost črt postopoma povečuje stran od središča slike. Ko se slika zmanjša, vseh črt, ki presegajo določeno razdaljo od sredine, ne bi smelo biti več mogoče razrešiti. Interpolatorji, ki prikažejo podrobnosti vse do roba te omejitve ločljivosti (črtkano rdeče polje prikazano spodaj), ohranijo največ podrobnosti, medtem ko interpolatorji, ki prikažejo podrobnosti zunaj te omejitve, sliki dodajo vzorce, ki jih dejansko ni (moiré).

1. Najbližji sosed

2. Bilinearno

3. Bikubični **

4. Sinc

5. Lanczos

6. Bikubično, 1px pred zameglitvijo

7. #6 z ostrenjem

8. Pristni fraktali

Pokaži rdeče polje? DA NE Preizkusna slika*

*Zgornja preskusna slika je bila spremenjena za ogled;
dejanska slika je 800 x 800 slikovnih pik in črte se pri tej velikosti razširijo na največjo ločljivost.
**Bicubic je iz privzete nastavitve, ki se uporablja v Adobe Photoshop CS in CS2
Preizkusna tabela je bila zasnovana v prispevku BBC in prvič implementirana na www.worldserver.com/turk/opensource/;
vsi zgornji diagrami in koda po meri so bili izvedeni v Matlabu za zgoraj navedeno uporabo.

Algoritma Sinc in Lanczos dajeta najboljše rezultate; sposobni so razrešiti podrobnosti vse do teoretičnega maksimuma (rdeče polje), medtem ko še vedno ohranijo najmanj artefaktov onkraj. Photoshop bicubic je na drugem mestu, saj ima vidne moiré vzorce daleč zunaj okvira. Poleg tega upoštevajte, da bikubični tudi ne prikazuje toliko podrobnosti in kontrasta samo znotraj rdečega polja. 6 in 7 sta različici bikubične zmanjšane velikosti in ju obravnavamo spodaj. Za primerjavo je bil vključen originalni Fractals 4.0, čeprav se slabo obnese pri zmanjševanju velikosti (ne glede na predvideno uporabo). To poudarja ključno ločnico:nekateri interpolacijski algoritmi so veliko boljši pri povečanju kot zmanjšanju velikosti slike in obratno .

Tehnična opomba :interpolacijski algoritmi se razlikujejo glede na uporabljeno programsko opremo, tudi če ima algoritem isto ime. Sinc interpolacija ima na primer različice, ki upoštevajo od 256 do 1024+ sosednjih znanih slikovnih pik. To je lahko ali pa tudi ne izrecno navedeno v programski opremi. Poleg tega se lahko programska oprema razlikuje tudi glede tega, koliko uteži pri izračunih daje bližnjim v primerjavi z daleč znanimi slikovnimi pikami, kar se pogosto zgodi pri "bikubičnih".

PREDHODNA ZAMEGLITEV ZA ZMANJŠANJE ARTEFAKTOV MOIRÉ

Eden od pristopov, ki lahko izboljša rezultate pri problematičnih slikah, je, da sliko rahlo zameglite, *preden* jo zmanjšate. To vam omogoča, da odstranite vse podrobnosti, ki so manjše od tistih, za katere veste, da jih ni mogoče zajeti pri nižji ločljivosti. Če nimate težav z moire artefakti, vam ni treba predhodno zamegliti.

Ker je bila zgornja slika zmanjšana na 1/4 prvotne velikosti, ponavljajočih se vzorcev, manjših od 4 slikovnih pik, ni mogoče razrešiti. V št. 6 bi lahko uporabili radij do 2 slikovnih pik (za skupni premer 4 slikovne pike), vendar je bila potrebna le 1 slikovna pika za praktično odstranitev artefaktov zunaj okvira. Previsoka predzameglitev lahko privede do mehčanja končne slike.

Vnaprej zamegljena slika Photoshopa zgoraj (št. 6) odstrani večino moiréja (najdete ga v št. 3), vendar je potrebna dodatna ostrina (izvedena v št. 7), da ponovno pridobite ostrino za podrobnosti tik znotraj rdečega polja. Po predhodni zamegljenosti in ostrenju je photoshop bicubic blizu bolj sofisticiranim algoritmom sinc in lanczos.

PHOTOSHOP BICUBIC SHARPER proti BICUBIC SMOOTER

Adobe Photoshop različice CS (8.0) in novejše imajo dejansko tri možnosti za bikubično interpolacijo:bikubično bolj gladko, bikubično (vmesna privzeta vrednost) in bikubično ostrejše. Vse različice zagotavljajo podobne rezultate kot številka 3 v interpolacijski primerjavi, vendar z različnimi stopnjami ostrine. Če ima vaša slika moiré, ga bo ostrejša nastavitev povečala, bolj gladka pa zmanjšala (glede na privzeto).

Izvirna slika zmanjšana
75 %

→

Pokaži bikubično vrsto:
Bolj gladko	Ostrejši

Mnogi priporočajo uporabo bolj gladke različice za povečanje in ostrejšo različico za zmanjšanje velikosti. To deluje dobro, vendar raje uporabljam standardno bikubično za zmanjševanje – puščam večjo prilagodljivost za naknadno izostritev, kot zahteva slika. Mnogi menijo, da je vgrajena ostrina v ostrejši različici za večino slik premalo močna in groba, vendar je to preprosto stvar želje.

PRIPOROČILA

Vsa ta analiza je usmerjena v razlago, kaj se zgodi, ko gredo stvari narobe . Če je spreminjanje velikosti brez artefaktov, vam morda ne bo treba ničesar spremeniti; fotografski potek dela lahko že sam po sebi postane dovolj zapleten. Številne fotografije nimajo podrobnosti, dovzetnih za moiré — ne glede na interpolacijo. Po drugi strani pa, ko stvari delujejo gre narobe, to vam lahko pomaga razložiti, zakaj – in kaj lahko storite, da to popravite.

Idealna rešitev je uporaba algoritma sinc ali lanczos, da se izognete moiré artefaktom na pomanjšani sliki, nato pa uporabite neostro masko z zelo majhnim polmerom (0,2–0,3) da popravi morebitno mehčanje, ki ga povzroči interpolacija. Po drugi strani pa algoritem sinc ni široko podprt in programska oprema, ki ga uporablja, pogosto ni tako uporabniku prijazna.

Drugi pristop bi bil uporaba bikubičnih, problematičnih slik pred zameglitvijo in nato izostritev po zmanjšanju . To pripravi sliko za interpolator na način, ki zmanjša artefakte vzdevkov. Glavna pomanjkljivost tega pristopa je, da je zahtevani polmer zamegljenosti odvisen od tega, koliko želite zmanjšati svojo sliko – zato morate to tehniko uporabiti za vsak primer posebej.

Izvirna računalniška grafika zmanjšana za 50 %

→ Zero Anti-Aliasing

Končno, če uporabljate algoritem najbližjega soseda, lahko zagotovite, da v računalniški grafiki ne povzročite nikakršnega izravnavanja . Bodite še posebej previdni, če slika vsebuje fine teksture, saj je ta algoritem najbolj nagnjen k moiré artefaktom.

Za nadaljnje branje obiščite:
Interpolacija digitalne slike, 1. del