Режимы наложения. Darken и Lighten
В прошлый раз мы занимались постановкой задачи. Рассмотрели методику анализа работы поканальных режимов. Сформулировали интересующие нас вопросы. Разобрали алгоритм работы режима Normal.
Переходим к рассмотрению затемняющих и осветляющих режимов. Мы будем разбирать их парами, поскольку каждый осветляющий режим является антиподом некоторого затемняющего.
Желающие одновременно с чтением «покрутить файлы» могут скачать послойные psd (28 мб) всех разбираемых примеров.
Darken
Материалы для анализа
Левая доска: результат наложения на исходную картинку (9 вертикальных полос с шагом 32 тоновых уровня, черная слева, белая справа) корректирующей (9 горизонтальных полос с шагом 32 тоновых уровня, черная внизу, белая вверху) в режиме Darken. Числа в клетках показывают яркость после наложения.
Правая доска: схема изменения яркостей — чем больше изменилась яркость, тем светлее соответствующая клетка. Числа в клетках показывают, насколько изменилась яркость. Их отрицательные значения указывают на ее уменьшение.
Левая шкала: яркость накладываемой плашки в 8-битном режиме.
Семейство кривых, оказывающих на исходную картинку воздействие, аналогичное наложению однотонных плашек с яркостями 255, 192, 128, 64, 0.
Формула имеет один и тот же вид для 8-битного режима и отнормированной яркости, где: s — яркость исходного изображения; с — яркость корректирующего изображения; r — яркость финального изображения.
Описание и ответы на общие вопросы
По иронии судьбы нам приходится начинать с режима наложения, действие которого проще и нагляднее описать на словах, чем показать при помощи семейства кривых. В режиме Darken из двух яркостей (исходного и корректирующего пикселя) фотошоп в каждом канале выбирает меньшую. Таким образом, на финальном изображении остаются только более темные участки исходного и корректируюшего.
1. Существует ли для данного режима наложения нейтральный цвет и, если да, то какой?
Как и для всех затемняющих режимов, нейтральным для Darken является белый (255).
2. Как изменяется степень воздействия по полному тоновому диапазону?
Максимальное воздействие приходится на светлую часть тонового диапазона, распространяясь в его более темную часть по мере затемнения корректирующего изображения.
3. Как изменяется контраст в различных тоновых диапазонах?
В светлой части тонового диапазона (в областях, где яркость исходного изображения больше яркости корректирующего) контраст полностью убивается, детали исходного изображения исчезают. В темной части тонового диапазона контраст не меняется.
4. Соответствует ли уменьшение непрозрачности ослаблению воздействия?
Уменьшение непрозрачности корректирующего изображения не равносильно ослаблению воздействия. Справа показано ослабление воздействия наложения плашки яркости 64 за счет уменьшения непрозрачности, слева — аналогичное по силе уменьшение воздействия за счет осветления плашки.
При уменьшении непрозрачности накладываемого слоя происходит частичное восстановление контраста в светлой части тонового диапазона. При этом начинают восстанавливаться лежащие в этом диапазоне детали исходного изображения. Этим можно воспользоваться для частичного сохранения исходных деталей изображения.
5. Каким реальным фотопроцессам соответствует режим наложения?
Аналогов в пленочной фотографии и реальной жизни не имеет.
6. Что происходит при наложении картинки самой на себя?
Изображение не меняется.
7. Как меняется результат, если поменять местами исходное и корректирующее изображение?
При изменении порядка наложения результат сохраняется. Это видно из описания: выбирается меньшая яркость, при этом не важно, какому пикселю она соответствовала — исходному или корректирующему. Такой же вывод легко получить, посмотрев на доску абсолютных яркостей.
Переворот доски вокруг диагонали A(0)-K(255) соответствует изменению порядка наложения изображений: исходное превращается в корректирующее и наоборот. Симметрия доски относительно этой диагонали говорит о том, что результат не зависит от порядка наложения слоев.
Для чего может использоваться режим Darken
Для ретуши
Способность режима Darken эффективно удалять светлые детали можно использовать для ретуши темных участков изображения. В недолгий период расцвета настольных планшетных сканеров (когда цифровые фотоаппараты были еще очень слабы, а слайд-сканеры стоили очень дорого), часто приходилось сталкиваться со сканированием фотографий.
Если фотография была отпечатана на рельефной бумаге, после сканирования все области теней покрывались густой сеткой ярко-голубых точек. Это связано с особенностями устройства сканирующей системы планшетников. Быстро отретушировать такую «крупу» помогал выбор режима Darken в настройках инструмента Clone Stamp. При этом перештамповывались только более темные пиксели, поэтому яркие светлые точки в ретушируемой области убирались, а новые из области клонирования не переносились.
Сейчас мало кому приходится сканировать фотографии, но с большим количеством светлых дефектов на темном фоне нередко сталкиваются любители подводной съемки. Находящаяся в воде взвесь, подсвеченная искусственным светом, гарантированно обеспечит нас работой. В качестве примера я взял фотографию осьминога, любезно предоставленную Дмитрием Мирошниковым. Он решил оставить взвесь, а мы попробуем убрать.
Чистить каждую соринку отдельно несколько утомительно, поэтому воспользуемся «методом Хиросимы». Чтобы решить все проблемы одним махом, достаточно скопировать изображение на новый слой и сдвинуть его вниз на характерный размер дефекта. Для данной картинки сдвиг составил 5 пикселей.
Темный фон на верхнем слое полностью перекроет светлый мусор на нижнем, задаем верхнему слою режим Darken — и мусор исчезает. При этом неестественно выглядит главный герой кадра. Чтобы привести его в чувство достаточно накинуть на верхний слой маску, скрывающую осьминога. В качестве заготовки можно использовать красный канал изображения, а как ее лучше доработать мы поговорим, когда дойдем до режима наложения Overlay.
Как вариант, вместо сдвига верхнего слоя можно размыть его по гауссу, подобрав такой радиус, при котором светлый мусор полностью исчезнет. В этом случае режим Darken избавит нас от светлого ореола вокруг осьминога и незначительного осветления фона в окрестностях уничтоженных дефектов.
Это универсальный прием для борьбы со светлым мусором на темных участках без явно выраженной текстуры. Только будьте осторожны с шумами — они подавляются так же успешно, как и остальной мусор. Если вы решите применить такой прием, придется следить, чтобы «бесшумные» участки не выглядели, как заплатки. При необходимости в них можно добавить немного искусственного шума.
При смешивании каналов
Мы только что рассмотрели, как режим Darken помогает избавиться от лишних деталей. Но такое его применение сродни забиванию гвоздей микроскопом, поскольку тот же самый режим позволяет детали добавить. А это гораздо более интересная и распространённая задача. Решается она при помощи смешивания каналов.
Суть метода проста. Если в одном из каналов не хватает деталей, берем изображение из другого канала, имеющее эти детали, при необходимости предварительно его дорабатываем и получившуюся картинку подмешиваем в ущербный канал.
На фотографии апельсинов наблюдаются явные проблемы: почти не просматривается фактура кожуры, не передается форма фруктов, они выглядят плоскими рыжими кляксами. Одним словом, изображению не хватает визуального ощущения объема. Объем на фотографии передается за счет светотеневого рисунка, его недостаток свидетельствует о низком яркостном контрасте отдельных элементов изображения. Чтобы понять проблему, необходимо взглянуть на отдельные каналы.
За яркостный контраст отвечает самый светлый (слабый) канал. В данном случае — красный. Что же мы видим в нем? Очень слабое изменение яркости на задних апельсинах и полное отсутствие фактуры кожуры в верхней части переднего. Для восстановления изображения необходимо внести на эти светлые области темную детализацию. Донором послужит средний по яркости зеленый канал.
Все последующие операции можно производить на одном слое, непосредственно подмешивая один канал в другой. Но мы сделаем все на отдельных слоях, чтобы сохранить возможность последующего изменения настроек.
Создаем новый слой (Green_Channel) и закидываем в него изображение из зеленого канала при помощи команды Apply Image. Перед подмешиванием его необходимо доработать. После смешения красный канал должен получить новые детали, но по-прежнему остаться светлым. Иначе апельсины из оранжевых превратятся в грязно-зеленые. Следовательно, надо максимально осветлить заготовку для смешивания, сохранив (а если получится, то и усилив) контраст интересующих нас деталей.
Шкура апельсинов в основном лежит в диапазоне от тричетверть тонов до полутонов. Применив показанный выше корректирующий слой кривых, мы осветлим заготовку, одновременно подняв контраст в этом тоновом диапазоне. Объединим слой с взятым из зеленого канала изображением и корректирующий слой кривых в группу (Green_to_Red). Полученную картинку нам необходимо внести только в красный канал исходника.
Для этого достаточно два раза кликнуть по миниатюре группы в палитре Layers или выбрать в выпадающем меню команду Group Properties. В появившемся дополнительном меню в разделе Channels снимаем галочки G и B, оставляя только R. Именно в этом месте происходит смешивание каналов. Шкура апельсинов стала существенно лучше (не обращайте внимания на чрезмерность воздействия, его можно ослабить позже), но зеленая плодоножка и черная область в правом верхнем углу стали оранжевыми.
Произошло это потому, что на нашей заготовке и плодоножка, и область в правом верхнем углу светлее, чем в исходном красном канале. На семинарах я обычно спрашивал у аудитории, как можно решить эту проблему? И тут же слышал в ответ: «маска». Ладно, на этой картинку не так много объектов, которые надо замаскировать, хотя и для них рисование аккуратной маски отнимет некоторое время. Но представьте, что у нас фотография целого ящика апельсинов. Вам мало ящика? Пусть будет полный грузовик или морской контейнер! Этого хватит чтобы перестать без нужды хвататься за маску и задуматься?
Достаточно сформулировать, какую часть коррекции мы хотим оставить, а от какой избавиться, чтобы прийти к быстрому решению. Итак, мы хотим оставить затемнение на шкуре, но не допустить осветления остальных областей. Затемнять, но не осветлять — это буквальное описание режима наложения Darken. Давайте зададим его группе Green_to_Red.
Теперь о силе воздействия. Затемнение кожуры можно ослабить двумя способами. Первый: вернуться к корректирующим кривым и еще сильнее ослабить заготовку перед смешиванием. Второй: уменьшить непрозрачность всей группы. Именно его я считаю более удачным. Он быстрее и проще, а главное — при этом частично восстанавливаются детали исходного красного канала.
Степень затемнения каждый подбирает на собственный вкус. Мне понравился результат при непрозрачности группы 70%, но вполне возможно, что вас больше устроит значение 69% или 71%. И раз уж мы частично восстановили детали в исходном красном канале, не грех их усилить. Вот вам небольшое домашнее задание: откройте файл Orange.psd из упомянутого в начале статьи архива, включите корректирующий слой кривыхSource_Red_Contrast, проанализируйте результат и объясните сами себе, как и почему этот результат получается.
Смешивание каналов не ограничивается таким простым применением. С его помощью можно поменять оттенок отдельных объектов, изменить соотношение яркости между ними, согнать разные по яркости объекты в более узкий тоновый диапазон для последующего повышения контраста, сделать заготовку для последующего наложения в яркостном или контрастном режиме, собрать сложную маску из нескольких заготовок.
С некоторыми приемами мы познакомимся в следующих статьях, немало примеров смешивания каналов вы найдете в книге Дэна Маргулиса (он вообще неровно дышит к этой методике), а пока двинемся дальше.
Для сохранения только затемняющей части коррекции
Именно это мы и сделали в предыдущем примере: сохранили только затемняющую часть коррекции красного канала. Но сейчас, когда не отвлекают вопросы смешивания каналов, я хочу еще раз обратить ваше внимание: использование режима Darken позволяет избавиться от осветлений и сохранить только затемнения картинки при любой коррекции.
Чаще всего этим пользуются при искусственном повышении резкости. Фильтры фотошопа так и не научились раздельно управлять интенсивностью темных и светлых ореолов нерезкого маскирования. Да, и Smart Sharpen тоже этого не умеет. Чтобы решить эту проблему, два слоя с отшарпленным изображением кладут поверх исходника, задав одному из них режим Darken, а другому Lighten. Уменьшая их непрозрачность, можно раздельно ослаблять темные и светлые ореолы соответственно.
Если целью обработки является затемнение только некоторых объектов сцены, мы можем на первом шаге коррекции добиться осветления всех остальных объектов, откорректировать полученную заготовку и наложить ее в режиме Darken. Давайте кратко разберем это «в картинках».
На этой фотографии я хочу затемнить стену и сделать ее немного более нейтральной, чтобы девушка лучше выделялась, а ее платье выглядело более насыщенным. Попытка простого применения кривых упрется в зеленый и синий каналы. В них платье и волосы темнее стены, поэтому они подвергнутся еще более сильному затемнению.
В синем канале достаточно сильно перекрываются тоновые диапазоны, занимаемые стеной и кожей. В итоге не только стена затемнится, но и модель получит болезнь Боткина. Попытка вернуть поканальные яркости девушки к начальному значению приведет к зажариванию цветов и совершенно ненужному повышению контраста деталей рельефа стены.
На помощь придет красный канал. В нем девушка лежит в светлой половине тонового диапазона, а стена в темной, поэтому кривыми мы можем править их по отдельности. Закинем изображение из него на новый слой (Red_Channel). Поверх применим корректирующий слой кривых, с помощью которого затемним стену и предотвратим затемнение девушки.
Объединим слой с заготовкой из красного канала и корректирующий слой кривых в группу (Red_Channel_Group) и зададим ей режим наложения Luminosity. Вуаля — в нашем распоряжении цветное изображение, на котором модель стала очень светлой. Даже если затемнение стены и затронет ее, все равно она останется светлее, чем на исходной картинке.
Я добавил еще один слой кривых, чтобы сделать стену более нейтральной по цвету, и объединил все созданные слои в группу (Darker_the_Wall). Осталось применить режим Darken, чтобы от коррекции сохранилось только затемнение стены. Но тут нас подстерегает небольшая проблема.
Группа Red_Channel_Group накладывается на исходное изображение в яркостном режиме, но при этом она вложена в группу Darker_the_Wall. Как только мы изменим режим наложения последней с Pass Through на любой другой, фотошоп начнет сначала обсчитывать картинку внутри группы, полностью игнорируя взаимодействие с не входящими в нее слоями.
Поэтому я просто скопирую исходное изображение на новый слой, помещу на самый верх и задам ему режим наложения Darken. Ведь результат не зависит от порядка наложения слоев. Зачем при этом я объединял все свои коррекции в отдельную группу Darker_the_Wall? Очень просто: чтобы иметь возможность ослабить коррекцию, уменьшив непрозрачность этой группы.
Нерешенной осталась проблема плоского бесформенного платья, но этот вопрос мы отложим до разговора о режиме Difference и быстром создании с его помощью масок. А сейчас давайте кратко пробежим по антиподу Darken — осветляющему режиму Lighten.
Lighten
Материалы для анализа
Левая доска: результат наложения на исходную картинку (9 вертикальных полос с шагом 32 тоновых уровня, черная слева, белая справа) корректирующей (9 горизонтальных полос с шагом 32 тоновых уровня, черная внизу, белая вверху) в режиме Lighten. Числа в клетках показывают яркость после наложения.
Правая доска: схема изменения яркостей — чем больше изменилась яркость, тем светлее соответствующая клетка. Числа в клетках показывают, насколько изменилась яркость. Их положительные значения указывают на ее увеличение.
Левая шкала: яркость накладываемой плашки в 8-битном режиме.
Семейство кривых, оказывающих на исходную картинку воздействие, аналогичное наложению однотонных плашек с яркостями 255, 192, 128, 64, 0.
Формула имеет один и тот же вид для 8-битного режима и отнормированной яркости, где: s — яркость исходного изображения; с — яркость корректирующего изображения; r — яркость финального изображения.
Описание и ответы на общие вопросы
В режиме Lighten из двух яркостей (исходного и корректирующего пикселя) фотошоп в каждом канале выбирает большую. Таким образом, на финальном изображении остаются только более светлые участки исходного и корректирующего.
1. Существует ли для данного режима наложения нейтральный цвет и, если да, то какой?
Как и для всех осветляющих режимов, нейтральным для Lighten является черный (0).
2. Как изменяется степень воздействия по полному тоновому диапазону?
Максимальное воздействие приходится на темную часть тонового диапазона, распространяясь в его более светлую часть по мере осветления корректирующего изображения.
3. Как изменяется контраст в различных тоновых диапазонах?
В темной части тонового диапазона (в областях, где яркость исходного изображения меньше яркости корректирующего) контраст полностью убивается, детали исходного изображения исчезают. В светлой части тонового диапазона контраст не меняется.
4. Соответствует ли уменьшение непрозрачности ослаблению воздействия?
Уменьшение непрозрачности корректирующего изображения не равносильно ослаблению воздействия. Справа показано ослабление воздействия наложения плашки яркости 192 за счет уменьшения непрозрачности, слева— аналогичное по силе уменьшение воздействия за счет осветления плашки.
При уменьшении непрозрачности накладываемого слоя происходит частичное восстановление контраста в темной части тонового диапазона. При этом начинают восстанавливаться лежащие в этом диапазоне детали исходного изображения. Этим можно воспользоваться для частичного сохранения исходных деталей изображения.
5. Каким реальным фотопроцессам соответствует режим наложения?
Аналогов в пленочной фотографии и реальной жизни не имеет.
6. Что происходит при наложении картинки самой на себя?
Изображение не меняется.
7. Как меняется результат, если поменять местами исходное и корректирующее изображение?
При изменении порядка наложения результат сохраняется.
Для чего может использоваться режим Lighten.
Для решения задач, аналогичных стоящим перед Darken, только требующих не затемнения, а осветления. При ретуши темных дефектов на светлых тонах. При смешивании каналов, когда необходимо внести на темные участки дополнительные светлые детали. Для сохранения только осветляющей части коррекции.
Только смешивание каналов в режиме Lighten применяется чаще в «технологических» целях: для создания промежуточных заготовок, а не прямого подмешивания в цветовой канал изображения. Это происходит потому, что в отдельных каналах изображений чаще встречается недостаток темных деталей на светлом фоне, а не наоборот. Единственным явным исключением является подводная фотография со своей вечной головной болью — красным каналом.
Я не буду утомлять вас разбором примеров применения режима Lighten, они отличаются от уже рассмотренных только «знаком» или, если угодно, направлением коррекции.
А в следующий раз мы поговорим о второй паре: Multiply и Screen.