Редактирование изображений

До широкого распространения компьютеров обработка изображений выполнялась с помощью специальных химикатов, оптических приборов и т. д..

Ретуширование изображений выполняли вручную, прорисовкой карандашами или специальными красками, выскабливанием отдельных участков или химической обработкой (травлением эмульсии фотографического слоя). Резкость повышалась классической технологией нерезкого маскирования.

Техническую ретушь применяли для устранения случайных, характерных только для химической фотографии, дефектов (точки, пятна, царапины и т. п.) и градации плотности — усиления или ослабления отдельных участков полутонового изображения (с помощью подбора контраста на печати, а также с использованием масок).

Структурную ретушь тоже выполняли вручную — вырезали из негативов нужные части и склеивали их или склеивали готовые фотографии, переснимали или перепечатывали снимки с изменением экспозиции, используя светофильтры.

Подобные оптические методы до сих пор важны в таких областях как, например, голография. Тем не менее, с резким ростом производительности компьютеров эти методы всё в большей мере вытесняются методами цифровой обработки изображений. Методы цифровой обработки изображений являются более точными, надёжными, гибкими и простыми в реализации, нежели обычные методы. В цифровой обработке и редактировании изображений широко применяется специализированное оборудование, такое, как процессоры с конвейерной обработкой инструкций и многопроцессорные системы. В особенной мере это касается систем обработки видео. Тем не менее, стандартные задачи редактирования изображений чаще всего могут быть решены и на персональном компьютере.

Технологии 19 века не позволяли реалистично передавать любое изображение. Например, из-за особенностей экспозиции на фотопейзажах пропадали облака. В таких случаях для большей реалистичности и выразительности применялся монтаж: вид с одного негатива и небо с другого соединяли в одно изображение. Этот способ был предложен французским фотографом Ипполитом Байярдом и применялся известными фотографами, среди которых Густав Ле Гре (морской пейзаж 1856-57 годов), Генри Пич Робинсон («Угасание» 1858 года). Комбинация изображений часто применялась для достижения особого художественного эффекта. Некоторые фотографии 19 века исполнены в уникальной технике. Так, Оскар Рейландер в фотокартине «Два жизненных пути» 1857 года объединил 32 негатива. Камиль Сильви на композициях «Речной пейзаж» 1858 года и «Сумерки» 1859—1860 годов не только комбинировал несколько негативов, но и добавил разные элементы с помощью ретуши.[1]

Редактируемые изображения могут быть[2] :

• Изображение с цифрового фотоаппарата может быть скопировано напрямую в компьютер для редактирования. Преимущества — скорость и оперативность. Недостатки — цифровой шум, высокая стоимость профессиональных решений.
• Негативные фотоплёнки и слайды после оцифровки с помощью сканера можно обрабатывать на компьютере. Преимуществом такого изображения является широкий динамический диапазон, отсутствие цифрового шума. Недостаток — зернистость плёнки, обычно низкое качество сканирования (получить изображение с плёнки, сопоставимое по качеству с изображением с профессиональной цифровой камеры, можно только на дорогом профессиональном сканере). С широкоформатных негативов и слайдов можно получить изображения очень большого размера и высокого качества.
• Печатные оригиналы, полиграфические оттиски, напечатанные фотографии после перевода в цифровой вид с помощью сканера, можно обрабатывать на компьютере. Недостатки — малый динамический диапазон, у полиграфических оттисков — растр, который может провоцировать образование муара.
• Фотобанки — большие хранилища цифровых и аналоговых изображений.
• Серверы файлообмена и поисковые системы. На этих ресурсах нередко можно встретить изображения без ограничений на использование.

Устранение дефектов изображения могут устранять[3]:

• шум (случайные погрешности цвета в каждой точке изображения)
• недостаточная или избыточная яркость
• недостаточная или избыточная контрастность (вуаль или избыточный динамический диапазон изображения)
• неправильный цветовой тон
• нерезкость (расфокусировка)
• пыль, царапины, «битые пиксели»
• устранение дисторсии и виньетирования объектива

Виды ретуши: Портретная ретушь включает в себя[4]:

• ретушь кожи — устранение дефектов (прыщи, царапины, шрамы, синяки, сужение пор, удаление веснушек или уменьшение их количества, разглаживание морщин);
• обработку глаз (придание им большей выразительности), отбеливание зубов;
• замена цвета волос, глаз, а также пластика: коррекция недостатков фигуры.

Сегодня редактирование изображений проводится в основном на компьютере растровыми редакторами в цифровом виде. Для этого изображение, даже полученное с традиционного носителя (плёнки), переводится в цифровой вид — например, при помощи сканера.

Программы для просмотра и простой обработки изображений часто поставляются вместе с цифровыми фотоаппаратами и сканерами. Более сложные и мощные программы (Adobe Photoshop, Corel PHOTO-PAINT, Paint Shop Pro, Microsoft Picture It!, Visualizer Photo Studio, Pixel image editor, PixBuilder Photo Editor, Fo2Pix ArtMaster и пр.) нужно доставать отдельно и, как правило, за деньги. Исключение составляет GIMP, бесплатно распространяемая программа, возможности которой сравнимы с возможностями Adobe Photoshop.

Современные редакторы не лишены недостатков, однако грамотное их использование позволяет решить большинство задач, возникающих при редактировании изображений. Они позволяют в какой-то степени исправлять технические дефекты, допущенные при проведении фотосъёмки.

Опыт показывает, что оригинал обрабатываемого изображения должен быть по возможности сохранён. Копии можно редактировать как угодно — это будут копия 1, копия 2, копия 3 и т. д.

Для редактирования изображений применяются графические редакторы — программы.

Возможно:

• Выделять фрагмент изображения для обработки. В большинстве программ используется метод обработки изображения по частям. Сначала часть изображения выделяется, после чего работа ведется только с ней, не затрагивая остаток изображения. Выделение определённых участков изображения можно реализовать как указание контура (например, инструмент лассо), так и с использованием редактируемых масок. Последний вариант предоставляет больше возможностей. Выделенную часть изображения обычно можно также двигать, вращать, масштабировать, деформировать, дорисовывать и т. п.
• Выделение может быть как временное, так и постоянное — выделенная часть изображения в различных графических редакторах может быть оформлена как постоянный «слой» или «объект». Это позволяет разбивать изображение на фрагменты, которые накладываются друг на друга, и модифицировать каждый из них отдельно.
• Выбирать алгоритм, который программа применит ко всему изображению, группе изображений, выделенному фрагменту или объекту.

Расширение динамического диапазона изображения путём комбинирования фотографий одного сюжета, полученных с разной экспозицией[8]. Для этого делается несколько кадров с одним положением камеры (желательно со штатива). При обработке изображения с разной экспозицией объединяются в одно. Это позволяет зафиксировать высококонтрастный сюжет без выбеливания ярко освещённых объектов и без недопустимого зашумления тёмных деталей.

Цветокоррекция — внесение изменений в цвет оригинала[9]. Многие относят к цветокоррекции те процедуры, которые не связаны с изменением сюжета изображения. В более узком смысле цветокоррекция — это такое преобразование изображения, объекта или фрагмента, когда новый цвет обрабатываемого пикселя зависит от старого значения этого пикселя и не зависит от соседних пикселей.

Основная причина, по которой приходится выполнять коррекцию цвета, следующая: человеческий глаз имеет способность адаптироваться к силе и спектральным характеристикам освещения таким образом, что сохраняется восприятие цвета предметов в большинстве случаев независимо от спектрального состава освещения, камера же фиксирует световое излучение без адаптации и, при просмотре в других условиях, фотографии иногда сильно отличаются от того, что мы видели, когда фотографировали. Для устранения этой проблемы в фотографии используются алгоритмы выбора и настройки белого цвета. Эти алгоритмы уже можно назвать цветокоррекцией.

Другие причины применения цветокоррекции: недостаточный или избыточный контраст изображения, вуаль, выцветание изображения. Также необходимо отметить цветокоррекцию с целью внесения гармонии между фотоизображениями и дизайном публикации либо содержанием материалов, подобную процессу фотопечати в фотографическом искусстве.

Как и любой другой метод, цветокоррекцию можно применить как инструмент реализации творческого замысла или пожеланий заказчика.

Цифровое изображение всегда представлено в какой-то цветовой модели (Red Green Blue, Lab, и др.), подразумевающей несколько (три, как правило) характеристик для каждой точки изображения (пикселя). Характеристики всех точек изображения называют каналами. Например, в модели RGB каждый пиксел характеризуется значением яркости красной, зелёной и синей составляющих его цвета. Соответственно, в изображении можно выделять каналы красного, зелёного и синего цветов. Функции могут быть заданы как независимые для каждого канала, так и более сложные — например, «Смешение каналов» (Channel Mixer).

Методы преобразования цвета могут быть самыми разными, однако наиболее часто используемыми методами цветокоррекции являются следующие:

• Указание аргументов для функций преобразования входных значений в выходные. В программах эти инструменты называются «уровни», «гамма» и т. п. Иногда наборы значений аргументов выбираются из перечня заранее заданных вариантов. К этому виду преобразований можно отнести так же
  • Установка баланса белого (учёт освещения) при преобразовании электронного сигнала матрицы в файл изображения или сканировании плёнки;
  • Преобразования, непосредственно задающие изменения контрастности, яркости, гаммы, тона, светлоты, насыщенности изображения или его частей;
• Непосредственное задание графиков преобразования значений по каналам. Этот инструмент обычно называется «Кривые» (Curves). Он позволяет выполнить любые преобразования внутри каждого канала путём ручного формирования графика, аналогичного тем, которые вычисляются функциональными алгоритмами по заданным аргументам. При том, что функции типовых преобразований — уровней, контрастности, яркости, гаммы и т. п. — простые и довольно понятные, инструмент «Кривые» способен оказаться гибче и нагляднее отдельных функциональных преобразований.

• Цветовое пространство
• Компьютерная графика
• Цифровая живопись
• Обработка изображений

• Кэтрин Айсманн, Уэйн Палмер. Ретуширование и обработка изображений в Photoshop = Adobe Photoshop Restoration & Retouching. — 3-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 560. — ISBN 0-321-31627-4.
• Петров Михаил Николаевич. Компьютерная графика. Учебник для вузов. 3-е изд. (+CD). — Издательский дом "Питер", 2011. — 544 с. — ISBN 5459008093.