arckép

Neuwirth István

programtervező informatikus MSc – ELTE

Computational and Software Techniques MSc – Cranfield, UK

Elérhetőség
pitta2@gmail.com
+36 30 329 3039

Valid XHTML 1.0 Transitional

Valid CSS!

Photoshop tippek és trükkök 6.

Zajtalanítsunk! – A képzaj szűrésének módszerei

Képek rögzítésénél – történjen az digitális vagy analóg módon – és képek különböző konverzióinál óhatatlanul megjelenik több-kevesebb zajhatás, amely az elméletileg tekintendő tökéletes képtől való eltérést jelenti, és sokszor okoz komoly minőségromlást, így a retusálási és egyéb képfeldolgozási munkafolyamatok fontos része ezen hatásoknak a csökkentése, vagy különböző képelemek között az egyensúlyra hozása. A következőkben néhány zajszűrésre alkalmas, Photoshop-ban használható eszközt, illetve eszközkombinációt tekintünk át.

Képfeldolgozásnál főként kétféle zajjal találkozhatunk: az egyik az analóg technikánál a fényérzékeny film bevonata miatt előforduló film grain vagy a digitális eszközök elektromos zaja, a másik a veszteséges tömörítésnél (például JPEG) jelentkező kvantálási zaj (a kép „bekockázódása”). A képek készítésénél elsősorban a nem megfelelően választott nyersanyagok, fényviszonyok felelősek a jelentős zajért, a kvantálási zaj pedig az erősebb, vagy egy kép többszöri tömörítésekor lesz egyre feltűnőbb. Mindkét zajtípus ronthatja a képminőséget, ráadásul sokszor különböző eszközöket igényelnek. Természetesen a zajcsökkentés is járhat mellékhatással: főként a túlzásba vitt szűrések eredményeként a kép könnyen válik plasztikussá, sokat veszít a finom részletekből.

A legegyszerűbb eszközök, amelyeket használhatunk Photoshop-ban zajszűrésre, a beépített szűrők közül kerülnek ki: a Filter→Noise menüben találhatjuk az ilyen célra alkalmas Despeckle, Dust & Scratches, Median és Reduce Noise szűrőket. A Deskeckle nem paraméterezhető szűrő, az éleken kívüli részeket kissé elmossa, így használható zajszűrésre is. A Dust & Scratches főleg kisebb egyenetlenségek eltűntetésére alkalmas, a Median szűrővel pedig a pontszerű zaj távolítható el könnyen. Zajszűrésre csak relatíve kis sugárparaméter mellett alkalmazható. A legfejlettebb eszköz a felsoroltak közül a Reduce Noise szűrő, mely lehetőséget nyújt a JPEG kvantálási zaj eltávolítására, csökkentésére is (Remove JPEG Artifact kapcsoló). A szűrőben ráadásul lehetőség van csatornánkénti beállításra is, amely Lab színmódban is működik (lásd alább). Ehhez válasszuk az Advanced módot, ekkor megjelenik egy Per Channel fül, amely segítségével még pontosabb zajszűrést végezhetünk. Ez a szűrő az élek és részletek megtartása mellett csökkenti hatékonyan a zajt, így ha zajszűrésre van szükség, érdemes először ezt használni.

Digitális képek készítésénél sokszor beszélhetünk külön színzajról és világosságzajról. Az okok egyszerűek: a képrögzítésért felelős töltéscsatolt eszköz, a CCD (a „digitális film”) és a tömörítési eljárások kifejlesztésekor figyelembe vették az emberi szem és látás tökéletlenségét és becsaphatóságát. Például az emberi szem sokkal érzékenyebb a fényességváltozásra, mint a színek változására, így jelentősen megnövelhető a tömörítők hatásfoka, ha külön kezelik a világosság- és színösszetevőket és a színcsatornákon jóval erősebb tömörítést alkalmaznak. Emiatt a színzaj kisebb frekvenciájú, tipikusan nagyobb színes foltokként jelenik meg. Természetesen hatékonyabban végezhető el a zajszűrés, ha mi is figyelembe vesszük ezeket az eltéréseket. Az RGB módban előforduló három színcsatorna helyett használhatunk Photoshop-ban a világosság- és színinformációt elkülönítő Lab módot, melynél egy fényesség- és két színcsatorna található (L, illetve a és b). Az egyes módok között váltani az Image→Mode menü elemeivel tudunk, Lab színmódnál annyi megszorítás van, hogy – az amúgy is rendkívül ritkán használt – csatornánkénti 32 bites képeknél nem használható. A Channels panelen egyenként kiválaszthatjuk a csatornákat, majd típusuknak megfelelő szűrőket alkalmazhatunk rájuk (L csatorna esetén kisebb sugarú Gaussian Blur, vagy a pontszerű zajokat hatékonyan eltűntető Median szűrő, a és b csatornáknál nagyobb sugarú Gaussian Blur vagy Median szűrő). A pontos beállításokat képenként kell kikísérletezni, azonban érdemesebb minél kisebb sugárral alkalmazni a szűrőket, vagy készíteni egy erősebben és egy gyengébben szűrt változatot, majd maszkok segítségével előállítani a végső képet (éleknél, finom részleteknél a kevésbé zajmentesített képet meghagyni, hangsúlytalanabb és kevesebb részletet tartalmazóknál pedig a jobban szűrt változatot használni).

A most következő módszer egyszerre használható élesítésre, és a zajokat eltűntető életlenítésre is: duplikáljuk a szűrendő képet tartalmazó réteget, majd használjuk rá a Filter→Others→High Pass szűrőt. Ekkor a képből csak a magasabb frekvenciák maradnak meg, sugárnak válasszunk egy viszonylag alacsony értéket. A Layers panelon a felső réteg keverési módját állítsuk át Overlay-re. Ekkor a kép valamivel élesebbé vált, ha azonban invertáljuk a felső réteget (Ctrl+I), akkor remekül használható zajszűrésre, kellemes lágy hatást ad ilyenkor a képnek, de vigyázni kell a túlzott használatával, mert nagyon hamar elvesznek a kép részletei. Az eredményt még finomhangolhatjuk a réteg átlátszóságának változtatásával.

Rendkívül zajos képeknél vagy a minél jobb minőség érdekében fordulhatunk más cégek által gyártott, de Photoshop-ban beépülő modulként (plug-in-ként) használható szoftvertermékekhez is. Ilyen a Topaz Labs cég a zajszűrésre kifejlesztett, wavelet alapú DeNoise, illetve a kifejezetten JPEG zajeltűntetésre használható DeJPEG programja (az ábrákon a szűrt változatok ezen programok segítségével készültek).

Több kép egyesítése során a lehető legjobb hatás érdekében sokszor fontos, hogy ne csak a színezetet tekintve egységesítsük a képelemeket, hanem hasonló jellegű és erősségű legyen rajtuk a képzaj is. Ez elsősorban a szűrők pontos paraméterezésével érhető el. De elképzelhető az is, hogy pont zaj hozzáadásával érhetjük el, hogy egy képelem jobban beilleszkedjen, ilyen esetben használjuk a Filter→Texture→Grain, Filter→Noise→Add Noise és Filter→Artistic→Film Grain szűrőket.

Statikus és tömörítési zaj eltűntetése a Topaz Labs cég programjaival:

with static noise with quantization noise
without static noise without quantization noise