Sự khác biệt giữa một hình ảnh mềm mại và sắc nét là gì?

Tôi đã thấy một số câu hỏi nói về hình ảnh mềm mại hoặc sắc nét. Sự khác biệt là gì? Là mềm chỉ đơn giản là đối lập của sắc nét trong bối cảnh này, hoặc có một cái gì đó nhiều hơn cho nó?

Hình ảnh mẫu có thể sẽ giúp rất nhiều.

Độ sắc nét là trái ngược với sự mềm mại nhưng có một toàn bộ quang phổ giữa chúng. Trong một hình ảnh mềm, các chi tiết ít rõ ràng hơn có nghĩa là sự khác biệt giữa các pixel liền kề nhỏ hơn. Ngược lại, khi hình ảnh sắc nét hơn, có nhiều độ tương phản giữa các pixel đôi khi được gọi là độ tương phản vi mô trái ngược với độ tương phản hình ảnh tổng thể.

Mức độ sắc nét phụ thuộc vào toàn bộ hệ thống , không chỉ ống kính mà còn cả bộ lọc chống bí danh cho đến phương pháp được sử dụng để nội suy màu từ các cảm biến sử dụng mảng bộ lọc màu (về cơ bản là cảm biến không phải Foveon).

Kiểm tra bản demo này từ đánh giá Pentax K-5 . K-5 và K-7 có khả năng kiểm soát độ sắc nét tinh vi nhất của bất kỳ máy ảnh kỹ thuật số nào. Độ sắc nét được kiểm soát trong 9 bước trên một trong 3 thang đo. Vị trí mặc định là 0 nhưng nếu bạn chọn -4 ở tỷ lệ dưới cùng, bạn sẽ thấy một hình ảnh rất mềm. Nếu bạn chọn +4, bạn sẽ thấy một hình ảnh sắc nét. Lưu ý rằng cài đặt +4 là những gì mọi người gọi là quá sắc nét, điều đó có nghĩa là độ tương phản giữa các pixel liền kề được tăng lên rất nhiều do các tạo tác được giới thiệu (chỉ cần nhìn vào cạnh của dấu ngoặc đơn bên trái).

Bạn cũng có thể chọn thang đo khác và xem sự khác biệt giữa thang đo Độ sắc nét và Độ sắc nét hoặc thậm chí là Độ mịn siêu mịn . Chúng sử dụng các tham số làm sắc nét khác nhau được thiết kế để hoạt động trên các mức độ chi tiết khác nhau. Ở mức cực cao của thang đo Extra Fine Sharpness , nó thậm chí còn làm tăng độ nhiễu!

Điều thực sự thú vị là đây là cùng một hình ảnh mà bạn có thể thấy với các mức độ sắc nét khác nhau . Chỉ có một ảnh được chụp và nó được phát triển trong máy ảnh từ DNG sang JPEG sử dụng tất cả các cài đặt độ sắc nét có thể. Tất nhiên, độ sắc nét bạn bắt đầu và mức độ bạn nhận được từ nó phụ thuộc vào chất lượng của ống kính được sử dụng. Một số ống kính vốn đã tạo ra kết quả mềm hơn mà bạn có thể làm sắc nét bằng phần mềm nhưng giới hạn đến mức bạn có thể đi bao xa mà không giới thiệu các tạo tác khó chịu. Tệ hơn nữa là độ sắc nét của ống kính không đồng đều nên thường sẽ cao nhất ở trung tâm và cũng thay đổi theo khẩu độ đã chọn.

Vì hình ảnh về cơ bản là ma trận số 2 chiều (chiều thứ 3 cho màu sắc: RGB [A]), nên có thể xác định tham số "độ sắc nét" cho nó, mặc dù nhận thức về nó sẽ mang tính chủ quan.

Độ sắc nét có liên quan đến số lượng và "độ nhanh" của các thay đổi về màu sắc và có thể được đánh giá bằng cách thực hiện biến đổi Fourier (Biến đổi Fourier nhanh được sử dụng vì nhanh hơn) so với hình ảnh.

Vì vậy, bạn có thể định nghĩa độ sắc nét là sự hiện diện của nội dung tần số cao và cường độ của nó. Một cách để có một đánh giá chỉ định là chọn một dòng pixel nằm ngang và thực hiện biến đổi Fourier trên nó.

Chẳng hạn, nếu bạn chọn một hình ảnh không nén chỉ có các sọc dọc đen trắng (độ sắc nét tối đa):

và chỉ chọn một đường ngang, bạn sẽ có một cái gì đó như thế này:

Đây là tương đương với một sóng vuông, biến đổi trông giống như:

(hình ảnh các đỉnh kéo dài đến vô hạn, vì cạnh gần như tức thời).

Nếu bạn làm mịn các cạnh, kết quả sẽ giống như (rất xấp xỉ):

Và phổ (một lần nữa, chỉ là chỉ định):

Như bạn có thể thấy, chỉ có sóng hài đầu tiên (xác định vùng tối và vùng sáng) vẫn bằng nhau, trong khi nội dung tần số cao hơn đã giảm mạnh. Đây là kết quả của việc làm mịn hình ảnh và bạn có thể thấy làm thế nào một hình ảnh mượt mà hơn có nội dung tần số thấp hơn. Điều tương tự cũng áp dụng cho ảnh "bình thường", trong đó việc tăng độ tương phản cũng làm tăng tần suất thay đổi.

Để làm bằng chứng, nó cũng được sử dụng trong nén JPEG để loại bỏ nội dung tần số cao nhất (tùy thuộc vào yếu tố chất lượng) để giảm kích thước hình ảnh.

Nếu tôi quản lý để Matlab hoạt động, các ví dụ chi tiết hơn sẽ xuất hiện.

Độ mềm - theo nghĩa cơ bản nhất của nó, là thiếu (hoặc ít hơn) định nghĩa cạnh (độ tương phản cạnh) và / hoặc chi tiết tốt, khi so sánh với hình ảnh "sắc nét".

Không thể có một hình ảnh một màu (ví dụ: hình ảnh chỉ chứa màu đỏ) hoặc hình ảnh có rất ít chi tiết, chẳng hạn như mờ dần, được phân loại là mềm hoặc sắc nét, vì không có vùng hợp đồng được xác định hoặc chi tiết tốt để căn cứ "độ sắc nét" trên.

Khử răng cưa làm mềm các cạnh bằng cách làm mờ màu này sang màu khác, do đó làm giảm "độ sắc nét"

bạn có thể làm mềm hình ảnh (bạn mất thông tin) nhưng bạn không thể làm sắc nét hình ảnh một cách chính xác (bạn phải đoán / tạo thông tin)

@paolo - về mặt kỹ thuật có thể tạo ra độ sắc nét của thang đo toán học - hãy tưởng tượng một hình ảnh hình vuông màu đen trên nền trắng - nếu hình ảnh là pixel hoàn hảo thì sẽ chỉ có 2 màu pixel - đen và trắng, mang lại cho bạn đánh giá độ sắc nét của, giả sử là 2 (thấp hơn sắc nét hơn) - nếu hình ảnh này bị khử răng cưa, phần viền sẽ bị mờ đi một chút, cho bạn thêm một vài màu (màu xám) cho nó độ sắc nét cho phép nói 5 (đen, trắng và 3 màu xám).

Nếu bạn đang nói về tiêu cự, tiêu cự mềm thường có nghĩa là độ sâu trường ảnh nông và tiêu cự hơi mờ, tạo ra các cạnh 'mềm' xung quanh đối tượng. Lấy nét sắc nét thường có độ sâu trường ảnh lớn hơn và lấy nét chính xác vào đối tượng. Nhiều hình ảnh được lấy nét làm cho các cạnh xuất hiện 'cứng hơn'.

Trong thực tế, đó là cách một điểm được hiển thị trên hình ảnh một cách hẹp ( vòng tròn nhầm lẫn là một thuật ngữ), hẹp hơn là sắc nét, ít mềm mại hơn. Vì vậy, trong thực tế, sắc nét là một từ đồng nghĩa cho tập trung. Có những kỹ thuật phần mềm để cố gắng cải thiện hoặc làm giảm độ sắc nét nhưng độ sắc nét hiếm khi thuyết phục như hiệu ứng được tạo ra bởi một ống kính tốt được lấy nét đúng.