Fotografia/Retusz i wyostrzanie

W tej sekcji zostaną omówione "inwazyjne" techniki poprawiania jakości zdjęcia, tzn. celowo zmieniające to, co przedstawiało oryginalne zdjęcie. Techniki te mogą być stosowane do "fałszowania" zdjęć – np. tworzenia fotomontaży przedstawiających obrazy, które nie wystąpiły w rzeczywistości, można je jednak także stosować do drobnych retuszy uzasadnionych koniecznością np. usunięcia ze zdjęcia mało istotnych obiektów, które niepotrzebnie rozpraszałyby widza.

Techniki te można podzielić na:

• Obejmujące całe zdjęcie – takie jak wyostrzanie, rozmywanie, usuwanie szumów czy celową, głęboką zmianę oryginalnych barw zdjęcia, np. nakładanie na zdjęcie filtrów kolorowych, posteryzacja, efekty hi-key i low-key.
• Obejmujące część zdjęcia - takie jak usuwanie niepożądanych obiektów z tła, usuwanie efektu czerwonych oczu, winietowania, artefaktów w rodzaju flar i odblasków od obiektywu itp.

Techniki obejmujące całe zdjęcie

Wyostrzanie

Oryginalne zdjęcie lekko nieostre

Efekt prostego wyostrzania

Wyostrzanie zdjęć jest w większości programów do edycji zdjęć oparte na rozpoznawaniu pikseli różniących się od otaczających i selektywne zwiększanie kontrastu między nimi. W prostszych programach jest zwykle jedna opcja "wyostrz" z ew. suwakiem powodującym mniejszy lub większy efekt ogólny. W bardziej zaawansowanych można wybrać bardziej precyzyjnie opcje wyostrzania. Opcje te to najczęściej:

• próg – czyli minimalna różnica wartości między pikselami, które zostaną uznane za przeznaczone do wzmocnienia
• promień – czyli ile pikseli od analizowanego będzie wzięte pod uwagę do uznania, czy mają być wzmocnione
• stopień wzmocnienia – czyli o ile zostanie zwiększony kontrast między wybranymi pikselami

Wzrost progu powoduje, że większa liczba pikseli zostanie wzmocniona. Wraz ze zmniejszaniem się promienia silniej będą wzmacniane ostre krawędzie, a słabiej bardziej rozmyte fragmenty zdjęcia, wreszcie ze wzrostem stopnia wzmocnienia będzie wzrastał ogólny kontrast zdjęcia. Wyostrzanie z dużym progiem i małym promieniem da efekt selektywnego wyostrzania krawędzi, natomiast mniejszy próg i większy promień wyostrzy zdjęcie bardziej równomiernie. Nadmierne wyostrzanie może powodować, że wokół krawędzi zaczną się pojawiać sztucznie wyglądające obwódki oraz mogą zacząć być wyraźniej widoczne zabrudzenia i szumy na zdjęciu, a także traci się część subtelnych przejść tonalnych.

Wyostrzanie zdjęć bardzo nieostrych zwykle nie daje dobrego rezultatu, pogłębiając tylko jego wady, natomiast zdjęcie lekko nieostre może na umiejętnym wyostrzaniu zyskać. Paradoksalnie zdjęcie bardzo nieostre, może czasem zyskać za to na operacji selektywnego rozmywania.

Usuwanie szumu i rozmywanie

Oryginalne, silnie zaszumione zdjęcie

Usunięcie szumu za pomocą filtra mediana

Na zdjęciach czasami występują rozmaite niedoskonałości wynikające z działania matrycy, zanieczyszczeń elementów optycznych aparatu lub przy skanowaniu starych zdjęć papierowych – z powodu ich porysowania lub widocznej ziarnistości papieru. Większość programów do korekty zdjęć posiada zwykle mniej lub bardziej skuteczny filtr usuwający tego rodzaju niedoskonałości. Filtry te generalnie działają poprzez wykrywanie silnie skontrastowanych z sobą pikseli, które występują zbyt regularnie na zdjęciu, a następnie nadaje im wartość okolicznych pikseli. Filtry te często mają opcje podobne do opcji wyostrzana – tzn. próg, od którego coś zostanie uznane za zanieczyszczenie oraz promień analizy porównań kontrastu. Przez odpowiednie dobranie metodą prób i błędów tych parametrów można często efektywnie pozbyć się tego rodzaju niedoskonałości ze zdjęcia pozostawiając właściwą część zdjęcia bez zmian.

W odróżnieniu od wyostrzania, które jest dość prostą matematycznie procedurą, istnieje wiele metod rozmywania zdjęcia. Rozmywanie zdjęć stosuje się, aby nadać im bardziej "miękki charakter". Rozmywanie prowadzi też często do ukrycia szumu i kurzu. Najprostsze rozmywanie jest procedurą odwrotną do wyostrzania, czyli polega na selektywnym zmniejszaniu kontrastu między blisko położonymi i różniącymi się między sobą pikselami. Tego typu operacja nie daje zwykle zbyt zadowalającego efektu, gdyż zamiast efektu "zmiękczenia" uzyskamy raczej wrażenie nieostrości. Bardziej efektywne są dwa inne sposoby rozmywania zdjęć:

• rozmywanie gaussowskie – które polega na tym, że oprogramowanie wykrywa kontrastowe obszary zdjęcia, a następnie osłabia ich kontrast poprzez uśrednianie wartości pikseli tworzących te obszary tak, aby statystycznie były one bardziej zbliżone do rozkładu gaussowskiego, co często daje naturalne wrażenie miękkości. Przy pomocy tego rozmywania można np. zlikwidować obwódki powstające na skutek aberracji chromatycznej wokół ostrych krawędzi, które były fotografowane pod światło.
• Mediana – uśrednia obszary skontrastowane poprzez selektywne nadawanie tworzącym je pikselom wartości obliczonej jako mediana z ich oryginalnej wartości. Mediana – zwłaszcza gdy ustali się niski próg i duży promień analizy kontrastu – daje bardzo silny, ale naturalnie wyglądający efekt rozmywania. Przy pomocy rozmywania w tym trybie można uzyskać efekt "wygładzenia zdjęcia". Często mediana daje także dobry efekt przy usuwaniu regularnie rozmieszczonych na zdjęciu niedoskonałości – takich jak szum z matrycy czy faktura papieru po skanowaniu.

Nakładanie innego rodzaju filtrów

Oprócz wyostrzania i rozmywania programy do edycji zdjęć posiadają zwykle wiele innych filtrów czy też funkcji zmieniających całościowo zdjęcie. Wiele z nich służy osiągnięciu różnego rodzaju "efektów artystycznych", takich jak np. przekształcenie zdjęcia na obrazek wyglądający jakby był namalowany lub narysowany czy też dodające ramkę wokół zdjęcia. Poniżej omówione zostaną jednak tylko najbardziej przydatne filtry, przy pomocy których koryguje się, a nie zasadniczo zmienia zdjęcia. Do tego rodzaju filtrów należą:

• Filtry kolorowe dające zbliżony efekt do prawdziwych filtrów szklanych zakładanych na obiektyw. Przy pomocy oprogramowania można w zasadzie uzyskać efekty prawie wszystkich filtrów – oprócz filtru polaryzacyjnego. Dostępne są zatem filtry ocieplające i ochładzające kolory na zdjęciu, filtry gradientowe (o stopniowej zmianie zabarwienia) umożliwiające usunięcie efektu winietowania, filtry usuwające efekt rejestracji przez aparat światła UV (tzw. filtry górnoprzepustowe) itd. itp.
• Filtry zniekształcające geometrię zdjęcia – była już o nich mowa w rozdziale Edycja kadru w sekcji o poprawie perspektywy zdjęcia.
• Filtry/efekty świetlne – dodają one lub umożliwiają usunięcie efektów świetlnych widocznych na zdjęciu – można przy ich pomocy np. dodać lub usunąć flarę powstającą od odbić wewnętrznych w obiektywie, dodać lub usunąć smugi świetlne czy też wyrównać ogólnie oświetlenie lub sprawić, aby obiekt na zdjęciu wyglądał, jakby był oświetlony silnie z jednej strony.

Głębokie ingerencje w kolor za pomocą edycji krzywych barw

Okno dialogowe krzywych barw w GIMPie

Użycie krzywych barw w kanale koloru czerwonego

Możliwość pracy z tzw. krzywymi barw umożliwia bardzo precyzyjne ingerencje w kontrast, kolor i jasność zdjęcia. Przy pomocy pracy z krzywymi można w zasadzie symulować dowolny filtr fotograficzny, a także łatwo uzyskać efekty w rodzaju hi-key (skrajnego kontrastu na ciemnym zdjęciu), low-key (minimalnego kontrastu na jasnym zdjęciu) czy posteryzacji.

Krzywa barw to wykres, na którym na osie X i Y znajdują się pełne zakresy jasności pikseli od 0 do 255. Na osi X są zakresy jasności pliku oryginalnego, a na osi Y po wykonaniu ewentualnych zmian. Początkowo na wykresie widać linię prostą o nachyleniu 45 °C, co obrazuje, że wynikowe zdjęcie będzie takie samo jak zdjęcie wyjściowe. Klikając na krzywą można dowolnie zmieniać jej kształt, co daje rozmaite efekty:

• Jeśli pociągniemy ku górze krzywą w zakresie niskiej wartości pikseli, to uzyskamy efekt silnego rozjaśnienia najciemniejszych fragmentów zdjęcia, z pozostawieniem reszty zdjęcia prawie bez zmian. Można w ten sposób rozjaśnić lub wręcz usunąć głębokie cienie na zdjęciu.
• Jeśli pociągniemy ku dołowi krzywą w zakresie wysokiej wartości pikseli, to da to w efekcie przyciemnienie najjaśniejszych jego fragmentów – można w ten sposób zniwelować w pewnym zakresie widoczne na zdjęciu białe plamy wynikające z prześwietlenia.
• Manewrowanie krzywą jednocześnie w zakresie wysokich i niskich wartości umożliwia precyzyjne dobranie odpowiedniego kontrastu skrajnych obszarów zdjęcia z pozostawieniem bez zmian jego zasadniczej części.
• Jeśli pociągniemy ku górze krzywą w zakresie średnich wartości, uzyskamy efekt ogólnego rozjaśnienia zdjęcia, przy zachowaniu głębokich cieni i świateł bez zmian; analogicznie ciągnąc krzywą w środku w dół, uzyskamy efekt przyciemnienia zdjęcia z zachowaniem relacji między głębokimi cieniami i silnymi światłami.
• Pociągnięcie całej krzywej ostro ku górze daje efekt hi-key, a ostro ku dołowi low key.
• Krzywa o ostrym kształcie litery S daje różne efekty posteryzacji.

Podobnie jak z krzywą ogólnej średniej jasności wszystkich kanałów barw podstawowych, można też modyfikować tę krzywą dla każdego kanału oddzielnie. Np. zmniejszając wartość najjaśniejszych pikseli w kanale czerwonym, można usunąć nieprzyjemną czerwoną poświatę w najjaśniejszych obszarach zdjęcia.

Techniki obejmujące fragment zdjęcia

Selekcja i modyfikowanie fragmentu zdjęcia narzędziami ogólnymi

Najprostszym sposobem modyfikacji fragmentu zdjęcia jest użycie narzędzia zaznaczania. W najprostszej wersji narzędziem tym można zaznaczyć prostokątny obszar zdjęcia. Bardziej zaawansowane programy pozwalają zaznaczać obszary w kształcie dowolnym, poprzez narysowanie na zdjęciu myszką zamkniętej krzywej. Część programów posiada też narzędzia selekcji obszarów o określonej barwie lub zakresie barw. Bardzo przydatnym narzędziem jest też tzw. magiczna różdżka, która, gdy rysuje się obszar zaznaczenia myszką, półautomatycznie odnajduje na zdjęciu krawędzie (czyli miejsca, gdzie na zdjęciu występują obok siebie ostro skontrastowane piksele) i następnie "przykleja" linię zaznaczenia do wykrytej krawędzi. Narzędzie to – podobnie jak przy wyostrzaniu można poprzez parametry progu i promienia uczynić bardziej lub mniej wrażliwym na rozpoznawanie krawędzi.

Po wykonaniu zaznaczenia wszystkie operacje ogólne w rodzaju wyostrzania, nakładania filtrów, czy korekty barw będą działały tylko na zaznaczony obszar, bez naruszenia pozostałej części zdjęcia. Stosowanie filtrów ogólnych na fragmencie zdjęcia powoduje jednak powstawanie na nim łatwo zauważalnych sztucznych krawędzi. Dopiero wybranie obszaru o nieregularnym kształcie, który ściśle odpowiada już istniejącym na zdjęciu krawędziom może dać dobry rezultat.

Niektóre programy posiadają bardzo przydatną opcje wtapiania kopiowanych czy modyfikowanych fragmentów zdjęcia poprzez otaczanie ich obwódką pikseli o tak dobranym gradiencie wartości, aby wewnętrzna część obwódki miała kolor identyczny z krawędzią zaznaczonego obszaru, a zewnętrzna kolor krawędzi zdjęcia z zaznaczonym obszarem.

Opcja wtapiania jest niepotrzebna, gdy precyzyjnie stosuje się magiczną różdżkę. Przy jej pomocy można np. zaznaczyć precyzyjnie obszar odpowiadający źrenicy oka i następnie pomalować tę źrenicę na inny kolor. Jest to wygodny sposób likwidacji na zdjęciu efektu czerwonych oczu.

Retusz przez "rysowanie po zdjęciu"

Najprostszą formą retuszowania na zdjęciu drobnych detali jest użycie rozmaitych narzędzi umożliwiających bezpośrednie rysowanie po nim, takie jak ołówek, pędzel, kształty i kubeł z farbą. Np. usunięcie pojedynczej kropki na zdjęciu, która powstała na skutek zabrudzenia matrycy aparatu, można wykonać następująco:

• przy pomocy kroplomierza (w niektórych programach zwanego próbnikiem) klikamy gdzieś blisko kropki zanieczyszczającej zdjęcie – dzięki temu program automatycznie dobierze nam kolor narzędzia do rysowania zgodny z tłem za kropką
• wybieramy narzędzie "pędzel" i dobieramy jego grubość na nieco większą od wielkości kropki
• klikamy pędzlem na kropkę.

Retuszowanie polegające na usunięciu większych obszarów ze zdjęcia wymaga już jednak bardziej zaawansowanych technik.

Retusz przez klonowanie

Bardziej zaawansowaną techniką retuszu od prostego rysowania po zdjęciu jest klonowanie. Klonowanie polega na kopiowaniu jednego fragmentu zdjęcia na inny jego fragment. Typowe użycie klonowania to np. zamalowanie na zdjęciu krajobrazowym drutów wysokiego napięcia, brzydkiej plamy na ścianie budynku, wyprysku na portretowanej twarzy itp.

Niektóre programy posiadają specjalne narzędzia do klonowania (np. stempel klonujący, magiczną gumkę itp.), ale nawet jeśli ich nie ma, można skorzystać z następującej procedury:

• zaznaczamy na zdjęciu obszar do klonowania – powinien to być obszar o w miarę jednolitym zabarwieniu znajdujący się niedaleko obiektu, który chcemy usunąć ze zdjęcia
• kopiujemy ten obraz i ponownie wklejamy do zdjęcia
• myszką przesuwamy skopiowany fragment obrazu na obiekt, który chcemy usunąć.

Jeśli nasz program do edycji ma narzędzia do klonowania sprawa jest znacznie prostsza. Np. stempel klonujący (zwany też w niektórych programach magiczną gumką) działa następująco:

• najpierw wybiera się promień działania narzędzia (w niektórych programach można też wybrać kształt klonowania – np. prostokąt zamiast okręgu, a także opcje wtapiania)
• następnie klika się w miejsce, które będzie środkiem obszaru, który będzie klonowany
• potem można już rysować narzędziem po zdjęciu – narzędzie będzie nam zamalowywało klonowanym fragmentem zdjęcia obiekt, który chcemy usunąć, przy czym obszar klonowany będzie się przesuwał razem z miejscem, które retuszujemy; dzięki temu, jeśli mamy np. obszar, na którym występuje stopniowa zmiana koloru albo faktury, zamalowany obszar będzie w pełni zgodny z tą stopniową zmianą.

Praca z warstwami

1. Zdjęcie oryginalne (z ostrym, rozpraszającym tłem)
2. Zdjęcie po zastosowaniu silnego rozmywania gaussowskiego
3. Przywrócona ostrość kwiatka i pozostawione nieostre tło

Bardziej zaawansowane programy do edycji zdjęć dają możliwość pracy z warstwami. Warstwy najlepiej jest sobie wyobrażać jako folie, położone jedne na drugich. Warstwa może być całkowicie przezroczysta (czyli pusta według nomenklatury programu), zawierać określony jednolity kolor lub gradient (warstwa filtrująca) lub zawierać inne zdjęcie. Warstwy przydają się przy głębokich modyfikacjach zdjęcia i osiąganiu rozmaitych efektów artystycznych (np. przenikania się dwóch zdjęć), co jednak wykracza poza zakres tego podręcznika.

Warstwy przydają się również do precyzyjnego retuszu zdjęcia. Możliwości ich użycia jest wiele, tutaj tylko jeden przykład:

Załóżmy, że mamy zdjęcie kwiatka wykonane przy zbyt dużej głębi ostrości, na którym widać dużo rozpraszających detali w tle i w związku z tym chcemy tak je zmodyfikować, aby uzyskać efekt rozmytego tła. Postępujemy następująco:

• kopiujemy całe zdjęcie do nowej warstwy
• na nowej warstwie wykonujemy operację silnego rozmycia (z zastosowaniem dowolnego narzędzia – mediany z niskim progiem, rozmywania gaussowskiego itp.)
• gumką na nowej warstwie usuwamy tę jej część, którą chcemy uczynić na powrót ostrą – dzięki temu, że pod spodem mamy starą warstwę z oryginalnym zdjęciem w miarę usuwania fragmentów nowej warstwy będzie się nam odsłaniać stopniowo ostry obraz.

Podobny efekt dałoby się też uzyskać poprzez skopiowanie fragmentu zdjęcia z użyciem magicznej różdżki, rozmycie całego i wklejenie z powrotem skopiowanej wcześniej części w dokładnie to samo miejsce, ale byłoby znaczniej trudniej przewidzieć efekt końcowy i byłyby widoczne wyraźne krawędzie między ostrą i nieostrą częścią zdjęcia, nawet przy użyciu opcji wtapiania.