ความแตกต่างระหว่างภาพนุ่มและคมชัดคืออะไร?

ฉันเคยเห็นคำถามหลายข้อที่พูดถึงภาพที่อ่อนหรือคมชัด อะไรคือความแตกต่าง? อ่อนนุ่มตรงข้ามกับความคมชัดในบริบทนี้หรือมีอะไรมากกว่านั้น?

ภาพตัวอย่างน่าจะช่วยได้มาก

ความคมชัดเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับความนุ่มนวล แต่มีคลื่นความถี่ทั้งหมดระหว่างกัน ในภาพที่นุ่มนวลรายละเอียดชัดเจนน้อยกว่าซึ่งหมายความว่าความแตกต่างระหว่างพิกเซลที่อยู่ติดกันนั้นเล็กกว่า ในทางกลับกันเมื่อภาพคมชัดขึ้นจะมีความเปรียบต่างระหว่างพิกเซลมากกว่าซึ่งบางครั้งเรียกว่าความเปรียบต่างระดับไมโคร (micro-contrast) ซึ่งต่างจากความคมชัดของภาพโดยรวม

ระดับความคมชัดขึ้นอยู่กับระบบทั้งหมดไม่ใช่แค่เลนส์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวกรองป้องกันนามแฝงตลอดจนวิธีการที่ใช้ในการสอดแทรกสีจากเซ็นเซอร์ที่ใช้อาร์เรย์ตัวกรองสี (โดยทั่วไปไม่ใช่เซ็นเซอร์ Foveon)

ตรวจสอบการสาธิตนี้จาก Pentax K-5 รีวิว K-5 และ K-7 มีการควบคุมความคมชัดที่ล้ำสมัยที่สุดของกล้องดิจิตอลทุกรุ่น ความคมชัดถูกควบคุมใน 9 ขั้นตอนกับหนึ่งใน 3 สเกล ตำแหน่งเริ่มต้นคือ 0 แต่ถ้าคุณเลือก -4 ที่ระดับล่างสุดคุณจะเห็นภาพที่อ่อนมาก หากคุณเลือก +4 คุณจะเห็นภาพที่คมชัด โปรดทราบว่าการตั้งค่า +4 เป็นสิ่งที่ผู้คนเรียกกันว่ามีความคมชัดมากขึ้นซึ่งหมายถึงความแตกต่างระหว่างพิกเซลที่อยู่ติดกันนั้นเพิ่มมากขึ้นจนมีการแนะนำสิ่งประดิษฐ์ (ดูที่ขอบของวงเล็บด้านซ้าย)

นอกจากนี้คุณยังสามารถเลือกขนาดอื่นและเห็นความแตกต่างระหว่างความคมชัดและปรับความคมชัดหรือแม้กระทั่งการปรับเสริมความคมชัดเครื่องชั่งน้ำหนัก เหล่านี้ใช้พารามิเตอร์การลับต่าง ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในรายละเอียดในระดับต่าง ๆ ที่ระดับสุดยอดของExtra Fine Sharpnessมันยิ่งทำให้เสียงคมชัดขึ้น!

อะไรคือสิ่งที่น่าสนใจจริงๆคือว่านี้เป็นภาพเดียวกันที่คุณสามารถดูมีระดับที่แตกต่างกันของความคมชัด มีการถ่ายภาพเพียงครั้งเดียวและมีการพัฒนาในกล้องจาก DNG เป็น JPEG ใช้การตั้งค่าความคมชัดที่เป็นไปได้ทั้งหมด แน่นอนว่าความคมชัดที่คุณเริ่มต้นและจำนวนที่คุณได้รับนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของเลนส์ที่ใช้ เลนส์บางตัวให้ผลลัพธ์ที่นุ่มนวลกว่าซึ่งคุณสามารถแปลงให้คมชัดด้วยซอฟต์แวร์โดยเนื้อแท้ ยิ่งแย่ไปกว่านั้นคือความคมชัดของเลนส์ไม่สม่ำเสมอดังนั้นโดยปกติแล้วจะอยู่ในจุดกึ่งกลางสูงสุดและเปลี่ยนไปตามค่ารูรับแสงที่เลือก

เนื่องจากภาพนั้นเป็นเมทริกซ์สองมิติของตัวเลข (มิติที่ 3 สำหรับสี: RGB [A]) จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดพารามิเตอร์ "ความคมชัด" สำหรับมันแม้ว่าการรับรู้ของมันจะเป็นอัตนัย

ความคมชัดเกี่ยวข้องกับปริมาณและ "ความรวดเร็ว" ของการเปลี่ยนแปลงสีและสามารถประเมินการดำเนินการแปลงฟูริเยร์ (ใช้การแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็วเพราะมันเร็วกว่า) บนรูปภาพ

ดังนั้นคุณสามารถกำหนดความคมชัดว่ามีเนื้อหาความถี่สูงและความเข้มของมัน วิธีที่จะมีการประเมินผลที่บ่งบอกว่าคือการเลือกเส้นแนวนอนของพิกเซลและดำเนินการแปลงฟูริเยร์บนมัน

ตัวอย่างเช่นหากคุณเลือกรูปภาพที่ไม่มีการบีบอัดที่มีแถบแนวตั้งเป็นขาวดำเท่านั้น (ความคมชัดสูงสุด):

และเลือกแค่เส้นแนวนอนคุณจะมีสิ่งนี้:

นี่เทียบเท่าของคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมีการแปลงดูเหมือน:

(รูปภาพยอดเขาขยายไปถึงอนันต์เนื่องจากขอบนั้นแทบจะทันที)

หากคุณปรับขอบให้เรียบผลลัพธ์จะคล้าย (โดยประมาณ):

และสเปกตรัม (อีกครั้งเพียงแค่บ่งบอกถึง):

อย่างที่คุณเห็นมีเพียงฮาร์มอนิกแรก (การกำหนดพื้นที่มืดและสว่าง) เท่านั้นที่ยังคงเท่าเดิมในขณะที่เนื้อหาความถี่สูงจะลดลงอย่างมาก นี่เป็นผลมาจากการทำให้ภาพเรียบขึ้นและคุณสามารถดูว่าภาพที่นุ่มนวลมีเนื้อหาความถี่สูงน้อยลงได้อย่างไร เช่นเดียวกันกับรูปภาพ "ปกติ" ซึ่งการเพิ่มความคมชัดยังเพิ่มความถี่ของการเปลี่ยนแปลงด้วย

เป็นหลักฐานมันยังใช้ในการบีบอัด JPEG เพื่อลบเนื้อหาความถี่สูงสุด (ขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านคุณภาพ) เพื่อลดขนาดภาพ

ถ้าฉันจัดการให้ Matlab ทำงานได้จะมีรายละเอียดเพิ่มเติมตัวอย่าง

ความนุ่มนวล - ในแง่พื้นฐานที่สุดคือการขาดความคมชัด (หรือน้อยกว่า) (ความคมชัดของขอบ) และ / หรือรายละเอียดที่ละเอียดเมื่อเปรียบเทียบกับภาพ "คมชัด"

มันเป็นไปไม่ได้สำหรับภาพที่มีสีเดียว (เช่นภาพที่มีเพียงการเติมสีแดง) หรือภาพที่มีรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่นจางหายไปจะถูกจัดประเภทเป็นแบบอ่อนหรือคมเนื่องจากไม่มีพื้นที่สัญญาที่กำหนดไว้ หรือรายละเอียดที่ละเอียดเพื่อให้ฐาน "ความคม" เปิด

Anti-aliasing ทำให้ขอบนุ่มขึ้นโดยการเปลี่ยนสีหนึ่งเป็นสีอื่นซึ่งจะช่วยลด "ความคมชัด"

คุณสามารถทำให้ภาพอ่อนนุ่มลง (คุณหลวมข้อมูล) แต่คุณไม่สามารถทำให้ภาพคมชัดขึ้นอย่างถูกต้อง (คุณต้องเดา / ทำข้อมูล)

@ เปาโล - เป็นไปได้ในทางเทคนิคที่จะสร้างความคมชัดระดับสเกลทางคณิตศาสตร์ - จินตนาการภาพสี่เหลี่ยมสีดำบนพื้นหลังสีขาว - ถ้าภาพเป็นพิกเซลที่สมบูรณ์แบบจะมีเพียง 2 สีคือพิกเซล - ขาวและดำ การจัดระดับความคมชัดของจะบอกว่า 2 (ด้านล่างคมชัดกว่า) - หากภาพนี้มีการต่อต้านนามแฝงขอบจะเบลอเล็กน้อยทำให้คุณมีสีพิเศษไม่กี่สี (สีเทา) ให้คะแนนความคมชัดของที่บอกว่า 5 (ดำขาว และ 3 สีเทา)

หากคุณกำลังพูดถึงการโฟกัสโฟกัสแบบนุ่มมักจะหมายถึงระยะชัดตื้นและโฟกัสเบลอเล็กน้อยซึ่งจะสร้างขอบ 'อ่อน' รอบ ๆ ตัวแบบ โดยทั่วไปแล้วโฟกัสที่คมชัดจะมีระยะชัดลึกที่มากขึ้นและการโฟกัสที่แม่นยำของตัวแบบ ภาพที่อยู่ในโฟกัสมากขึ้นทำให้ขอบปรากฏ 'ยากขึ้น'

ในทางปฏิบัติมันเป็นจุดที่แคบบนภาพ ( วงกลมแห่งความสับสนเป็นหนึ่งเทอม) แคบกว่าคมชัดน้อยนุ่ม ดังนั้นความคมชัดจึงเป็นคำพ้องความหมายสำหรับการโฟกัส มีเทคนิคซอฟต์แวร์สำหรับการพยายามปรับปรุงหรือลดความคมชัด แต่การเหลานั้นแทบไม่น่าเชื่อเหมือนผลที่เกิดจากเลนส์ที่ดีโฟกัสที่เหมาะสม