Контрастность изображения: Яркость и контраст изображения — Tele-kadr.ru

Яркость и контраст изображения — Tele-kadr.ru

Отношение яркости самого яркого участка кадра к яркости самого темного называется отношением контраста. Среднее отношение контраста при съемках на открытой площадке составляет 150:1, но может достигать и 1000:1. Отношение контраста при съемках на улице и в павильоне может меняться от 20:1 до 1000:1, а видеокамера способна снять без искажений яркости только те сцены, где отношение контраста не превышает 32:1. Сигнал на выходе камеры меняется от максимального (100%) при полностью открытой диафрагме до уровня черного (3,125%) при минимальном отверстии диафрагмы. Это происходит за пять делений переключателя диафрагмы и соответствует изменению светового потока через объектив в 32 раза. Можно записывать сцены с большими диапазонами контраста, сжимая их за счет нелинейной характеристики передачи канала преобразования света в электрический сигнал.

Яркость и контраст изображения при съемке и просмотре

Запись сцены с диапазоном контраста

Яркость изображения

Большинство нарушений яркостной структуры изображения происходит в ярких областях изображения, таких, как окна, небо и т. п. Но их влияние на практике будет зависеть от того, насколько важна для данного кадра тонкость в передаче тонов. Потеря детали белого костюма может быть замечена, но воспринята как режиссерский прием, подчеркивающий, насколько жарок этот солнечный день. Во время съемки на стадионе, где половина поля находится в глубокой тени от трибуны, а другая залита ярким солнцем, возникает масса проблем с экспозицией при переходе игры с одной части поля на другую. Деталь на темной части может пропасть, а на светлой она будет «выгорать».

Диапазон контраста

Часто экспозицию регулируют таким образом, чтобы диапазон контраста сцены мог быть без искажений воспроизведен после записи. В этом случае стремятся сохранить все различия тонов освещения при неизменном соотношение яркостей объектов. При таком подходе правильной будет та экспозиция, при которой воспроизводятся детали, как находящиеся в тени, так и ярко освещенные. К тому если в этом кадре имеется лицо, то нужно будет установить телесные тона на уровне 70-75% от пика белого (величина разброса может быть другой в зависимости от страны и цвета кожи; Подробнее >>>).

С другой стороны, в программе могут потребоваться образы, создающие определенное впечатление. Здесь «правильной» будет не та экспозиция, которая точно передает все тона образа, а та, при которой будет создано нужное настроение. Здесь выбор экспозиции зависит от того, каким будет ограниченный набор тонов, создающих атмосферу, соответствующую снимаемой сцене.

Чрезмерный контраст - это не всегда плохо.
В данном случае экспозиция выбиралась так, чтобы можно было
хорошо передать освещенные солнцем горы. Лесные чащобы
переданы на видео как зоны "сплошной черноты" и это придает
картинке ощущение масштабности.

Яркость и контраст изображения — Глазом

Глаз воспринимает градации яркости путем сравнения. То, насколько один объект отличим от другого, зависит от соотношения видимых яркостей. Глаз начинает различать два объекта независимо от их яркости, когда различие по яркости достигает 8 %. Количество света, попадающего в глаз, регулируется радужной оболочкой. Светочувствительные элементы глаза — палочки (для слабого света) и колбочки (для нормальных условий освещения). При каком — либо постоянном размере зрачка обычный

Яркость и контраст изображения — Объективом

Апертурой объектива называется отверстие, через которое в него поступает свет. Её максимальный размер ограничен конструкцией объектива. Регулируя отверстие в диафрагме (т. е. апертуру), мы меняем количество света, поступающего на ПЗС-матрицы. Апертура (число f) определяется отношением фокусного расстояния объектива к диаметру эффективной апертуры, указывает на

Как правильно снимать видео

Контрастность телевизора какая лучше

Одной из самых главных характеристик телевизора при выборе является значение контрастности изображения на экране телеприемника. Если вы выбираете телевизор по качеству картинки, то обязательно обратите внимание на значение контрастности у разных моделей.

По определению контрастность равна отношению яркости в самой светлой точке экрана к яркости точки, где самое тёмное изображение. Другими словами уровень белого делим на уровень черного и получаем контрастность.

Например, значение 1000:1 — это и есть обозначение контрастности и означает она, что яркость в светлой точке изображения больше в 1000 раз, чем яркость в темной точке.

Только вот значения этих уровней можно получить только при специальной проверке телевизора с применением специализированных приборов. Поэтому простому пользователю приходится верить или производителям или различным обзорам на сайтах, где тестируют телевизоры. Кому больше доверять и как проверяют контрастность, и поговорим дальше.

Контрастность панелей с самосветящимися пикселями лучше, из-за того, что пиксель можно полностью погасить и яркость в такой точке практически нулевая и поэтому уровень черного хорош и контрастность имеет хорошие значения. Такие панели имели раньше плазменные телевизоры, которые уже не выпускают, а сегодня это OLED модели. У OLED тв контрастность приравнивают к бесконечности, поэтому ее даже не указывают в характеристиках.

А вот матрицы на жидких кристаллах (LCD) работают с подсветкой и полностью погасить пиксель не могут, поэтому у них и проблемы с контрастностью. Дальше и рассмотрим LCD, по другому LED, телевизоры и их матрицы.

Контрастность влияет очень сильно на общее восприятие изображения. Это и сочность картинки и точность цветопередачи.

Как измеряют контрастность

Мы сказали, что контрастность одна из самых важных характеристик телевизора. Поэтому производители стараются максимально повысить это значение для улучшения продаж.

Можно в лаборатории измерить яркость пикселя, при подаче сигнала, который никогда в реальных условиях не используется. Затем измерить яркость этого пикселя при отсутствии сигнала, что невозможно при обычном просмотре. После этого высчитывается значение контрастности.

И вот значения, измеренные в таких условиях, и попадают в паспорт изделия. Из-за этого и видим сегодня, что значения контрастности многих телевизоров просто зашкаливают. Все это возможно, потому что в мире нет обязательных правил по измерению контрастности дисплеев.

нормальная контрастность

недостаточная контрастность

Есть несколько методик измерения контрастности. Подают на вход сначала черное поле и замеряют яркость, а затем – белое поле и замеряют яркость. Получается хорошая контрастность, но при реальном просмотре никогда не будет полностью белой или полностью черной картинки. При это еще и при показе обычного видеосигнала в телевизоре включается видеообработка, которая так же вносит свои изменения.

Более правдивые показания дает тест по методу ANSI, когда на экран подается шахматное поле с белыми и черными полями. Это больше соответствует обычному изображению. Но при этом белые поля будут влиять на измерения значения яркости черных полей. Так что единого правильного метода измерения контрастности нет.

Практическое измерение контраста

Один из способов измерения контрастности. Используют черно-белое поле в виде шахматной доски для измерения уровня яркости черных и белых квадратов. Калибруют телевизор на яркость белого около 100 кд/м² и измеряем яркость белого квадрата с помощью измерителя яркости, например Konica Minolta LS-100. Затем измеряем яркость четырех окружающих черных квадратов и вычисляем среднее значение между ними.

После того, как измерили черный и белый цвета, можем рассчитать коэффициент контрастности. Чтобы получить это число, делим яркость белого на яркость черного. Например, Samsung TU8000 имеет яркость белого цвета 99,53 кд/м², а черного — 0,0155 кд/м², поэтому контрастность составляет 6421:1.

Шаблон шахматной доски — лишь один из способов измерения контраста. Есть и другие методы, например, полноэкранные и полуэкранные слайды. Они могут быть неточными и привести к более высокому контрасту из-за того, насколько они нереалистичны. Сцены редко бывают полностью белыми или полностью черными.

Статическая и динамическая контрастность

Разделяют статическую (естественную) и динамическую контрастность. Естественная контрастность зависит только от возможностей матрицы LCD телевизора, а динамическая получается в результате применения дополнительных технологий.

Статическая контрастность измеряется по яркости точек в одном сюжете, одном кадре (самой яркой и самой темной). При измерении динамической контрастности используются технологии для ее завышения.

Сам телевизор при воспроизведении видео регулирует яркость в зависимости от сюжета, который в данный момент показан на экране. То есть регулируется подсветка в жк матрице.

При показе яркого сюжета световой поток от подсветки увеличивается. А когда сюжет меняется на темный (ночь, темная комната и т.д.), то и подсветка начинает уменьшать свой световой поток.

Получается, что на ярких сценах из-за увеличения света от подсветки значение яркости в самой светлой точке увеличено, а на темных сценах уровень яркости темной точки уменьшается, потому что световой поток уменьшится. Как выше написано, что нужно брать отношение яркости двух точек (светлой и темной) для определения контрастности, то итоговая динамическая контрастность получается очень большой.

Нам это тяжело заметить, потому что на ярких сценах и подсвеченный черный кажется полностью черным. А на темных сценах яркость светлых объектов кажется достаточной. Такая особенность человеческого зрения.

Схема управления подсветкой увеличивает контрастность, хотя и не настолько как заявляют производители. И действительно многие телевизоры с динамической контрастностью выигрывают по качеству изображения у аппаратов, которые не имеют такой схемы регулировки.

Но все равно дисплеи с высокой естественной контрастностью будут цениться выше. Это можно продемонстрировать, если вывести на экран картинку, где будет изображен белый текст на черном фоне. У экрана с высокой статической контрастностью текст действительно будет белым, а фон будет черным. А вот дисплей с высокой динамической контрастностью если и покажет черный фон, то буквы будут уже серыми.

Поэтому и при воспроизведении обычного видео на экране с повышенной естественной контрастностью картинка буде максимально приближена к реальному изображению. Например, на фоне вечернего неба будут яркие уличные фонари. А на фоне дневного яркого неба черная машина действительно будет черной. Такое изображение мы видим в кинотеатрах.

Максимально реальным, по контрастности, изображение было на экранах кинескопных телевизоров. Но с приходом эры HDTV эти телеприемники уступили свое место на рынке другим аппаратам. Сегодня значения высокой естественной контрастности достигаются при использовании домашних проекторов. Далее идут телевизоры OLED, затем тв LED с матрицей VA а за ними уже LED модели с матрицей IPS.

Сравнение параметров матриц IPS и VA.

Для матриц IPS собственная контрастность бывает не больше 2000:1, а вот для матриц VA — значение до 8000:1.

Динамическая контрастность может быть несколько десятков тысяч, не обращайте на это внимание, проверяйте глазами все.

Новые технологии улучшения

Производители жк телевизоров внедрили в последние годы несколько технологий для достижения высокого уровня контрастности.

Наилучшие результаты в повышении контрастности дает применение светодиодной подсветки с локальным затемнением. При этом невозможно регулировать подсветку каждого пикселя и не происходит управление каждым светодиодом в отдельности, ругулируется подсветка по зонам. Но все равно результат получается хорошим. Таких зон может быть десятки и сотни, а с использованием в подсветке miniLED так и тысячи зон.

Сегодня в основном используется так называемая боковая подсветка Edge. Для боковой подсветки так же разработаны схемы локального затемнения. Телевизоры с такой подсветкой показывают достаточно хорошие результаты по значению контрастности.

Лучшие результаты по регулировке подсветки показывают полные масивы светодиодов FALD.

Выбор контрастности для тв

Во время выбора телевизора в магазине оценить качество контрастности дисплея тяжело. Мешает внешнее яркое освещение, экраны могут иметь разное покрытие: антибликовое или глянцевое. В паспорте не всегда написано правдивое значение контрастности, потому что производители его измеряют в лабораториях и при подаче на экран специальных сигналов. Даже прочитав несколько обзоров в Интернете не всегда понятно, какое настоящее значение контрастности. Ведь каждый меряет его по-своему.

Телевизоры с высокой контрастностью наиболее проявляют себя в темных комнатах по сравнению с телевизорами с низкой контрастностью. Если вы смотрите фильм ночью и видите темную сцену, изображение почти такое же темное, как и остальная часть комнаты, или оно выглядит серым? Если изображение на тв выглядит черным, значит, у него высокий коэффициент контрастности, но если картинка выглядит серой, это означает, что у тв низкий коэффициент контрастности. Однако в светлых комнатах различить контраст не так просто, даже телевизоры с низкой контрастностью будут иметь черный цвет, который выглядит черным при просмотре в ярко освещенной комнате, и именно поэтому контраст наиболее важен для просмотра в темной комнате.

Коэффициент контрастности телевизора определяет, насколько хорошо он отображает черный цвет.

Так что рекомендации по выбору телевизора с хорошей контрастностью остаются те же. Если вы будете смотреть в основном кино в темной комнате, то лучше всего подойдет OLED. В освещенной комнате хорошие результаты покажет LCD телевизор со светодиодной подсветкой из-за своей большой яркости. Это только ориентировочные советы, не нужно их ворспинимать как правило.

И нужно запомнить главное, любой телевизор нуждается в правильной настройке. Отрегулируйте правильно яркость и контрастность аппарата для получения максимально качественного изображения.

Изображение, контрастность — Справочник химика 21

    Параметры капли к н d измеряют с помощью установки (рис, 6), основными узлами которой являются катетометр (типа КМ-6), измерительная ячейка-кювета и осветительное устройство, обеспечивающ,ее контрастное изображение капли и исследуемой поверхности. [c.22]

    Внутренняя поверхность камеры была окрашена в черный цвет для получения контрастных изображений задымленных (белых) струй. [c.50]

    Для повышения контрастности изображения в электронном микроскопе пользуются оттенением объекта, сущность которого состоит в том, что на исследуемый прозрачный препарат или его отпечаток в вакууме под острым углом напыляется тонкий слой металла с большим атомным номером (например, хром, золото, уран и т. д.). Напыленный слой металла распределяется на поверхности препарата неравномерно возвышенные места поверхности покрываются больше, чем трещины. В результате иа фотографии получается более отчетливая черно-белая картина объекта. [c.134]

    Контрастность изображения повышается при работе без пленки-подложки, т, е. при нанесении материала непосредственно на сетку. Усиливается контрастность отдельных фаз и при искусственном их окрашивании путем введения в объект частичек некоторых металлов, дающих иное рассеяние электронов, чем сама фаза. [c.134]

    Проявление фотографических материалов ведут всегда только по времени. Время, необходимое для проявления, обычно указывают в рецептах проявителей. Но лучше определять продолжительность проявления для данных фотоматериалов опытным путем. При проявлении контрастность изображения сначала увеличивается, затем в течение некоторого времени остается постоянной, а затем начинает слегка уменьшаться из-за сильного увеличения вуали (рис. 108). Проявляя фотографические пластинки одного типа разное время, строят кривую, аналогично кривой, показанной на рисунке, и находят оптимальное время проявления. [c.168]

    Препарат готовят без пленки-подложки, что способствует повышению контрастности изображения. При этом методе частички материала наносят непосредственно на сетку методом напыления или в виде суспензии. Без подложки удается препарировать волокнистые частицы и дымы, первые из которых, переплетаясь, перекрывают ячейки сетки, а вторые удерживаются из-за высокой дисперсности на поверхности проволоки сеток. [c.138]

    Повышение контрастности. Контрастность рельефа реплик обычно невелика, что снижает четкость изображения дета ей поверхности в электронном микроскопе и разрешение последнего. Контрастность реплик повышают путем оттенения деталей их рельефа металлами, напыляемыми на поверхность реплики под углом, т. е. методом косого напыления металлов. Реплику укрепляют на штативе под углом 10—45° (подбирают экспериментально). В нагреватель, представляющий собой лодочку из тантала или спиральный конус из вольфрамовой проволоки, помещают 5—8 мг распыляемого металла (золота, хрома и т. д.) и накрывают его пластинкой с отверстием. Расстояние от реплики до нагревателя 5—6 см. При нагревании в вакууме металл испаряется, причем атомный поток его движется прямолинейно и конденсируется на всех стоящих на пути предметах. В результате на тех участках реплики, которые расположены перпендикулярно атомному потоку, быстро набирается толстый слой металла, участки же реплики, загороженные от потока выступами, практически не покрываются металлической пленкой. В результате на изображении возникают тени (рис. 58) и полутени . Следовательно, напыление позволяет сильно повысить контрастность рельефа реплик. Зная длину тени, можно вычислить глубину рельефа или высоту к различных уступов на реплике по уравнению [c.146]

    Выбор оптимального увеличения микроскопа. Оптимальным является увеличение, позволяющее рассмотреть у изображения все необходимые детали. Полезное увеличение микроскопа достигает 200 000, однако таким увеличением редко приходится пользоваться, так как оно не позволяет получить четкого и контрастного изображения. При исследовании вяжущих веществ и вообще строительных материалов обычно пользуются увеличениями до 15000, причем реплики изучают при меньших увеличениях, чем суспензии. [c.146]

    При просмотре телевизионных передач важно создать благоприятное для глаз освещение. Просмотр телепередач в полной темноте неблагоприятен для глаз, так как при большой разнице яркостей в поле зрения между освещенным экраном и темнотой окружающего фона все время происходит утомительная пере-адаптация глаз. Лучше смотреть телепередачи в незатемненном помещении. Это возможно при телевизорах с диагональю экрана 61 см, когда нет резкого контраста при переходе взора от освещенного экрана к темному окружению и глаза не так утомляются. В солнечные дни при телепередачах следует закрывать окна легкими светлыми шторами, так как яркий солнечный свет, попадая на экран, значительно уменьшает контрастность изображения, ухудшает видимость и вызывает дополнительное зрительное напряжение. Чтобы избежать отражения на экране окружающих предметов, телевизоры, установленные в классе, могут иметь некоторый наклон (верхний край экрана должен быть ближе к зрителю) примерно в 10—15 или боковые щитки и небольшой козырек. [c.75]

    Принцип действия просвечивающего микроскопа основан на создании изображения электронным пучком, проходящим через объект. Контрастность изображения при данных условиях опыта зависит от свойств исследуемого вещества и толщины образца. Для полимерных материалов наилучший контраст обеспечивается эффективной толщиной 60—100 нм. [c.110]

    В слабо щелочных растворах проявление идет медленно и получаются негативы с малоконтрастным мелкозернистым изображением. В таких проявителях в качестве ускоряющего вещества используют буру и другие подобные соединения. Но если в качестве ускоряющего вещества в проявителе растворены сода или поташ, а тем более едкий натрий или калий, то проявление происходит очень быстро и получаются негативы с высокой контрастностью изображения. Поэтому эти вещества обычно применяют в спектральном анализе, несмотря на значительное увеличение зернистости в таких проявителях. [c.167]

    В щелочной среде проявляющие вещества быстро окисляются кислородом воздуха, поэтому в состав проявителей вводят восстановитель — водный или безводный сульфит натрия (сохраняющее вещество), который резко замедляет такое окисление. Однако в сильно щелочной среде взаимодействие с воздухом все-таки происходит довольно заметно, поэтому часто делают двухрастворные проявители, которые смешивают между собой перед самым употреблением. В один раствор входят проявляющее вещество и сульфит натрия, в другой — сода или щелочь. При добавлении к проявителю большого количества сульфита натрия уменьшается зернистость изображения, но одновременно увеличивается время проявления и падает контрастность. [c.167]

    Кроме этих трех основных веществ, в состав проявителя вводят небольшие количества бромистого калия, который уменьшает плотность вуали и увеличивает контрастность изображения, но понижает скорость проявления. Иногда также добавляют дубящие вещества, которые делают эмульсию более плотной и уменьшают возможность ее повреждения. [c.167]

    Для исследования частиц аэрозолей обычно бывает достаточно подержать сеточку без плепки в атмосфере аэрозоля. Осаждение частиц непосредственно па сеточке увеличивает контрастность изображения из-за отсутствия пленки-подложки. [c.180]

    Двухступенчатые реплики. На поверхность образца наносят сначала вещество, которое может создать первичный отпечаток. Для этой цели используют ряд растворов веществ, таких, как растворы полистирола в бензоле, полиметилметакрилата в дихлорэтане, поливинилового спирта в воде, нитрата целлюлозы в амилацетате, желатина в воде. Наиболее широко используют растворы желатина в воде и коллодия в концентрации 3—5%. После испарения растворителя на образовавшуюся тонкую пленку наливают раствор большей концентрации (10%-ный). После высыхания образуется пленка, которая достаточно точно передает рельеф изучаемой поверхности и в т0 же время имеет необходимую для обеспечения прочности толщину. После снятия этого слоя с поверхности образца на первичный отпечаток напыляют тонкий слой кварца или угля. По способу приготовления эти отпечатки ничем не отличаются от одноступенчатых кварцевых или углеродных отпечатков. Если производить напыление кварца или угля под некоторым углом к поверхности образца, то контрастность изображения увеличивается. Для повышения контрастности можно также оттенитЬ готовые кварцевые или углеродные реплики или предварительно оттенить первичный отпечаток. [c.186]

    Контрастность изображения, получаемого в электронном микроскопе просвечивающего типа, как отмечалось выше, определяется различием в рассеивании электронов отдельными элементами объекта, отличающимися но толщине и плотности. [c.187]

    Рассеивающая способность металла значительно больше, чем исследуемого объекта, поэтому незначительные изменения в толщине металлической пленки вызывают заметные изменения в контрастности изображения. В местах тени , которые лишены металлической нленки, рассеивание электронов будет минимальным, и на экране микроскопа эти участки выглядят наиболее светлыми. Места, покрытые толстым слоем металла, будут темными (рис. VI.4). [c.187]

    Можно получать как одноступенчатые, так и двухступенчатые реплики. В первом случае реплику получают путем отложения материала непосредственно на образец, во втором — на, поверхность образца наносят пластический материал для предварительного отпечатка, воспроизводящего рельеф затем реплику сниыаюг с поверхности этого отпечатка и исследуют в микроскопе. Повышения контрастности реплики добиваются оттенением (отложение на объективе слоя материала с высокой рассеивающей способностью для электронов). Оттеняющий слой наносят под небольшим углом испарением материала в вакууме. Высокой контрастности достигаюг при использовании урана, вольфра(11а, золота, платины и других веществ. Иногда для оттенения применяют углерод. На рис. 136 дана схема двух основных способов получения углеродных реплик. На рис., 137 показана последовательность операций и возникновение изображения на экране при получении реплик с объектов, образованных контактирующими сферическими частицами. Это часто имеет место при исследовании кага лизаторов и носителей глобулярного строения [78]. [c.309]

    Метод оттенения позволяет не только увеличить контрастность изображения, но и установить размеры деталей исследуемых объектов. Для этого по микрофотографиям измеряют длину тени и, зная угол оттенения, вычисляют высоту детали объекта Л по формуле [c.188]

    Помимо скачкообразных (саккадических) движений, наши глаза обычно много раз в секунду совершают очень малые случайные движения с амплитудой в несколько угловых минут [390]. Этот тип движения, его называют тремор, очень многие считали обусловленным неспособностью глазных мышц удерживать глаз в строго фиксированном положении. Так продолжалось до тех пор, пока не был найден способ [134, 550, 551] изучить, как протекает зрительный процесс при устранении указанных малых быстрых перемещений изображения на сетчатке. Небольшое зеркальце, закрепленное на глазном яблоке, использовалось для проекции изображения на экран таким образом, что любое смещение глаза вызывало соответствующее смещение проектируемой картины. Элементы изображения проектируемой картины при этом оказывались намертво привязанными к одним и тем же определенным участкам сетчатки. Было установлено, что стабилизированное на сетчатке изображение контрастных картин становится невидимым (т. е. перестает восприниматься зрительным аппаратом) примерно в течение минуты. Однако очень быстрое чередование интервалов наблюдения подобных картин с интервалами полной темноты (лишь бы только избежать эффекта мерцания, при котором глаз даже частично не адаптируется к темноте) восстанавливало способность видеть картину. Быстрое угасание возможности различать детали называется локальной адаптацией моргание и движения глаз типа тремора ликвидируют последствия локальной адаптации и поддерживают максимальную способность различать детали в процессе зрительного восприятия. Фоторецепторы сетчатки вырабатывают лишь сигналы об изменениях в плотности падающего потока излучения, а вовсе не о самой плотности. [c.38]

    Выбор рентгеновских пленок. Выбор специалистом той или иной пленки определяется необходимостью получения рентгеновского снимка с определенной контрастностью и четкостью изображения. Контрастность пленки, ее чувствительность и гранулярность взаимосвязаны, высокочувствительные пленки имеют крупные зерна и низкий предел разрешения, а низкочувствитель-ные — мелкие зерна и высокий предел разрешения. Поэтому, хотя с экономической точки зрения желательно, чтобы время экспонирования пленки было как можно короче, использование высокочувствительной пленки офаничивается ее зернистостью, которая в значительной мере огфеделяет качество изображения мелких дефектов. Заводы-изготовители пленок выпускают их с достаточно широким диапазоном по чувствительности, контрастности и фанулярности (см. табл. 5 — 8). [c.62]

    Одной из разновидностей маркировочных липких лент являются ленты для рельефного тиснения, в частности этикеток. Лента выполнена на основе специальной светотермостойкой поливинилхлоридной смолы, включает поливипилхлоридный окращеиный пластикат, чувствительный к давлению клеящий липкий слой и защитную полиэтиленовую пленку, которая предохраняет промежуточные слои от механических воздействий, препятствз ет пере.ходу клея на обратную сторону ленты при ее разматывании и обеспечивает возможность выполнения специальным компостером требуемой надписи без повреждения слоя. Основа ленты обладает способностью давать изображение (контрастное тиснение) белого цвета прп механическом воздействии па нее компостера. После получения изображения, например надписи, снимают защитную полиэтиленовую пленку и приклеивают ленту к поверхности маркируемого изделия. [c.79]

    Для получения качественного изображения применяют образцы очень малой толщины, которые наносят на тонкие подложки из аморфного материала. Увеличение толщины образца не только ухудшает качество фотографии, но и может привести к его термодеструкции. Очень часто наблюдают не сами объекты, а пользуются репликами (пленки-отпечатки). Метод реплик является косвенным методом изучения микрорельефа поверхности. В качестве материала для реплик используют формвар, вещества типа коллодия и оксид 5162(510), конденсированный в высоком вакууме из паровой фазы. Для усиления контрастности изображения обычно проводят оттенение реплик с помощью напыления на них слоя тя келых металлов (уран, палладий, золото, хром, никель). Напыление проводят путем возгонки металла при высоком вакууме на реплику наносят два-три атомных слоя. [c.251]

    С помощью винтов 1, 7, 10 окончательно регулируют положение держателя для получения наиболее резкого изображения контуров капли н пластинки. При этом нужно учесть, что контрастность изображения зависит также и от стеиени освещенности ячейки, регулировку которой осуществляют поворотом рукоятки трансформатора 14 (целе-сооб]П1зио работать при небольшом накале лампы осветителя) и ирисовой диафрагмы 11. [c.23]

    При работе по темнопольному м е то д у через апертурную диафрагму проходят лишь электроны, рассеянные образцом, при этом на экране наблюдается темное поле, окаймляющее светлые участки, отвечающие по форме плотным ( рассеивающим ) частицам об1эекта. Особенность темнопольного метода — повышенная контрастность изображения. Пользуясь темнопольным методом, можно более отчетливо определить принадлежность рассматриваемого материала к кристаллическому или аморфному классу веществ, что весьма важно при распознавании гидратированных новообразований и компонентов смеси. Он позволяет установить связь между электронно-микроскопическим изображением данного участка объекта и его электронограммой. [c.132]

    Проходя через объект, электроны сталкиваются с ядрами атомов, в результате чего часть из них рассеивается под определенным углом, причем число рассеянных электронов (и угол рассеяния) определяется числом столкновений, которое в свою очередь зависит от плотности объекта, его толщины и скорости электронов. Формирование контрастного изображения объекта на флюоресцентном экране микроскопа связано с разной степенью рассеяния электронов различными участками объекта. Пучок электронов, прощедщий через наиболее толстую часть объекта и имеющий наибольший угол рассеяния, доходит до флюоресцентного экрана значительно ослабленным, в результате интенсивность свечения соответствующего участка экрана мала. При прохождении через более тонкие участки объекта электронный пучок рассеивается меньше и вызывает в соответствующих местах более интенсивное свечение экрана. Так упрощенно можно представить формирование контрастного изображения объекта на экране электронного микроскопа. [c.123]

    ПРОЯВИТЕЛИ (фотографические) — водные или водно-спиртовые растворы специальных химических веществ, применяемые в фотографии и кинопроизводстве для превращения скрытого изображения в видимое (позитив или негатив). В состав П. для обычного т. наз. химического проявления галогенидосеребряных фотографических материалов входят П. (метол, гидрохинон, пирокатехин, пирогаллол и др.), консервирующие вещества (сульфит натрия), щелочи (поташ, сода, бура), противо-вуалирующие (бромид калия, бензотри-азол) и различные специальные добавки. Кроме П. общего назиа чения, существует много специальных — мелкозернистые (выравнивающие) быстрые и сверхбыстрые для достижения высокой контрастности и др. Для цветного проявления многослойных цветофотографических ма- [c.206]

    Качество изображения может быть улучшено за счет спектрального изменения светового потока в микроскопе, достигаемого применением светофильтров. Контрастные фильтры позволяют повышать контрастность окрашенных объектов кристаллы, имеющие одинаковую с фильтром окраску, будут иметь светлый оттенок, а кристаллы, окрашенные в цвет, дополнительный к цвету фильтра, — в темный тон. При использовании контрастных светофильтров целесообразно применение панхроматических фотоматериалов. Для уменьшения силы светового потока (яркости изображения) в соответствии с чувствительностью фотоматериала применяют различные компенсационные фильтры светоослабляющие, фильтры дневного света, теплозащитные и специальные желто-зеленые фильтры. Все эти фильтры обладают небольшим собственным поглощением света, поэтому при цветной микрофотографии их следует применять с учетом этого обстоятельства. Для выделения из видимой части спектра нужного излучения применяют избирательные фильтры — синий, зелеьый, желтый, оранжевый и красный. Эти фильтры используют в специальной флюоресцентной микроскопии. Зеленые фильтры, устраняющие остаточную аберрацию ахроматических объективов, называются корригирующими фильтрами и применяются для повышения контрастности изображения. Синие фильтры повышают разрешающую способность микроскопов. [c.117]

    Специальные виды микроскопии в видимых лучах. В связи с тем что вяжущие вещества состоят из кристаллов, мало отличающихся друг от друга по цвету и рельефу, границы между ними весьма слабо различимы. Для повышения контрастности изображения применяют специальные виды микроскопии получение тем-нопольиого изображения стереоскопического изображения в бинокулярных микроскопах цветное изображение в ультрафиолетовой области фазовоконтрастную микроскопию, интерферометрию, телевизионную микроскопию. [c.122]

    Фазовоконтрастная микроскопия используется для повышения контрастности изображения. В световой микроскопии высокая контрастность объекта обусловливается окрашиванием отдельных его составных компонентов (поляризационная окраска и окраска, возникающая в результате травления препарата) и оптическим эффектом на границе раздела фаз, В электронном микроскопе повысить контрастность изображения этими способами возможно. Контрастность изображения в электронном микроскопе определяется степенью различия в рассеянии электронов отдельными составными частями (кристаллами и т. п.) препарата. Частй недостаточная контрастность отдельных фаз объекта не позволяет в полной мере использовать разрешаюш,ую способность электронного микроскопа. [c.134]

    Оба метода (прямой и косвенный) имеют преимущества п недо-счатки, и выбор метода зависит прежде всего от целей исследования. При исследованиях по методу реплик изменения препарата под деймвием электронов минимальные и изображения получаются с хорошим контрастом, однако при этом методе несколько снижается разрешающая способность микроскопа (по отношению к первоначальному объекту). Основное преимущество прямых методов исследования заключается в том, что они обеспечивают максимальное разрешение. Кроме этого, с помощью специальных приспособлений прямые методы позволяют наблюдать поведение объекта при различных воздействиях на него непосредственно в колонне электронного микроскопа (деформация, на1 ревание, охлаждение и др.) и микродифракцию. Однако контрастность изображения при прямых методах исследования, как правило, незначительна, а изменение объекта при облучении электронами не всегда возможно предотвратить. [c.175]

    Часто наблюдаются такие случаи, когда объект имеет детали, размер которых превышает разрешаемое мп] роскопом расстояние, однако вследствие низкой контрастности изображения эти детали не различимы. Поэтому, чтобы полностью использовать разрешающую способность электронного микроскопа и получить высококачественные электронно-микроскопические изображения, пользуются специальными приемами, иозвол.яющими уси.иить контрастность объекта. Наиболее эффективным и широко распространенным методом увеличения контрастности реплик является метод оттенения, который заключается в том, что на исследуемый объект или на его отпечаток в вакууме нанглляется слой тяжелого металла под некоторым углом к поверхности. Благодаря наклонному направлению пучка частиц металла оттеняющий слой на объекте напыляется неравномерно. В тех местах, где поверхность объекта находится под прямым углом к направлению [c.187]

Настройка яркости, контрастности и четкости

Настройка яркости, контрастности и четкости

В PaintShop Pro можно настраивать яркость, контрастность и четкость фотографий. Контрастность – это разница между самыми светлыми и самыми темными пикселями фотографии. Четкость позволяет отрегулировать уровень детализации в изображении с помощью анализа контрастности в локализованных областях.

Применяя команды для выделенной области или всего изображения, можно выполнить следующие действия:

• настроить яркость и контрастность вручную;

• сделать фотографию четкой и сфокусированной на объекте, с тем чтобы выделить его;

• настроить яркость отдельных областей изображения;

• настроить блики, промежуточные тона и тени, чтобы обеспечить ровные переходы между тонами;

• откорректировать экспозицию;

• более равномерно распределить значения осветления пикселей в оптическом спектре от черного до белого;

• увеличить общую контрастность, если гистограмма не охватывает весь оптический спектр;

• настроить яркость, контрастность и гамму изображения;

• создать изображения, включающие только черно-белые пиксели.

Гистограммы

Гистограмма позволяет отобразить тоновый диапазон изображения и перераспределить баланс между тенями, промежуточными тонами и бликами. Иными словами, гистограмма помогает выявить, является ли фотография недоэкспонированной, переэкспонированной или же она имеет корректную экспозицию.

На многих цифровых камерах гистограмма отображается на ЖК-экране камеры, а на некоторых камерах даже имеется возможность настраивать гистограмму сцены еще до съемки фотографии.

В PaintShop Pro имеется несколько команд для отображения гистограммы в диалоговом окне. Такими командами являются «Кривые», «Уровни», режим дополнительных настроек функции «Интеллектуальная фотокоррекция» и «Корректировка гистограммы».

Примеры гистограмм (справа) для трех различных экспозиций.

При работе с гистограммой обратите внимание на следующие аспекты.

• В левой части гистограммы указывается, какая доля фотографии является черной или почти черной.

• В правой части гистограммы указывается, какая доля фотографии является белой или почти белой.

На графике в диалоговом окне «Корректировка гистограммы» отображается количество пикселей для каждого значения выбранного канала. По вертикальной оси отображается количество пикселей и диапазоны от нуля до наибольшего количества пикселей на графике. По горизонтальной оси отображается значение выбранного канала – от 0 до 255.

Гистограмму для изображения можно вывести на экран в любое время, выбрав Вид  Палитры  Гистограмма.

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Яркость/контрастность.

Откроется диалоговое окно «Яркость/контрастность».

2 Установите или введите значение в поле Яркость.

При использовании положительных чисел фотография становится светлее, при использовании отрицательных чисел – темнее. При нулевом значении исходная настройка сохраняется.

3 Установите или введите значение в поле Контрастность.

При использовании положительных чисел контрастность увеличивается, при использовании отрицательных чисел – уменьшается. При нулевом значении исходная настройка сохраняется.

4 Нажмите ОК.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Освещение/четкость заливки.

Откроется диалоговое окно «Освещение/четкость заливки».

2 Введите или установите значение в поле Освещение заливки.

При установке более высоких значений темные области фотографии становятся светлее, а при нулевом значении сохраняются исходные настройки изображения.

3 Введите или установите значение в поле Четкость.

При использовании положительных чисел увеличивается детализация; при использовании отрицательных чисел уменьшается детализация и фокус. При нулевом значении исходная настройка сохраняется.

4 Нажмите ОК.

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Локальное сопоставление тонов.

Откроется диалоговое окно «Локальное сопоставление тонов».

2 Введите или установите значение в поле Интенсивность.

Используйте наименьшее значение, обеспечивающее удовлетворительный результат. Слишком высокие значения приводят к появлению на фотографии нежелательных дефектов.

3 Нажмите ОК.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Кривые.

Откроется диалоговое окно «Кривые».

2 В раскрывающемся списке Канал выберите один из следующих вариантов цветовых каналов.

• RGB: редактирование красного, зеленого и синего каналов в объединенной гистограмме.

• Красный: изменение только канала красного.

• Зеленый: изменение только канала зеленого.

• Синий: изменение только канала синего.

3 Перетащите точки на графике для настройки взаимосвязи между уровнями ввода (яркость исходных пикселей) и уровнями вывода (яркость откорректированных пикселей).

При перетаскивании точки кривой в левом верхнем углу графика гистограммы для точки отображаются исходные и измененные значения осветления пикселей. Исходное (или вводное) значение отображается слева, а измененное (или выходное) – справа.

4 Нажмите ОК.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Блики/промежуточные тона/тени.

Откроется диалоговое окно «Блики/промежуточные тона/тени».

2 Выберите один из следующих параметров:

• Метод абсолютной настройки: задание абсолютных положений точки гистограммы (25 % — тени, 50 % — промежуточные тона и 75 % — блики). Типичными значениями являются: 35% для теней, 50% для промежуточных тонов и 65% для бликов. Однако для разных фотографий могут указываться разные значения. При увеличении значения область становится более светлой, а при уменьшении – более темной.

• Метод относительной настройки: настройка уровней осветления относительно исходного состояния. При использовании положительных значений область становится более светлой, при использовании отрицательных – более темной.

3 Введите или установите значения в полях Тень, Промежуточный тон и Блик.

4 Нажмите ОК.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Корректировка гистограммы.

Откроется диалоговое окно «Корректировка гистограммы».

2 В разделе Изменить выберите один из следующих параметров.

• Освещенность: указание значений осветления изображения для коррекции контрастности.

• Цвета: выбор цветового канала, который требуется изменить.

При выборе параметра Цвета требуется выбрать цвет в раскрывающемся списке.

3 В раскрывающемся списке Загрузить заготовку выберите По умолчанию.

При использовании значений по умолчанию настройка изображения не выполняется.

4 Настройте регулятор Низкий.

В левой части гистограммы найдите промежуток между левым краем и точкой начала подъема графика. Промежуток означает, что самые темные пиксели на изображении не являются совсем черными. Перетащите регулятор Низкий (черный треугольник) в точку подъема графика. Элемент управления Низкий отображает низкое положение (от 0 до 254). В нижнем поле отображается процентная доля пикселей, имеющих значение от нуля до низкого; контрастность этих пикселей будет утеряна. Как правило, значение параметра Низкий не должно превышать 0,1 %.

5 Настройте регулятор Высокий.

В правой части гистограммы найдите промежуток между правым краем окна и точкой графика, в которой значение пикселей равно нулю. При наличии промежутка перетащите регулятор Высокий (белый треугольник) в эту точку на графике. В результате самые светлые пиксели изображения будут заменены белыми. Как правило, значение параметра Высокий не должно превышать 0,1 %.

6 Настройте регулятор Гамма.

Если изображение в целом слишком темное или слишком светлое, настройте гамму, которая является стандартной мерой изменения контрастности изображения. Чтобы сделать изображение более светлым, увеличьте значение гаммы, перетащив регулятор Гамма (серый треугольник) вправо. Чтобы сделать изображение более темным, уменьшите значение гаммы, перетащив регулятор Гамма влево.

7 Настройте регулятор Промежуточные тона.

Примечание: Если в левой и правой частях графика отображаются максимальные точки, а в центре – низкие точки, следует выполнить сжатие промежуточных тонов. Необходимо увеличить долю теней и бликов, чтобы подчеркнуть соответствующие им детали изображения. Объекты фотографии, расположенные близко к камере, выглядят ярко освещенными по сравнению с темным фоном. Чтобы выполнить сжатие промежуточных тонов, перетащите регулятор Промежуточные тона вверх.

Если максимальные точки графика расположены в центре, а низкие точки — с левой и с правой стороны, выполните расширение промежуточных тонов, перетащив регулятор Промежуточные тона вниз.

8 Нажмите ОК.

С помощью элементов управления Вывод макс. и Вывод мин., расположенных слева от гистограммы, можно создавать художественные эффекты. Регулятор Макс. представляет собой белый кружок в сером квадрате, а регулятор Мин. — черный кружок в сером квадрате. Чтобы сделать самые светлые пиксели темнее, перетащите регулятор Макс. вниз. Чтобы сделать самые темные пиксели светлее, перетащите регулятор Мин. вверх. Хотя регуляторы перетаскиваются вдоль вертикальной оси, изменение значений Макс. и Мин. (от 0 до 255) отображается на горизонтальной оси. Все пиксели, выходящие за рамки диапазона, преобразуются так, чтобы попасть в него. Можно выбрать другой цвет в раскрывающемся списке в разделе Изменить и выполнить аналогичные настройки.

Вкладка «Правка» 

• Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Выравнивание гистограммы.

Вкладка «Правка» 

• Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Растягивание гистограммы.

При использовании команды Растягивание гистограммы самые темные пиксели становятся черными, а самые светлые — белыми. Эта команда не влияет на изображения, в которых уже присутствуют все пиксели – от чисто черных до чисто белых. Если в исходном изображении имеются пиксели, очень близкие по цвету к черному и белому, то использование этой команды не принесет достаточно заметных результатов. Если исходное изображение очень однотонно (т. е. в нем отсутствуют пиксели, близкие по цвету к черному или белому), то эффект от использования этой команды будет очень заметным.

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Уровни.

Откроется диалоговое окно «Уровни».

2 В окне группы Уровни выберите цветовой канал для настройки в раскрывающемся списке Канал.

• RGB: редактирование красного, зеленого и синего каналов в объединенной гистограмме.

• Красный: изменение только канала красного.

• Зеленый: изменение только канала зеленого.

• Синий: изменение только канала синего.

3 Настройте ромбовидные регуляторы для черного, серого или белого или же установите значения в расположенных ниже полях.

• Для затемнения наиболее темных пикселей в фотографии перетащите ромбовидный регулятор черного цвета вправо (или установите значение в поле для числовых значений).

• Для настройки промежуточных тонов в фотографии перетащите ромбовидный регулятор серого цвета (средний) влево или вправо (или установите значение в поле для числовых значений).

• Для осветления наиболее светлых пикселей в фотографии перетащите ромбовидный регулятор белого цвета влево (или установите значение в поле для числовых значений).

Примечание: Чтобы увидеть, какие пиксели отсекаются при перетаскивании ромбовидного регулятора черного или белого цвета, нажмите и удерживайте клавишу Ctrl во время перетаскивания. Отсеченные цвета отобразятся в окне «После».

4 Нажмите ОК.

Изменения, выполненные в диалоговом окне «Автоматические параметры цвета», применяются при использовании кнопок Контрастность, Кривые и Уровни в окне группы Авто диалогового окна Кривые.

С помощью команды Уровни можно расширить гистограмму для фотографии, снятой с неверной экспозицией. Рекомендуется пользоваться данной командой до использования команды Кривые.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Вкладка «Правка» 

1 Выберите Настройка  Яркость и контрастность  Порог.

Откроется диалоговое окно «Порог».

2 Введите или задайте значение осветления пикселей в поле Порог, чтобы определить, какие пиксели следует преобразовать в белые (выше порогового значения) и черные (ниже порогового значения).

Значения можно изменять в диапазоне от 1 до 255. При использовании меньших значений увеличивается количество белых пикселей, при использовании более высоких значений увеличивается количество черных пикселей.

3 Нажмите ОК.

Элемент управления масштабом, доступный в этом диалоговом окне, можно использовать для настройки вида изображения в окнах «До» и «После».

Гистограммы цифровых камер: цвет и контраст

Понимание гистограмм изображений является, вероятно, наиболее важным элементом приобретения навыков работы с изображениями, снятыми цифровой камерой. Гистограмма расскажет вам, правильной ли была экспозиция изображения, является свет жёстким или мягким, и какие изменения сработают наилучшим образом. Это повысит ваши умения не только в компьютерной обработке, но и как фотографа.

В каждом пикселе изображения содержится цвет, который образован некоторой комбинацией первичных цветов: красного (R), зелёного (G) и синего (B). Каждый из этих цветов имеет значение яркости в диапазоне от 0 до 255 для цифрового изображения разрядностью 8 бит. RGB-гистограмма образуется, когда компьютер сканирует все значения яркостей RGB и считает количество яркостей от 0 до 255 в каждом из них. Существуют и другие типы гистограмм, но все они будут иметь базовый вид, аналогичный примеру гистограммы, показанному ниже.

Цвета

Область, в которой находится большинство значений яркости, называется «тональным диапазоном». Тональный диапазон может радикально отличаться от изображения к изображению, и потому выработать ощущение того, как числа соотносятся с яркостями, зачастую критически важно, как до съёмки, так и по её результатам. Не существует «идеальной гистограммы», которой должны соответствовать все изображения; гистограммы должны соответствовать тональному диапазону сцены и замыслу фотографа.

Вышеприведенный пример изображения имеет весьма широкий тональный диапазон, на котором проставлены маркеры для иллюстрации соотношения между уровнями яркостей и элементами изображения. Эта прибрежная сцена имеет очень немного полутонов, но она изобилует тенями и яркими зонами в нижнем левом и верхнем правом углах изображения, соответственно. Это отражается на гистограмме, которая содержит большое число пикселей как на левой, так и на правой границах.

Изображения в высоком и низком ключе

Несмотря на то, что большинство камер в режиме автоматической экспозиции зафиксирует центрированную гистограмму, разброс пиков в гистограмме зависит также от тонального диапазона предмета съёмки. Изображения с перевесом теней называются «низким ключом», тогда как изображения в «высоком ключе» состоят преимущественно из ярких элементов.

Перед тем как сделать снимок, бывает полезно оценить, относится ли предмет съёмки к высокому или низкому ключу. Поскольку камеры измеряют отражённый свет, а не падающий, они не могут оценить абсолютную яркость предмета съёмки. В результате во многих камерах содержатся комплексные алгоритмы, которые пытаются обойти это ограничение и оценить, насколько ярким должно оказаться изображение. Эти оценки часто создают итоговое изображение со средней яркостью в полутонах. Обычно это решение верно, но для сцен в высоком или низком ключе от фотографа может потребоваться скорректировать экспозицию вручную относительно того, что камера сделала бы автоматически. Возьмите за правило применять экспокоррекцию, если средняя яркость предмета съёмки должна оказаться больше или меньше, чем полутона.

Следующий набор изображений мог бы получиться, если бы я использовал автоэкспозицию камеры. Обратите внимание,как среднее число пикселей сдвигается в сторону полутонов.

Большинство цифровых камер лучше воспроизводят сцены в низком ключе, поскольку это предотвращает засветку ярких областей, вне зависимости от того, насколько тёмным может оказаться остальное ихображение. С другой стороны, сцены в высоком ключе зачастую порождают снимки, которые заметно недоэкспонированы. К счастью, недосвет гораздо более простителен, чем пересвет (хотя он и ухудшает соотношение сигнал-шум). Из тех областей, которые в результате переэкспонирования превратились в абсолютно белый, извлечь детали уже невозможно. Когда это происходит, говорят, что произошла «засветка» или «клип».

Гистограмма является хорошим инструментом контроля засветок, поскольку они непосредственно видны на границе диапазона. В случаях, когда в кадре присутствуют отражения от воды или металла, солнце или другие источники яркого света, некоторый небольшой объём засветок может быть вполне приемлем. В конечном счёте количество засветки остаётся на усмотрение фотографа и воплощения его замысла.

Контраст

Гистограмма может также описать степень контраста в изображении. Контраст является измерением разницы яркостей между светлыми и тёмными частями изображения. Широкие гистограммы отражают сцены со значительным контрастом, тогда как узкие гистограммы означают, что контраст снижен, и изображение может оказаться плоским или скучным. Это может быть вызвано любой комбинацией предметов съёмки и условий освещения. Снимки, сделанные в тумане, будут иметь малый контраст, тогда как те, что были сняты в ярком дневном свете, окажутся высококонтрастными.

Контраст может иметь значительное визуальное влияние на изображение, выделяя текстуры, как показано на снимке выше. На высококонтрастной воде тени глубже, а свет более выраженный, порождая текстуру, которая «торчит» из снимка.

Контраст может также варьироваться в различных частях одного снимка как вследствие самих предметов, так и их освещённости. Мы можем поделить снимок с лодкой на три независимых части, каждая со своей собственной гистограммой.

Из всех трёх частей верхняя наиболее контрастна, поскольку снимок сделан при освещении, которое не отражалось сперва от поверхности воды. Это создаёт более глубокие тени под лодкой и её бортами и более яркие тона на освещённых участках. Средняя и нижняя части полностью освещены рассеянным отражённым светом, и потому контраст в них меньше; они соответствуют тем фотографиям, которые могли бы быть сняты в тумане. В нижней части контраста больше, чем в средней, несмотря на гладкое и монотонное синее небо, поскольку здесь присутствует сочетание тени и более интенсивного солнечного света. Условия в нижней части создают более выраженные зоны яркости, но всё же ей не хватает глубины теней из верхней части. Сумма гистограмм всех трёх частей создаёт гистограмму, приведенную ранее.

За дальнейшей информацией о гистограммах обратитесь ко второй части данной статьи:
«Гистограммы: яркость и цвет»

%d0%ba%d0%be%d0%bd%d1%82%d1%80%d0%b0%d1%81%d1%82%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c — English translation – Linguee

Швабе — Пресс-центр — Новости

Специалисты Холдинга «Швабе» нашли техническое решение, значительно снижающее интенсивность паразитных (вредных) бликов в оптических элементах, что позволяет повысить контрастность изображения. Изобретение защищено патентом РФ и может применяться при изготовлении высокочувствительных объективов и окуляров медицинских офтальмоскопов.

Объективы и окуляры с высоким оптическим разрешением и светопропусканием в составе офтальмоскопов позволят получать наилучший контраст наблюдаемого изображения во время исследования участков тыльной стороны глазного яблока. При использовании в медицинской аппаратуре изобретение поможет врачам проводить более качественную диагностику сетчатки глаза, кровеносных сосудов глазного дна, повреждений зрительного нерва, дегенерации желтого пятна и выявлять другие глазные заболевания.

Авторами изобретения стали сотрудники Научно-производственного объединения «Государственный институт прикладной оптики» (НПО ГИПО) Холдинга «Швабе». Суть нового технического решения заключается в сокращении так называемых паразитных бликов, возникающих на границах «Оптическое стекло – оптический клей» в структуре изделия.

«Нашим инженерам удалось значительно снизить данный показатель. Внутри оптической склейки, применяемой в объективах или окулярах, мы нанесли ряд корректирующих слоев. Это нанослой металла, устойчивый к окислению, и оптический пленкообразующий материал в определенных соотношениях. Об использовании аналогичных методов в России нам неизвестно», – отметил генеральный директор НПО ГИПО Виллен Балоев.

Термин «паразитные блики» можно также описать как вредный световой поток, возникающий в виде отраженного сигнала на границе оптических материалов. Это объясняется разностью показателей преломления у данных материалов. Такой поток приводит к снижению контраста изображения, наблюдаемого через оптический прибор. Решение этой проблемы повысит качество работы оптической аппаратуры в целом.

Источник: Пресс-релиз

Что такое контраст при обработке изображений?

Согласно Википедии, контраст — это разница в яркости или цвете, которая делает объект отличимым от других объектов в том же поле зрения.

Взгляните на изображения, показанные ниже

Очевидно, что левое изображение имеет низкий контраст, потому что трудно идентифицировать детали, присутствующие на изображении, по сравнению с правым изображением.

Примером из реальной жизни может быть солнечный и туманный день. В солнечный день все кажется нам ясным и, следовательно, имеет высокий контраст по сравнению с туманным днем, когда все выглядит почти одинаковой интенсивности (тусклый, размытый серый вид).

Более надежный способ проверить, имеет ли изображение низкий или высокий контраст, — это построить гистограмму изображения. Построим гистограмму для изображений

Как видно, из гистограммы левого изображения видно, что значения интенсивности изображения находятся в узком диапазоне. Поскольку трудно различить почти одинаковые значения интенсивности (см. Рисунок ниже, 150 и 148 трудно различить по сравнению с 50 и 200), левое изображение имеет низкий контраст.

Правая гистограмма увеличивает этот разрыв между значениями интенсивности и Whoo! Детали изображения теперь гораздо лучше воспринимаются нами и, таким образом, дает высококонтрастное изображение.

Итак, для высокой контрастности гистограмма изображения должна охватывать весь динамический диапазон, как показано выше правой гистограммой. В следующих блогах мы узнаем, как это сделать.

Есть еще один наивный подход, при котором мы вычитаем максимальные и минимальные значения интенсивности и на основе этой разницы мы оцениваем контраст изображения. Я не буду рекомендовать следовать этому, поскольку на это могут повлиять выбросы (мы обсудим это в следующих блогах). Поэтому всегда строите гистограмму для проверки.

До сих пор мы обсуждали контраст, но не обсуждали причину низкой контрастности изображений.

Низкоконтрастные изображения могут быть результатом плохого освещения, отсутствия динамического диапазона в датчике изображения или даже неправильной настройки диафрагмы объектива во время получения изображения и т. Д.

При выполнении увеличения контраста вы должны сначала решить, хотите ли вы сделать глобальное или локальное усиление контраста. Глобальный означает увеличение контрастности всего изображения, в то время как в локальном мы разделяем изображение на небольшие области и выполняем усиление контрастности для этих областей независимо.Не волнуйтесь, мы подробно обсудим это в следующих блогах.

Эта концепция была прекрасно проиллюстрирована рисунком, показанным ниже (Взято из документации OpenCV)

Очевидно, что при глобальном улучшении детали лица статуи теряются. Пока они сохранились в локальном улучшении. Поэтому нужно быть осторожным при выборе этих методов.

В следующем блоге мы обсудим методы, используемые для преобразования низкоконтрастного изображения в высококонтрастное изображение.Надеюсь, вам понравится читать.

Если у вас есть какие-либо сомнения / предложения, не стесняйтесь спрашивать, и я сделаю все возможное, чтобы помочь или улучшить себя. До Свидания! до скорого.

Контрастность изображения — обзор

1 Введение

Улучшение изображения обычно выполняется путем подавления шума или увеличения контрастности изображения [1–3]. Цель методов улучшения состоит в том, чтобы выделить определенные особенности изображения для последующего анализа или отображения. Их свойствами должны быть уменьшение шума, сохранение деталей и изображения без артефактов.На раннем этапе развития обработки сигналов и изображений линейные фильтры были основными инструментами. Их математическая простота и наличие некоторых желаемых свойств облегчили их проектирование и реализацию. Более того, линейные фильтры обеспечивают удовлетворительную работу во многих приложениях. Однако линейные фильтры имеют низкую производительность при наличии шума, который не является аддитивным, а также в задачах, где встречаются нелинейности системы или негауссова статистика. Кроме того, различные критерии, такие как критерий максимальной энтропии, приводят к нелинейным решениям.В приложениях обработки изображений линейные фильтры, как правило, размывают края, не удаляют импульсный шум эффективно и плохо работают в присутствии шума, зависящего от сигнала. Кроме того, хотя точные характеристики нашей зрительной системы не совсем понятны, экспериментальные результаты показывают, что первые уровни обработки нашей зрительной системы обладают нелинейными характеристиками. По этим причинам методы нелинейной фильтрации для обработки сигналов / изображений были рассмотрены еще в 1958 году [1].С тех пор нелинейная фильтрация динамично развивалась. Об этом свидетельствует количество опубликованных в настоящее время исследований и широкое использование нелинейных цифровых фильтров в различных приложениях, особенно в телекоммуникациях, обработке изображений и обработке геофизических сигналов. Большинство доступных в настоящее время пакетов программного обеспечения для обработки изображений включают нелинейные фильтры, такие как медианные фильтры и морфологические фильтры.

В этой главе представлена ​​конструкция гибридного фильтра, сочетающего адаптивный многоступенчатый нелинейный фильтр и вейвлет-преобразование с разным разрешением / разной ориентацией, и проиллюстрировано применение гибридного фильтра для улучшения изображения в медицинской визуализации.Конкретное клиническое применение, используемое в качестве примера, — это увеличение кластеров микрокальцификации (МКК) и массы на оцифрованных маммограммах. Метод гибридного улучшения используется для улучшения как их визуализации, так и их обнаружения с помощью методов компьютерной диагностики (CAD). Улучшение MCC и масс является хорошей моделью для оценки гибридного нелинейного фильтра и вейвлет-преобразования, поскольку обнаружение этих структур представляет собой серьезную проблему для работы датчиков рентгеновского изображения и мониторов отображения изображений.Микрокальцификации и массы различаются по размеру, форме, интенсивности сигнала и контрасту, и они могут располагаться в областях очень плотной паренхиматозной ткани, что затрудняет их обнаружение [1–12]. Классификация МКР и новообразований как доброкачественных или злокачественных требует, чтобы их морфология и детали были сохранены как можно точнее.

Внедрение прямых цифровых рентгеновских датчиков, в отличие от традиционного метода рентгеновской экранной пленки, потребует использования специализированных компьютерных мониторов с высокой яркостью для считывания маммограмм в центральных или удаленных местах.Эти мониторы должны конкурировать с обычными световыми коробами, используемыми для интерпретации фильмов, чтобы обеспечить жизнеспособную реализацию беспленочной радиологии. Улучшение изображения MCC и массы на оцифрованных маммограммах потенциально должно улучшить визуальную диагностику на мониторе компьютера, а также может использоваться в качестве алгоритма предварительной обработки для методов CAD, предлагаемых в качестве «второго мнения» в стратегиях чтения [11, 12]. Точно так же улучшенные характеристики отклика либо дигитайзеров рентгеновской пленки, либо прямых цифровых датчиков недавней разработки, такие как их пространственное разрешение и контраст изображения, налагают большие ограничения на разработку алгоритмов улучшения изображения, поскольку детали изображения, такие как небольшие микрокальцификации, должны быть сохраненным.Наконец, необходимо учитывать изменяющиеся характеристики шума этих новых датчиков и возможное образование артефактов изображения, особенно при высоком разрешении, чтобы снизить частоту ложных срабатываний обнаружения MCC или масс.

Методы мультиразрешения / мультиориентации, такие как вейвлет-преобразование, первоначально разработанные в области обработки сигналов [13], были предложены для улучшения изображения, сегментации или обнаружения границ в области цифровой маммографии [12, 14].Мотивация для подходов с множественным разрешением / разной ориентацией заключается в их неотъемлемом преимуществе по сравнению с традиционными методами фильтрации, которые в первую очередь сосредоточены на связи между пикселями изображения в одном масштабе и, как правило, не могут сохранить детали изображения важных клинических особенностей. Например, использование традиционных одномасштабных алгоритмов САПР для улучшения или обнаружения MCC обычно приводит к чувствительности (истинно положительный, TP, уровень обнаружения), который не превышает 85% с 1–4 ложными срабатываниями (FP) на изображение. [1–3].

Архитектура гибридного фильтра включает в себя, прежде всего, адаптивный многоступенчатый нелинейный фильтр (AMNF), используемый как для подавления шума, так и для улучшения изображения путем сглаживания фоновых структур, окружающих интересующие структуры. Во-вторых, для дальнейшего избирательного улучшения используется вейвлет-преобразование с множеством разрешений и ориентацией (MMWT). Гибридный фильтр использует преимущества процессов разложения изображения и восстановления MMWT, в которых восстановление определенных подизображений используется для выборочного усиления интересующих структур и разделения фоновых структур.Наконец, гибридный фильтр выборочно объединяет отфильтрованные и реконструированные изображения, чтобы обеспечить дальнейшее улучшение и выборочное удаление фоновых тканевых структур.

В этой главе, Раздел 2 представляет архитектуру гибридного фильтра и теоретические основы AMNF и MMWT, а также оптимизацию параметров фильтра. Раздел 3 описывает оценку визуальной интерпретации улучшенных изображений и результаты обнаружения. В разделе 4 представлены обсуждение и выводы.

Алгоритмы обработки изображений: регулировка контрастности и яркости изображения

Как фотограф-любитель, я всегда задавался вопросом, как Apple Photos, Lightroom и Photoshop реализуют регулировку контрастности изображения. Потратив некоторое время на чтение, стоит поделиться этим подходом.

Начнем с основ.

Гистограмма — это просто гистограмма, представляющая [в данном случае] различные частоты цветов в изображении.

Вот типичная гистограмма, которую вы можете увидеть:

Источник: гистограммы для начинающих

Яркость

В качестве предварительного шага давайте попробуем изменить яркость изображения.Позже он поддается корректировке контрастности.

Учитывая гистограмму, если мы сдвинем ее содержимое влево или вправо, мы можем сделать изображение темнее или светлее соответственно.

Предположим, мы имеем дело с 8-битным цветовым пространством RGB. Одна сторона гистограммы будет (0, 0, 0) [черный], а другая сторона будет (255, 255, 255) [белый].

По мере того, как мы перемещаем гистограмму вправо, мы увеличиваем частоту значений, приближающихся к белому на изображении, тем самым делая изображение ярче.И наоборот, сдвиг гистограммы влево перемещает больше значений в сторону черного, тем самым делая изображение темнее.

Вот пример функции, которая может изменять яркость изображения.

Исходное изображение

Яркость + 40%

Яркость — 40 %

Предыдущий код слишком упрощен. Правильная реализация будет отображать цветовое пространство RGB в HSL. Затем он изменит значения яркости, а затем преобразует изображение обратно в цветовое пространство RGB.Однако изменение значений RGB таким образом все еще иллюстрирует суть без увеличения объема статьи.

Контрастность

Контрастность — это просто мера разницы между максимальной и минимальной интенсивностью пикселей в изображении. Итак, чтобы увеличить контраст изображения, нам нужно увеличить расстояние между максимальной и минимальной интенсивностями пикселей.

Мы рассмотрим несколько различных алгоритмов регулировки контраста, начиная с растяжения контраста / гистограммы.

Растяжение контраста / Растяжение гистограммы

Как следует из названия, на самом деле это просто процесс взятия существующих значений интенсивности в изображении и «растягивания» их для соответствия всему диапазону возможных значений — [0, 255] .

Фото Джанкарло Корти на Unsplash

Если мы посмотрим на гистограмму изображения, мы увидим, что большинство значений интенсивности смещено в левую часть графика и очень мало значений существует в более высоком диапазоне яркости.

После применения растяжения контраста к этой фотографии значения интенсивности гистограммы должны быть распределены по всему диапазону.

Поскольку мы увеличили разницу между максимальным и минимальным значениями интенсивности, вы можете видеть, что мы увеличили контраст изображения.

Также важно отметить, что общая форма гистограммы сохраняется при таком подходе. Это не относится к будущим алгоритмам, которые мы рассмотрим.

Чтобы реализовать растяжение контраста, нам сначала нужно найти минимальную и максимальную интенсивности пикселей.Затем мы можем просто применить следующее преобразование к каждому пикселю, чтобы получить новое значение интенсивности для этого пикселя в выходном изображении.

Если бы мы хотели применить тот же подход к изображению RGB, нам нужно было бы преобразовать изображение в цветовое пространство Hue, Saturation, Intensity (HSI). Затем мы выполняли те же вычисления, что и выше, только для значения интенсивности, а затем отображали результат обратно в цветовое пространство RGB.

Результатом этого шага нормализации будет значение от 0 до 1.0, который мы затем умножили на 255, чтобы получить правильное значение для пикселя.

Однако в этом подходе есть одна загвоздка.

Рассматривая приведенную выше формулу, мы видим, что если минимальные и максимальные значения были 0 и 255, изображение не изменилось. Таким образом, большинство реализаций этого алгоритма выбирают значения 5% от краев вместо строго минимальных / максимальных значений интенсивности.

Вы всегда можете поиграть с тем, насколько далеко вы отодвинетесь от краев, чтобы контролировать, насколько дополнительный контраст применяется к изображению.

До

После

Выравнивание гистограммы

В то время как растяжение гистограммы изменяет диапазон значений интенсивности для распространения по всему возможному диапазону, выравнивание гистограммы создает равномерное распределение значений гистограммы.

Кредит: Википедия

Выравнивание гистограммы никоим образом не гарантирует улучшенных результатов. Преобразование значений интенсивности в равномерное распределение может очень хорошо снизить контраст или внести дополнительный шум в изображение.

Псевдокод

1. Перебрать все пиксели изображения.
2. Подсчитайте частоту каждого значения интенсивности в словаре.
3. Создайте пустой массив длиной 256.
4. Используя наш словарь, мы заполним этот массив таким образом, чтобы каждый индекс сохранял вероятность появления этого значения интенсивности в исходном изображении. Например, индекс 5 в массиве будет представлять вероятность появления во входном изображении интенсивности 5.
5. Создайте кумулятивную функцию распределения (мы рассмотрим это чуть позже).
6. Используйте кумулятивную функцию распределения для преобразования значения исходного пикселя и вычисления нового значения пикселя в выходном изображении.

Первый шаг — подсчитать различные частоты интенсивности в нашем исходном изображении:

Полный код доступен ниже, но вот выдержка из вывода:

  0, 3028 
 1, 1216 
 2, 1188 
 3, 1262 
 4, 1242 
...  

Неудивительно, что значения гистограммы сильно смещены влево, указывая на то, что изображение находится на темной стороне.

Теперь, когда у нас есть распределение вероятностей, давайте сгенерируем нашу кумулятивную функцию распределения [CDF]. CDF — это представление того, сколько значений меньше определенного значения существует в нашем входном изображении.

Например, в таблице ниже мы видим, что там прибл. 150 000 пикселей, которые меньше или равны уровню интенсивности 65 (из 255).

Вычисление всех этих частот и вероятностей помогает нам преобразовать гистограмму в равномерное распределение.

Отлично! Все, что нам нужно сделать, это использовать информацию в CDF для преобразования значений интенсивности в исходном изображении.

Чтобы выполнить это преобразование, мы возьмем пиксель исходного изображения — например, пиксель в (10, 10) — и найдем его значение интенсивности. Затем мы будем использовать это значение интенсивности для индексации в нашем массиве, в котором хранятся результаты CDF, чтобы найти новую интенсивность для выходного пикселя.

Если это все еще немного сбивает с толку, код должен прояснить ситуацию.

Теперь у нас есть новое выходное изображение:

Давайте проверим нашу работу и посмотрим на гистограмму этого нового изображения:

Мне кажется довольно однородным 🙂

Код

Альтернативы

Давайте быстро охватите некоторые другие подходы.

Нелинейное растяжение

Когда мы обсуждали растяжение контраста, мы одинаково растягивали все части гистограммы.Нелинейное растяжение — это, по сути, тот же подход, но он будет использовать некоторую другую функцию для выборочного растягивания разных частей гистограммы по-разному. Например, реализация может вместо этого использовать логарифмическую функцию для растягивания гистограммы.

Спецификация гистограммы

Этот подход тесно связан с выравниванием гистограммы. Вместо создания равномерного распределения спецификация гистограммы позволяет вам преобразовать гистограмму изображения в соответствии с другой указанной вами гистограммой.Таким образом, выравнивание гистограммы — лишь одна из разновидностей этого подхода, при котором предоставленная гистограмма равномерно распределена. Вместо этого этот подход позволяет вам передать любую гистограмму для сопоставления.

Адаптивная модификация гистограммы

Этот подход включает создание нескольких гистограмм, каждая из которых соответствует разным частям исходного изображения. Это позволяет выполнять более точную настройку контрастности. Этот подход часто используется, когда вы хотите обеспечить локальную регулировку контраста или в более общем плане улучшить края изображения.

Если вам нравится это техническое погружение в современные алгоритмы, подпишитесь на меня в Twitter или посетите мой личный сайт, чтобы увидеть больше сообщений.

Источники

Ранее опубликовано на https://digitalbunker.dev/2021/01/09/understanding-contrast-algorithms/

Истории по теме

Теги

  import numpy as np
импортировать matplotlib
импортировать matplotlib.pyplot как plt

из данных импорта изображения
из скимэджа.util.dtype import dtype_range
из skimage.util import img_as_ubyte
от экспозиции импорта скимэджа
с диска импорта skimage.morphology
из skimage.filters рейтинг импорта


matplotlib.rcParams ['font.size'] = 9


def plot_img_and_hist (изображение, оси, ячейки = 256):
    "" "Постройте изображение вместе с его гистограммой и совокупной гистограммой.

    "" "
    ax_img, ax_hist = оси
    ax_cdf = ax_hist.twinx ()

    # Показать изображение
    ax_img.imshow (изображение, cmap = plt.cm.gray)
    ax_img.set_axis_off ()

    # Показать гистограмму
    ax_hist.hist (image.ravel (), бункеры = бункеры)
    ax_hist.ticklabel_format (ось = 'y' ,, scilimits = (0, 0))
    ax_hist.set_xlabel ('Интенсивность пикселей')

    xmin, xmax = dtype_range [image.dtype.type]
    ax_hist.set_xlim (xmin, xmax)

    # Показать совокупное распределение
    img_cdf, бины = экспозиция.cumulative_distribution (изображение, бины)
    ax_cdf.plot (бины, img_cdf, 'r')

    вернуть ax_img, ax_hist, ax_cdf


# Загрузить пример изображения
img = img_as_ubyte (data.moon ())

# Глобальное выравнивание
img_rescale = экспозиция.equalize_hist (img)

# Эквализация
selem = диск (30)
img_eq = ранг.выравнивать (img, selem = selem)


# Показать результаты
fig = plt.figure (figsize = (8, 5))
оси = np.zeros ((2, 3), dtype = np.object)
оси [0, 0] = plt.subplot (2, 3, 1)
оси [0, 1] = plt.subplot (2, 3, 2, sharex = axes [0, 0], sharey = axes [0, 0])
оси [0, 2] = plt.subplot (2, 3, 3, sharex = axes [0, 0], sharey = axes [0, 0])
оси [1, 0] = plt.subplot (2, 3, 4)
оси [1, 1] = plt.subplot (2, 3, 5)
оси [1, 2] = plt.subplot (2, 3, 6)

ax_img, ax_hist, ax_cdf = plot_img_and_hist (img, оси [:, 0])
ax_img.set_title ('Низкоконтрастное изображение')
ax_hist.set_ylabel ('Количество пикселей')

ax_img, ax_hist, ax_cdf = plot_img_and_hist (img_rescale, оси [:, 1])
ax_img.set_title ('Глобальное выравнивание')

ax_img, ax_hist, ax_cdf = plot_img_and_hist (img_eq, оси [:, 2])
ax_img.set_title ('Локальное выравнивание')
ax_cdf.set_ylabel ('Доля общей интенсивности')


# предотвращаем перекрытие меток оси Y
fig.tight_layout ()
plt.show ()