Program pro zlepšení jasnosti na rozmazaných fotografiích. Jak udělat rozmazanou fotku jasnější? Uložte vylepšené fotografie. Hosting fotografií zdarma. Jak ukázat vylepšenou fotku přátelům

Pro rozmazání a rozostření prakticky nic neeliminuje. Odpovídající matematický aparát se začal vyvíjet přibližně před 70 lety, ale stejně jako u mnoha jiných algoritmů pro zpracování obrazu našlo toto vše široké uplatnění teprve nedávno. Zde je pár obrázků jako ukázka:

Pravý obrázek byl získán z levého, bez použití 48bitového formátu (v tomto případě dojde ke 100% obnově původního obrázku) - vlevo je běžný PNG, uměle rozmazaný. Díky tomu vidíme kvalitnější obraz.

Mnoho lidí věří, že rozmazání je nevratná operace a informace jsou nenávratně ztraceny, protože... Každý pixel se promění v bod, vše se promíchá a s velkým poloměrem rozostření je výsledkem jednotná barva v celém snímku. Není to tak úplně pravda – všechny informace jsou prostě přerozděleny a lze je jednoznačně obnovit. Jedinou výjimkou jsou okraje snímku o šířce rovnající se poloměru rozostření, kde je úplné obnovení nemožné.

Pojďme si to ukázat pomocí malý příklad pro jednorozměrný případ. Představme si, že máme řadu pixelů s hodnotami:

x 1 | x 2 | x 3 | x 4 … - Původní obrázek.

Po zkreslení se hodnota každého pixelu sečte s hodnotou levého, tzn. x" i = x i + x i-1 . Potřebujeme také dělit 2, ale tento krok pro jednoduchost vynecháme. V důsledku toho máme rozmazaný obrázek s hodnotami pixelů:

x 1 + x 0 | x 2 + x 1 | x 3 + x 2 | x 4 + x 3 … - Rozmazaný obraz.

Nyní se pokusíme jej obnovit. Odečteme hodnoty postupně podél řetězce podle schématu: od druhého pixelu - prvního, od třetího - výsledku druhého, od čtvrtého - výsledku třetího atd. Dostaneme:

x 1 + x 0 | x 2 -- x 0 | x 3 + x 0 | x 4 -- x 0 … - Obnovený obrázek.

Ve výsledku jsme tak místo rozmazaného obrázku dostali ten původní, k jehož pixelům byla přidána neznámá konstanta X 0 se střídavým znakem. To už je mnohem lepší - tuto konstantu lze zvolit vizuálně, můžeme předpokládat, že se přibližně rovná hodnotě X 1 , lze automaticky vybrat s takovým kritériem, aby hodnoty sousedních pixelů co nejméně „skákaly“ atd. Vše se ale změní, když přidáme šum (který je na reálných snímcích vždy přítomen). S popsaným schématem se v každém kroku bude hromadit příspěvek hluku k celkové složce, což nakonec může poskytnout zcela nepřijatelný výsledek. Ale jak jsme viděli, obnova je docela možná i takto primitivním způsobem.

Model procesu zkreslení

Přejděme nyní k formálnějšímu a vědeckému popisu procesů deformace a restaurování. Budeme uvažovat pouze polotónové černobílé obrázky za předpokladu, že ke zpracování plnobarevného obrázku stačí zopakovat všechny potřebné kroky pro každý z barevných kanálů RGB. Představme si následující zápis:

f(x, y) - původní nezkreslený obraz.

h(x, y) - funkce zkreslení.

n(x, y) - aditivní šum.

g(x, y) je výsledkem zkreslení, tzn. co vidíme jako výsledek (rozmazaný nebo neostrý obraz).

Zformulujme model procesu zkreslení takto:

g(x, y) = h(x, y) * f(x, y) + n(x, y) . (1)

Úkolem obnovení zdeformovaného obrázku je najít nejlepší aproximaci f"(x,y) původního obrázku. Zvažme každou složku podrobněji. S f(x, y) a g(x, y) je vše docela jasné Rozeberme si funkci h(x, y ): v procesu zkreslení se každý pixel původního obrazu promění v bod pro případ rozostření a v segment pro případ prostého rozostření nebo naopak , můžeme říci, že každý pixel zkresleného obrázku je „sestaven“ z pixelů určitého okolí původního obrázku To vše se na sebe navrství a ve výsledku dostaneme zkreslený obrázek pixel je rozmazaný nebo shromážděný se nazývá funkce zkreslení.

Další synonyma jsou PSF (Point spread function, tedy funkce rozdělení bodů), kernel operátoru zkreslení, kernel a další. Rozměr této funkce je menší než rozměr samotného obrázku. Například v počáteční úvaze příkladu byl rozměr funkce 2, protože každý pixel se skládal ze dvou.

Zkreslující funkce

Uvidíme, jak vypadají typické funkce zkreslení. Použijeme standardní nástroj - Matlab, který obsahuje vše potřebné pro širokou škálu experimentů se zpracováním obrazu a umožňuje soustředit se na samotné algoritmy a přesunout veškerou práci do funkčních knihoven. Zde jsou příklady typu PSF:

PSF v případě gaussovského rozostření pomocí fspecial("gaussian", 30, 8).

PSF v případě mazání funkcí fspecial("motion", 40, 45).

Operace aplikace zkreslující funkce na jinou funkci (in v tomto případě k obrazu) se nazývá konvoluce, tzn. některá oblast původního obrázku se sbalí do jednoho pixelu zdeformovaného obrázku. Označuje se operátorem "*" (neplést s násobením). Matematicky je to pro obrázek f o rozměrech MxN a zkreslující funkci h o rozměrech mxn zapsáno následovně:

g(x,y) = h(x,y)*f(x,y) = h(i,j)f(x+i,y+j). (2)

Kde, . Inverzní operace konvoluce se nazývá dekonvoluce a řešení takového problému je netriviální.

Představuji vám program smartdeblur pro odstranění rozmazání a rozostření. Jeho první distribuce a zdroje lze stáhnout na github.com/Y-Vladimir/SmartDeblur, nejnovější, placené distribuce jsou k dispozici na smartdeblur.net.

Níže vidíte výsledek zpracování rozmazaného snímku. Fotografie byla přijata Fotoaparát Canon Objektiv 500D, EF 85mm/1,8. Pro dosažení rozmazání zaostřete v manuálním režimu. Jak vidíte, text je absolutně nečitelný, můžete jen hádat, že se jedná o nějaké dialogové okno.

A toto je výsledek zpracování:

Téměř celý text je čitelný, i když jsou zde určité zkreslení.

Připomeňme si teorii

Během zkreslení se z každého pixelu původní fotografie stane segment (při běžném rozostření) nebo bod (při rozostření). To vše se superponuje a výsledkem je zkreslená fotografie – tomu se říká konvoluce nebo konvoluce obrazu. Zákon, podle kterého je jeden pixel rozmazaný, se nazývá funkce zkreslení nebo PSF (Point spread function).

Abychom obnovili obraz, musíme obrátit (obrátit) konvoluci, ale vzít v úvahu šum. Ale není to tak jednoduché. Na pomoc přichází konvoluční teorém a Fourierova transformace. Myslím, že nemá cenu podrobněji popisovat teorii na tomto blogu. Protože samotným účelem nahrávky je dát odkaz na program a říct, co umí. Pokud vás zajímají teoretické problémy, autor jim věnoval tři články:

habrahabr.ru/post/136853
habrahabr.ru/post/147828
habrahabr.ru/post/152885

Popis

SmartDeblur demonstruje obnovu rozostřených a rozmazaných snímků.

Hlavní funkce:

Vysoká rychlost. Zpracování fotografií s rozlišením 2048*1500 trvá v režimu Náhled asi 300 ms.
Výběr nastavení v reálném čase. Není potřeba mačkat tlačítko Náhled, vše se děje automaticky, stačí posunout posuvníky nastavení.
Zpracování probíhá u fotografií v plném rozlišení. Nejsou zde žádná malá náhledová okna ani tlačítka Použít.
Obnovení rozostřených a rozmazaných snímků
Úprava pohledu PSF

Hlavní důraz byl kladen na rychlost zpracování. V důsledku toho je lepší než komerční analogy.

Je pravda, že program má řadu funkcí a chyb - při některých hodnotách se fotografie pokryje vlněním.

Srovnání

Porovnejme kvalitu zpracování s placenými analogy.
Vezměme si 2 nejznámější programy:

Topaz InFocus - topazlabs.com/infocus
Focus Magic - focusmagic.com

Pořídíme reklamní obrázky, které jsou na jejich oficiálních stránkách - to zaručuje optimální parametry programu (s největší pravděpodobností vývojáři pečlivě vybrali fotografie a vybrali nastavení před zveřejněním inzerátu na webu).

Obnova mazání:

topazlabs.com/infocus/_images/licenseplate_compare.jpg

Zpracování s následujícími parametry:

Výsledek na webu Topaz InFocus:

Druhým příkladem je obnovení rozostření.

Vezměme si příklad z webu Focus Magic: focusmagic.com/focusing-examples.htm

Neostré fotky jsou z nějakého důvodu stále populárnější, ale bez tolik oblíbených filtrů, jako je Instagram, bývají otravné. Řekněme, že jste se pokusili natočit jedinečné rodinné video, jen abyste zjistili, že obraz je rozmazaný a roztřesený.

Ukázalo se, že existují programy, které dokážou zaostřit fotografie, aniž by se ve Photoshopu motaly. Zatímco ve většině případů se z rozmazané fotografie nebo videa nikdy nezmění ostrá a krásná kopie, lze tyto nástroje použít k obnovení důležitých detailů a obnovení ostrosti, aby záběr vypadal o něco lépe.

I když nemůžete očekávat, že pořídíte sérii divoce rozostřených fotografií a upravíte je tak, aby vypadaly jako obálka časopisu, s těmito aplikacemi můžete jít ve stylu CSI a dosáhnout úžasných výsledků.

Plně bezplatná aplikace, který lze použít kolikrát chcete a je v mnoha ohledech přátelštější než Focus Magic. Na druhou stranu jeho chod není příliš stabilní (program během testování několikrát zamrzl, zejména při načítání příliš těžkých obrázků) a výsledky, které program produkuje, se mohou lišit.

SmartDeblur má několik užitečných funkcí – přítomnost možnosti přiblížení a také možnost Fit To Window. Výsledky můžete také porovnat s originálem kliknutím na „Zobrazit originál“. Náhled je k dispozici pro celý obrázek. Program obsahuje ukázku, na které se můžete naučit ostřit, abyste četl rozmazaný text.

Po otestování nástroje na vlastních fotografiích jsem zjistil, že nefunguje tak dobře jako Focus Magic. Ale podařilo se mi získat dobré výsledky s obrázkem obsahujícím text.

Klady: Zcela zdarma, s přátelským rozhraním, velmi užitečné pro čtení rozmazaného textu na fotografiích.
mínusy: Není příliš stabilní, nefunguje tak dobře se skutečnými fotografiemi (ale vyzkoušejte aplikaci sami, abyste mohli vyjádřit svůj verdikt).

Pokus o obnovení ztracených částí bude mít pocit, jako byste pracovali na CSI, ale nečekejte nic velkolepého.

Kouzlo zaměření

Focus Magic je více než jen program ostření. Podle jejich webu používají „pokročilé forenzní dekonvoluční technologie, které doslova odstraňují rozostření jako ruka“. Teoreticky si aplikace dokáže poradit s neostrými obrázky a rozmazanými videi obnovením ztracených detailů. Ale opravdu to funguje?

Focus Magic má k automatickému nástroji daleko. A to je obrovská nevýhoda, protože bezplatná zkušební verze vám umožňuje provést pouze 10 operací. Poté si budete muset zakoupit plnou licenci, která stojí 45 $. Po načtení obrázku se nejprve musíte rozhodnout, zda zaostříte, odstraníte pohybové rozmazání, rozostření nebo odstraníte z obrázku nečistoty. Poté začíná dlouhý proces nastavování parametrů.

Vzhledem k tomu, že náhled je možné vidět pouze pro malou oblast obrázku, je potřeba mnoho pokusů, než dosáhnout dobrého efektu pro celou fotografii.

Klady: Vypadá to jako profesionální nástroj, který dokáže opravdu dosáhnout dobrých výsledků.
mínusy: Práce vyžaduje mnoho pokusů, ale uživatel bezplatné verze jich má jen 10, navíc zde není možnost měnit měřítko (zoom), což je nepohodlné.

Aplikaci můžete použít k obnovení ostrosti snímků, pokud máte trpělivost a peníze.

Aplikace, na rozdíl od svých konkurentů, má několik funkcí: velmi podrobné pokyny a soběstačnost. Soběstačností mám na mysli schopnost programu převzít těžké nastavení, pokud se tak rozhodnete. Pokud víte, co děláte, máte přístup k pokročilým nastavením, ale to není vůbec nutné.

Po dokončení školení můžete začít se zpracováním. Chcete-li to provést, umístěte červený čtverec na oblast se silným rozmazáním a klikněte na tlačítko Zpracovat. Ve většině případů je to vše. Pokud nejste s výsledky spokojeni, můžete čtverec přesunout do jiné oblasti a zkusit to znovu. Aplikace dělá svou práci dobře a podařilo se jí proměnit některé rozmazané fotografie na slušné.

Jak vidíte, nevýhodou jsou vodoznaky, které se aplikují na všechny fotografie, které zpracováváte bezplatná verze aplikací. Pokud se vám program opravdu líbí a chcete se vodoznaku zbavit, bude vás licence stát 39 dolarů.

klady: Snadné použití, dobré výsledky zpracování, horší s textem.
mínusy: Všechny zpracované fotografie jsou opatřeny vodoznakem. Licence stojí 39 USD.

závěry

Věřte nebo ne, strávil jsem půl dne zkoumáním tohoto tématu. Po pokusu doostřit hodně rozmazané fotky a videa jsem si uvědomil jednu věc – lepší je hned natočit dobrý materiál. Ale pokud z nějakého důvodu plán A nevyjde, pak výše uvedené aplikace možná dokážou z vašeho materiálu něco vymáčknout, ale opravdu záleží na tom, čeho se snažíte dosáhnout.

Moderní fotografické vybavení má bohužel k dokonalosti daleko. I ten nejdražší fotoaparát může v nouzi selhat. Stane se něco mimořádného, člověk vytáhne foťák, zmáčkne spoušť, ale ve skutečnosti dopadne i snímek rozmazané a ztracený okamžik již nebude možné vrátit. V tomto případě pomůže nový softwarový algoritmus SmartDeblur.

Program SmartDeblur byl vyvinut Vladimirem Yuzhikovem, který se pokusil vyřešit dva z nejdůležitějších problémů v jednom produktu, kvůli kterému jsou obrázky rozmazané. Obraz může být špatný kvůli špatnému zaostření a kvůli pohybu fotoaparátu při otevřené závěrce. Každá z těchto dvou chyb může velmi zničit fotografie Vladimír si však věří, že ten nekvalitní ještě není zcela ztracen v historii.

Autor projektu SmartDeblurříká, že i v případě rozmazané fotografie jsou na snímku všechny potřebné pixely, jen se každý z těchto pixelů ukáže být ve dvourozměrném prostoru zvláštním způsobem rozmazaný. K překonání tohoto problému je nutné najít způsob, jak toto rozmazání eliminovat a umístit každý pixel na své správné místo. Zázraky se nedějí, algoritmuSmartDeblur nedovoluje jakoby kouzlem Kouzelná hůlka Získejte ultra čistý obraz v profesionální kvalitě. Výsledek je však více než působivý. Program má jednoduché a funkční rozhraní se sadou „posuvníků“ pro úpravu parametrů obrazu. Ke zvládnutí schopností programu dochází během jeho provozu. Stačí nahrát požadovanou fotografii, přesunout několik posuvníků a vyhodnotit navrhovaný výsledek. Nástroj se může pochlubit výjimečným výkonem, všechny změny provedené uživatelem se zobrazují v reálném čase.

Snímky obrazovky:

Vlastnosti programu:

Jednoduché, intuitivní rozhraní Vysoká rychlost. Zpracování obrázku o velikosti 2048*1500 pixelů trvá asi 300 ms v režimu náhledu (když jsou posuvníky nastavení posunuty) a 1,5 sekundy v režimu Dokončení (když jsou posuvníky nastavení uvolněny). Výběr parametrů v režimu reálného času. Není třeba mačkat tlačítka Náhled, vše se děje automaticky, stačí posunout posuvníky nastavení zkreslení a zpracování se provádí pro snímek v plném rozlišení. Tito. Neexistuje žádné malé okno náhledu ani tlačítka Použít. Podporuje obnovu rozmazaných a rozostřených snímků Možnost upravit zobrazení PSF