Co faktycznie robi filtr „High Pass” Photoshopa pod maską?

Próbuję owinąć głowę wokół tego filtra. Podobnie jak niektóre inne filtry, uważam, że nie rozumiem, jak to działa, zarówno wizualnie, jak i pod względem algorytmu. Mam nadzieję, że ucząc się tego drugiego, ten pierwszy również jakoś kliknie.

High pass jest przeciwieństwem rozmycia gaussowskiego

Jeśli zrobisz zdjęcie i rozmyjesz je, zachowasz tylko „niskie częstotliwości”. High pass robi coś wręcz przeciwnego, pozwala jedynie na przejście „wysokich częstotliwości” lub tego, co większość ludzi nazywa „szczegółami”. Każdy obraz można rozłożyć na te dwa elementy.

Czy użyłeś maski wyostrzającej do wyostrzenia obrazu? Ten filtr jest w rzeczywistości równoważny zrobieniu zdjęcia i dodaniu do niego filtrowanej kopii górnoprzepustowej. Możesz to potwierdzić w Photoshopie, stosując filtr górnoprzepustowy na zduplikowanej warstwie i zmieniając tryb mieszania na nakładkę.

Filtr górnoprzepustowy jest instalatorem, który usuwa informacje o niskiej częstotliwości z singnal. Obecnie istnieje wiele sposobów implementacji filtra górnoprzepustowego, ale filtr górnoprzepustowy sesji zdjęciowej najprawdopodobniej jest wynikiem odjęcia zamazanego obrazu od oryginału (jak wspomniano w @filip ). Po prostu cały obraz minus niska częstotliwość to po prostu wysoka częstotliwość.

Teraz, jeśli odejmiesz rozmycie od obrazu, skończysz z ujemnymi pikselami. Nie jest to możliwe w Photoshopie. Zamiast tego wynik jest przesunięty o 127 (lub 0,5, jeśli chcesz wartości zmiennoprzecinkowe), więc szary w rzeczywistości oznacza brak zmiany wartości. Nakładka i tryb liniowego oświetlenia są zaprojektowane do działania w odwrotnej kolejności niż obrazy zakodowane w ten sposób (bit w zależności od tego, czego potrzebujesz mnożąc / dodając lub dodając / odejmując).

Teraz do czego byś tego użył? Cóż, można go przyzwyczaić do izolowania krawędzi, a podstawowym zastosowaniem jest użycie go jako narzędzia do ostrzenia. W rzeczywistości maska ​​wyostrzająca robi to w jednym kroku. Czasami jednak maska ​​wyostrzająca nie zapewnia wystarczającej kontroli wyników. Możesz więc użyć filtra górnoprzepustowego, aby rozdzielić etap pośredni i manipulować nim, aby kontrolować, gdzie chcesz wyostrzyć, a gdzie nie.

To prowadzi nas do przepływu pracy z separacją częstotliwości , możesz zauważyć, że twój obraz jest nieco nierównomiernie jasny lub dość często skóra jest nieco nierówna. Ale nie chcesz zniszczyć tekstury obrazu. Teraz dzielisz obraz na niskie i wysokie elementy. Następnie możesz pomalować niskie komponenty na jednolity kolor mory, zachowując warstwę tekstury na wierzchu. Możesz też wykonać operację odwrotną, eliminując wady na mapie wysokich częstotliwości, zachowując jednocześnie ogólny wygląd. Ze względów dokładności najprawdopodobniej nie użyjesz obu rozmycia górnego przejścia, zamiast tego odejmujesz ręcznie, ale nadal jest to ta sama metoda, tylko rozmycie i zaokrąglenie wyników są różne.

Zdjęcie 1 : Separacja częstotliwości ułatwia naprawianie starych butów, co prawda powinienem był wykonać trochę więcej pracy. Oryginalny obraz stąd .

Teraz jest dużo magii, którą możesz zrobić z tym filtrem. Ale niestety wiele z tych magicznych przepływów pracy może wymagać myślenia jak guru przetwarzania sygnałów. Na przykład filtrowanie górnoprzepustowe może działać jako podstawa algorytmu redukcji szumów lub jako warstwa korygująca do usuwania zamglenia zamaskowanego lekkością obrazu itp.

Żadna z dotychczasowych odpowiedzi nie dotyczyła matematyki za filtrem. Oto szczegółowy opis, z którego cytuję:

Filtry częstotliwości przetwarzają obraz w dziedzinie częstotliwości. Obraz jest transformowany Fouriera, mnożony przez funkcję filtrowania, a następnie ponownie przekształcany w dziedzinę przestrzenną. Tłumienie wysokich częstotliwości skutkuje gładszym obrazem w dziedzinie przestrzeni, tłumienie niskich częstotliwości poprawia krawędzie.

W tym miejscu należy zauważyć, że filtr górnoprzepustowy przepuszcza wysokie częstotliwości i tłumi (tj. Redukuje) niskie częstotliwości .

W wyniku tłumienia (lub blokowania) niskich częstotliwości obszary o stałej intensywności na obrazie wejściowym są zerowe na wyjściu filtra górnoprzepustowego. Obszary o silnym gradiencie intensywności, zawierające wysokie częstotliwości, mają dodatnie i ujemne wartości intensywności na wyjściu filtra. Aby wyświetlić obraz na ekranie, offset jest dodawany do wyjścia w dziedzinie przestrzennej, a intensywności obrazu są skalowane. Powoduje to środkową wartość szarości dla obszarów o niskiej częstotliwości oraz wartości ciemności i jasności dla krawędzi.

(Ten cytat pochodzi z około połowy i poprzedza przykładowy obraz, który powinien być dość pomocny).

Artykuł, który podłączyłem, jest wart przeczytania i zawiera kilka dość wyraźnych przykładów (kliknij na zdjęcia). Podsumowanie jest zbyt długie i opiera się na zawartych w nim liczbach.

High Pass to filtr wyostrzający. Można powiedzieć, że jest to połączenie „wykrywania krawędzi” i „ostrzenia”. Wyostrzanie wykrywa nagłe zmiany jasności lub koloru pikseli, a następnie je zmienia. Tak więc jasne części są jaśniejsze, a ciemne ciemniejsze.

Ale zadaniem High Pass jest zauważenie tylko krawędzi. Ustawienie promienia mówi filtrowi, ile pikseli wokół wykrytej krawędzi powinno być zawartych w filtrowanym obrazie (warstwie).

Teraz ten filtr nie jest przeznaczony do użycia na sobie (dlatego myślę, że jest w innym katalogu), powinieneś użyć przefiltrowanego obrazu z podstawowym, używając trybów mieszania lub podobnych, aby wyskoczyć krawędzie obrazu. Dlatego „brak w zestawie” części mają neutralną szarość. Nie będą więc wpływać na kolory w trybie mieszania.