Verscherpen van foto s, de basis

Transcriptie

1 1 FOCUS 8 Verscherpen van foto s, de basis Bronnen ronbigelow.com ( vertaling: fotovisie.net ) cambridgeincolour.com adobe community help Inhoud Twee soorten van onscherpte Waarom is verscherpen nodig? Hoe verscherpen werkt Hoe onscherp masker werkt Vuistregels bij het verscherpen Onscherp masker in Adobe Photoshop Verscherpen in Lightroom en Camera Raw Twee soorten van onscherpte Oplossend vermogen of resolutie Hoeveel details? Wordt uitgedrukt in lijnparen per mm (lp/mm). Wordt bepaald tijdens de opname: Kwaliteit van de lens, hoe meer lp/mm een lens kan weergeven, hoe hoger de resolutie van de lens en hoe meer details zichtbaar worden. Mate van scherpstelling. Diafragma en scherptediepte. Bewegingsonscherpte. Kan niet meer gecorrigeerd worden. Randscherpte Randscherpte heeft te maken met contrast tussen aanliggende of dicht bij elkaar liggende pixels. Het menselijk oog en de hersenen interpreteren 'lichte' pixels die naast 'donkere' pixels liggen als een rand. Hoe sneller de overgang van licht naar donker (m.a.w. hoe hoger het contrast), hoe scherper de rand lijkt te zijn. Zie figuur 1 en 2. In beide figuren ligt een lichtgrijze rechthoek naast een donkergrijze rechthoek. In figuur 1 is - in tegenstelling tot figuur 2 - een 'snelle' overgang tussen donkergrijs en resp. het lichtgrijs en het groen. Het contrast is hoog. De rand lijkt scherp en goed gedefinieerd. In figuur 2 geldt het omgekeerde verhaal. De rand lijkt onscherp. Het belangrijkste punt hier is dat de scherpte en onscherpte in figuur 1 en 2 niets te maken heeft met resolutie van details. Het heeft in alle opzichten te maken met het contrast langs de randen. Hiermee zijn we gelijk op het belangrijkste punt van verscherpingsgereedschappen aangekomen: ze verhogen de schijnbare scherpte van een afbeelding door de contrasten langs de randen te verhogen. Verscherpingsgereedschappen doen niets aan resolutie en detailweergave. Ze kunnen er alleen voor zorgen dat aanwezige details beter tot hun recht komen. Dit houdt tevens in dat een foto die structureel onscherp is (verkeerde scherpstelling e.d.) niet met verscherpen gered kan worden.

2 2 FOCUS 8 Waarom is verscherpen nodig? Dit heeft alles te maken met de fysische aard van de sensor en het fotonenkarakter van het licht. De sensoren zijn opgebouwd uit rijen van condensatoren (pixels) waarop een filter is aangebracht dat een bepaalde kleur doorlaat. Iedere pixel meet het licht dat op een klein oppervlak van de sensor valt. Er wordt een elektrische lading opgewekt die op de condensator wordt opgeslagen. De hoeveelheid lading is evenredig met de hoeveelheid licht. Verder meet iedere pixel slechts één kleur van het licht (rood, groen of blauw), die op de sensor wordt geregistreerd als een grijswaarde. Nevenstaand figuur geeft een voorstelling van een sensoroppervlak van 8 x 8 pixels. Ieder gekleurd vierkantje stelt een pixel voor. Een sensor is samengesteld uit miljoenen van deze kleine pixels. Als je met een digitale camera een foto maakt moet het licht dat door het onderwerp wordt gereflecteerd door de lens vallen en op het array van pixels worden geprojecteerd. Hierbij is het van belang wat er aan de randen gebeurt. Hiernaast zie je een vergroting wat op de sensor gebeurt. Er is een plekje langs de rand met hoog contrast uitgezocht. Aan de linkerkant van de rand is de kleur bijna zuiver wit, terwijl de achtergrond rechts praktisch 100% zwart is. Er zijn drie punten langs de rand uitgezocht voor een verdere analyse. Punt 1 ligt volledig in het witte deel. Punt 2 ligt op de zwarte achtergrond. Punt 3 ligt echter precies op de scheidslijn tussen wit en zwart de rand. We gaan eens kijken hoe deze punten door de pixels worden geregistreerd. Hierbij moet je bedenken dat de pixels zelf kleurenblind zijn; door de aangebrachte filter valt een bepaalde kleur van het licht op de pixel en de lichtintensiteit van de kleur wordt geregistreerd als een grijswaarde, vertaald in een getal van 0 tm Bij de punten 1 en 2 is er voor de respectievelijke pixels geen enkel probleem. De oppervlakken worden volledig gevuld met wit en zwart waarbij de lichtintensiteit keurig wordt vertaald naar een numerieke waarde tussen 0 en 255. Dit ligt echter anders aan de rand bij punt 3; een deel van de pixel registreert wit licht, een ander deel zwart licht. De moeilijkheid zit in het feit dat de pixel slechts één waarde kan registreren. In dit geval zal een grijswaarde worden opgeslagen. Het menselijk oog zal de rand als een zachte wit/zwarte rand ervaren. Het komt er op neer dat randscherpte is verlaagd. Dit is een structureel probleem bij digitale camera s; iedere foto moet worden verscherpt. Bij iedere rand treedt verlies van randscherpte op. Een andere reden waarom moet worden verscherpt ligt in de kleuren. Zoals al vermeld kan een pixel slechts de intensiteit van één kleur meten. Feitelijk meten en registreren ze alleen grijswaarden. Deze waarden worden door de software weer naar kleur vertaald. De software kijkt naar iedere pixel en vertaalt de numerieke waarde daarvan naar de intensiteit van de kleur die op deze pixel was opgeslagen. De software kijkt ook naar de lichtintensiteit van de aangrenzende pixels (met hun eigen filter en kleurintensiteiten). Op grond van deze informatie wordt voor iedere pixel een kleur berekend en aan de pixel toegekend. Dit proces wordt Bayer interpolatie genoemd. Deze interpolatie kan een randscherpte probleem langs randen waar kleurovergangen plaatsvinden geven. Stel je bijvoorbeeld een donkergroen blad tegen een lichtblauwe lucht voor. Het oog ziet een scherpe groen/blauwe rand. De Bayer interpolatie zal echter een tussenliggende kleur berekenen die de rand zal verzachten en uitmondt in verlaging van de randscherpte.

3 3 FOCUS 8 Hoe verscherpen werkt Bij verscherping wordt het contrast tussen de donkere en de lichte kant van de rand verhoogd. Het figuur hiernaast laat histogrammen van een rand zien. Het verloop van de pixels is van donker aan de linkerkant tot licht aan de rechterkant. Het eerste histogram laat de helderheids-verdeling langs de rand zien zoals die door het menselijk oog wordt waargenomen. De overgang is abrupt. Dit wordt geïnterpreteerd als een scherpe rand. Het tweede histogram laat de helderheids- verdeling zien zoals die door een digitale camera wordt geregistreerd. De randovergang verloopt nu geleidelijk. Dit veroorzaakt verlies aan randscherpte. Het derde histogram laat de rand zien na verscherping. De donkere kant is donkerder geworden en de lichte kant is lichter. Door de verhoogde contrastwerking lijkt de randscherpte verhoogd. Hoe onscherp masker werkt In eerste instantie lijkt het vreemd dat een verscherpingsgereedschap gekoppeld wordt aan het begrip Onscherp maken. Het basisprincipe van USM (unsharp mask) ligt echter in een techniek uit de filmindustrie waarbij een iets onscherp gemaakt negatief over het oorspronkelijke positief werd gelegd. Hierbij worden de randen van het beeld gemarkeerd waardoor het beeld scherper overkomt. USM doet in principe hetzelfde. USM zoekt randen en verhoogt de contrastwerking aan de donkere en de lichte kant van de rand. Het probleem is dat USM eigenlijk geen randen kan detecteren. In plaats daarvan worden gebieden met hoog contrast gelokaliseerd, waarna een iets onscherp gemaakte kopie van dit gebied wordt gemaakt die vervolgens over de originele laag wordt gelegd, waarna het verschil in grijswaarde tussen het origineel en de vervaagde kopie wordt berekend. Beide grijswaarden worden van elkaar afgetrokken. Gebieden met laag contrast worden zwart (je trekt twee bijna gelijke getallen van elkaar af. Het verschil is 0 - zwart). Gebieden met hoog contrast worden wit (groot getal klein getal = groot getal wit). De onscherpe randovergang wordt weergegeven als een witte lijn om de rand. De contrastwerking is verhoogd en de rand wordt als scherp ervaren. Bij verscherpen wordt dus een witte contourlijn om randen gelegd. Wordt dit principe met beleid toegepast kan een aanzienlijke verbetering van de foto optreden. Maar je moet goed oppassen want bij verkeerd gebruik kan de foto onherstelbaar worden beschadigd.

4 4 FOCUS 8 Vuistregels bij het verscherpen Eerst volgen er wat algemene richtlijnen die opgaan voor ieder soort verscherpingstechniek. Zoals bij iedere vuistregel zijn er legio uitzonderingen, maar ze vormen een goede basis om te beginnen. Verscherping in de camera: De meeste digitale fototoestellen verscherpen de bestanden intern. Dit is het zeker het geval wanneer je bestanden opslaat in jpeg. Bij RAW-bestanden is dit niet altijd duidelijk. De mate van verscherping kan ingesteld worden in de cameramenu s. Raadpleeg daarom je handleiding goed. Uitvoer: Monitoren en printers verschillen structureel in de wijze hoe de uitvoer wordt verzorgd. Het is verschillende hardware. Monitoren gebruiken het additieve kleurensysteem (RGB), printers het subtractieve (YMCK). Ze gebruiken verschillende software enzovoort. Daarom zal je op de monitor niet goed kunnen inschatten hoe de scherpte in een afdruk overkomt. Met ervaring kom je een heel eind, maar de beste beoordeling zal je toch bij de uiteindelijke afdruk moeten doen. Screen view: Als je op de monitor een foto op scherpte beoordeelt, heeft het eigenlijk alleen zin om dit bij views van 100% en 50% te doen. Bij 100% kijk je op pixel niveau hoe de zaak er voor staat. Je kan bijvoorbeeld bepalen welke straal je bij de verscherping gaat instellen. Je krijgt echter geen goede indruk hoe de foto er uit komt te zien bij uitvoer via een inktjet printer. Dan kan je beter bij 50% kijken. Andere instellingen zullen toch problemen geven (anti-aliasing, moiré effecten enz.) De 50% view is echter niet perfect. Een foto die goed is verscherpt voor uitvoer via de printer zal op het scherm bij een view van 50% oververscherpt lijken. Daar moet je dus bij de beoordeling rekening mee houden. Slechts ervaring kan je naar een goed resultaat leiden. Tijdstip van verscherpen: Omdat een aantal bewerkingsprocessen de randscherpte kunnen verlagen is het aan te raden om het verscherpingsproces als allerlaatste bewerking toe te passen. Gezond verstand: De optimale instellingen voor het verscherpen hangen van veel factoren af: camera of scanner, aard van de afbeelding, soort uitvoer en uitvoerformaat en ga zo maar door. Dat zorgt ervoor dat er geen toverformule is om tot een perfect eindresultaat te komen. Je moet iedere keer goed overwegen wat je doet. Gebruik je hulpprogramma's, dan moet je goed weten wat het programma doet en hoe de uitwerking op je eindresultaat is. Je moet bij de analyse alles goed op een rijtje zetten om tot de optimale instellingen te komen. Dat kan je alleen bereiken met testen en gezond verstand.

5 5 FOCUS 8 Onscherp masker in Adobe Photoshop USM ( unsharp mask ) is een heel populair gereedschap maar wordt soms niet even precies toegepast. Om de beste resultaten te krijgen is zaak om een goed inzicht te hebben in de verschillende USM instellingen. Daarom worden eerst de drie instellingen behandeld waarna een algemene procedure om de beste instellingen te krijgen wordt besproken. Er zijn drie parameters: hoeveel, straal en drempel Hoeveel Hiermee bepaal je de intensiteit van de verscherping (1% tot 500%). Het percentage is een maat voor het contrast tussen de aangrenzende pixels. Het berust op het principe van verscherping in het verhogen van contrasten en met hoeveel bepaal je hoe USM 'lichte' pixels lichter en 'donkere' pixels donkerder maakt. De linkse figuur laat een foto zien met verschillende instellingen voor hoeveelheid. De straal en drempel werden constant gehouden. Bij 100 % komt er al meer detailverscherping in het plaatje. Bij 250 % begint het plaatje tekenen van oververscherping te vertonen welk verschijnsel sterk toeneemt richting 500 %. Verder zal het opvallen dat de detailweergave dan afneemt.

6 6 FOCUS 8 Straal Bij het verscherpen wordt een witte contourlijn om de randen gelegd. Met straal geef je de dikte van deze lijnen aan. Een lage waarde levert een scherpe rand op waarbij de details goed bewaard blijven. Een hogere waarde geeft een dikkere lijn met een hoger contrast. USM maakt een negatieve kopie van de originele laag en vervaagt deze kopie iets. Vervolgens worden beide lagen op elkaar gelegd waarna het verschil in dekking wordt berekend. Wat de instelling van de straal eigenlijk doet is dat deze instelling bepaalt hoeveel de kopie wordt vervaagd. Het is niet zo dat als je de straal op bijvoorbeeld 1 instelt de dikte van de contourlijn gelijk wordt aan 1 pixel. Die zal eerder groter worden. De linkse figuur laat een verscherping met verschillende waarden voor straal zien. Hoeveel en drempel zijn constant gehouden. Bij straal 1,0 zie je een kleine verbetering in de scherpte, maar in dit geval nog niet voldoende. Bij 3 komt de tekening in verf en hout naar voren, terwijl bij straal 7,0 het plaatje al duidelijk tekenen van oververscherping vertoont. Bij deze straal ga je ook tekening in de details verliezen. Drempel Hiermee kan je aangeven hoeveel dekkingsverschil er tussen twee pixels moet zijn wil de software deze grens als een rand herkennen. Dit gaat op een schaal van 0 tm Een instelling van 0 houdt in dat de verscherping over het hele gebied plaatsvindt. Hogere drempels betekenen dat bepaalde gebieden uitgesloten worden voor de verscherping. Bijvoorbeeld een instelling van 5 houdt in dat verscherping alleen plaatsvindt bij randen waar het verschil in dekking 5 of meer bedraagt. Drempel is bedoeld om gebieden met weinig contrast voor verscherping (en daarmee vaak verhoging van de ruis ) uit te sluiten. Denk bijvoorbeeld aan het uitsluiten van een strak blauwe lucht. De linkse figuur laat een foto zien met verschillende instellingen voor de drempel (hoeveel en straal zijn constant). Je ziet dat na verscherpen met drempel 0 er al wat meer details zijn bijgekomen. Aan de andere kant heeft deze instelling wat meer ruis veroorzaakt. Dit zou je op kunnen lossen door de waarde voor drempel te verhogen. De instellingen bij drempel 2 en drempel 10 laten zien dat de ruis inderdaad is verminderd, maar de fijne details zijn ook verminderd. Meestal wordt aanbevolen om de waarde van drempel op 0 te houden.

7 7 FOCUS 8 De juiste instellingen: Stap voor stap Zoals al opgemerkt is er geen eenduidig antwoord op de vraag hoe de diverse stuurelementen moeten worden ingesteld om een optimaal resultaat te krijgen. Er kan alleen een procedure worden opgesteld van de handelingen die je moet doen bij het verscherpen van foto s met USM. Stap 1: Stel de straal in Dit is misschien wel de belangrijkste stap in het proces. Als de straal eenmaal goed is ingesteld is het makkelijker om hoeveel en drempel te regelen. De optimale instelling voor straal wordt door een aantal factoren beïnvloed. In eerste instantie moet je denken aan de bron (camera of scanner), de uitvoer (printer of video scherm) en de grootte waarmee het beeld wordt weergegeven. In de praktijk heb je echter meestal te maken dezelfde bron en uitvoer waardoor de boel aanzienlijk wordt vereenvoudigd. Als je wat ervaring hebt opgebouwd worden deze factoren een constante waarde. Je kan je dan meer richten op de twee laatste factoren om de optimale instelling te krijgen. Deze factoren zijn de beeldopbouw en de beeldresolutie. Wat betreft de beeldopbouw is de afmeting van de details een belangrijk iets. Hoe kleiner de details hoe smaller je de straal moet instellen. Hoe groter de details hoe groter je de straal mag instellen. De foto van een papegaai met subtiele details in de gekleurde veren vraagt om een lagere waarde voor straal dan een portret van een glad babygezichtje. Het oplossend vermogen (resolutie) speelt echter ook een belangrijke rol. Subtiele details uit een camera met lage resolutie worden over een klein aantal pixels verspreid. Daarvoor heb je een lage waarde voor de straal nodig. Bij een camera met hoge resolutie beslaat hetzelfde detail echter veel meer pixels. Je zal een hogere waarde voor de straal moeten nemen om het detail goed te verscherpen. De volgende procedure zou een goed resultaat kunnen opleveren. Zet de straal op een beginwaarde tussen 1 en 3, de hoeveelheid op een tamelijk hoge waarde van 300% en zet de drempel op 0. Door de laatste twee instellingen lijkt de verscherping aan de extreme kant maar je kan zo goed zien hoe de straal op de afbeelding inwerkt. Daarna kan je met de schuifbalk variaties in de straal aanbrengen. Zoek het punt waar de detailtekening net begint af te nemen of er een halo om de randen verschijnt. Zet daarna de waarde voor straal iets terug. Je hebt nu een goede uitgangspositie voor de straal ingesteld. Je kan later altijd nog kleine wijzigingen aanbrengen. Na verloop van tijd heb je zoveel ervaring opgebouwd dat je de goede waarde voor straal intuïtief sneller kan instellen. Stap 2: Hoeveel instellen. In de volgende stap ga je de hoeveelheid verscherping instellen. Als de uitvoer bestemd is voor een inktjet printer kan je dat het beste doen met 50% view. Voor andere uitvoer moet je dat proefondervindelijk uitzoeken. Stel de hoeveelheid zo in dat de foto iets overscherpt lijkt. Houd hierbij in gedachten dat hoe groter de uiteindelijke afdruk wordt, hoe meer overscherpt de afbeelding moet lijken. Stap 3: Stel de drempelwaarde in. Zou je een drempelwaarde willen instellen kan je ook dat het beste doen bij een 50% view. Verschuif de schuifbalk zo dat je een goed evenwicht vindt tussen ruis- en detailvermindering. Nogmaals, het wordt aanbevolen om de drempel op 0 te houden. Nu kan je een testafdruk maken waarna je de settings eventueel nog kan bijstellen. Een laatste opmerking De instellingen zijn niet onafhankelijk van elkaar. Als bijvoorbeeld de straal toeneemt zal je de waarde voor hoeveel moeten verminderen om oververscherping te voorkomen. In feite is het aantal mogelijke combinaties oneindig. Om jezelf niet gek te maken kan je jezelf het best op de instelling van de straal richten, stel daarna hoeveelheid en drempel in tot het resultaat je bevalt.

8 8 FOCUS 8 Verscherpen in Lightroom en Camera Raw In Lightroom vindt het verscherpen in twee fasen van de workflow plaats: bij het weergeven/bewerken en bij het afdrukken/exporteren van foto's. Verscherpen is een van de cameravoorinstellingen die Lightroom automatisch op uw foto's toepast. Als Lightroom een foto exporteert, afdrukt of voor bewerking in een externe editor omzet in pixels, wordt de verscherpingsinstelling voor de foto toegepast op het gerenderde bestand. 1. (Optioneel) Geef de foto weer met een zoompercentage van minimaal 100%. 2. Sleep de 1:1-voorvertoning in het deelvenster Details van de module Ontwikkelen om het gedeelte van de foto te zien waarin u het effect van het verscherpen wilt verduidelijken. 3. Voer in het gedeelte Verscherpen van het deelvenster Details een of meer van de volgende handelingen uit: Hoeveel Hiermee past u de scherpte van de randen aan. Verhoog de waarde voor Hoeveel om de verscherping te verhogen. Met de waarde nul (0) schakelt u de verscherping uit. In het algemeen geldt dat u duidelijkere afbeeldingen krijgt als u Hoeveel op een lagere waarde instelt. Er worden pixels gezocht die op grond van de opgegeven drempel verschillen van omringende pixels en het contrast van de pixels wordt met de opgegeven hoeveelheid verhoogd. Straal Hiermee past u de grootte aan van de details waarop de verscherping wordt toegepast. Voor foto's met bijzonder weinig details kunt u beter een kleinere straal instellen. Een grotere straal is geschikter voor foto's met grovere details. Wanneer u een te grote straal instelt, oogt het resultaat onnatuurlijk. Details Hiermee bepaalt u hoeveel vaak voorkomende gegevens worden verscherpt in de afbeelding en in hoeverre de verscherping de randen benadrukt. Bij een lagere instelling worden vooral de randen verscherpt om vervaging te verwijderen. Hogere waarden zijn vooral nuttig als u structuren in de afbeelding meer in het oog wilt doen springen. Masker Hiermee bestuurt u een randmasker. Als u nul (0) kiest, worden alle aspecten van de afbeelding in dezelfde mate verscherpt. Als u 100 kiest, blijft het verscherpen grotendeels beperkt tot de gebieden bij de scherpste randen.

9 9 FOCUS 8 Houd Alt (Windows) of Option (Mac OS) tijdens het slepen van een regelaar ingedrukt om te zien welke gebieden worden verscherpt (witte gebieden) en welke gebieden worden gemaskeerd (zwarte gebieden). Als u de verscherping wilt uitschakelen, stelt u de schuifregelaar Hoeveel in op nul of klikt u in het deelvenster Details op het pictogram aan/uit. Verscherping van de uitvoer bepalen U kunt desgewenst tijdens het exporteren een adaptief algoritme voor uitvoerverscherping toepassen op uw foto's. De mate van verscherping die Lightroom toepast, is gebaseerd op de uitvoermedia en de uitvoerresolutie die u opgeeft. Uitvoer verscherpen wordt toegepast in aanvulling op verscherpingen die u in de module Ontwikkelen toepast. 1. Als u de bestandsindeling JPEG, PSD of TIFF kiest, selecteert u Verscherpen voor in het gebied Uitvoer verscherpen van het dialoogvenster Exporteren. 2. Geef het gewenste type uitvoer voor de export op: Scherm, Dof papier of Glanzend papier. 3. (Optioneel) Wijzig de instelling in het pop-upmenu Hoeveel in Hoog of Laag om meer of minder verscherping toe te passen. In de meeste gevallen kunt u de standaardinstelling Standaard laten staan.

10 10 FOCUS 8 Verscherping toepassen op een foto die u wilt afdrukken Met Afdruk verscherpen kunt u de afbeelding verscherpen voordat u deze naar de printer verstuurt. Afdruk verscherpen wordt toegepast in aanvulling op verscherpingen die u in de module Ontwikkelen toepast. De mate van verscherping die automatisch op de afdruk wordt uitgevoerd, is gebaseerd op de uitvoerresolutie en het uitvoermedium van het bestand. Als Afdrukken in conceptmodus is ingeschakeld, is Afdruk verscherpen uitgeschakeld. In de meeste gevallen kunt u bij Afdruk verscherpen de standaardoptie (Standaard) gebruiken. Voer een van de volgende handelingen uit in het deelvenster Afdruktaak van de module Afdrukken: (Optioneel) Selecteer Afdruk verscherpen en kies Laag, Standaard of Hoog in het pop-upmenu rechts in het deelvenster. Geef vervolgens aan of u afdrukt op het mediatype Mat of Glanzend. Mat omvat waterkleur, canvas en ander niet-glanzend papier. Glanzend omvat Luster, halfglanzend, Photo gloss en andere glanzende papiertypen. Opmerking: het papiertype dat u opgeeft in het deelvenster Afdruktaak wordt gebruikt voor het berekenen van de afdrukverscherping. Sommige printerstuurprogramma's bevatten mogelijk ook een optie voor het papiertype in het dialoogvenster Afdrukken, dat afzonderlijk moet worden ingesteld. Hef de selectie van Afdruk verscherpen op als u geen verscherping wilt toepassen in de module Afdrukken. Dit is handig wanneer de verscherping die u hebt toegepast in de module Ontwikkelen de gewenste resultaten oplevert. Samenstelling Peter Chanet