Царапины, уходящие в историю

Алгоритмы борьбы с дефектами сканируемых изображений напоминают женские секреты из назойливых рекламных роликов — один и тот же рецепт на все случаи жизни, будь то подавление муара или удаление царапин: выдели, размажь, повысь резкость…

Кому из нас при взгляде на ворох старых фотографий, вываливающихся из семейных фотоальбомов, не приходила в голову мысль, что было бы неплохо все это перебрать, разложить, подписать… Наиболее деятельные даже бросятся сканировать семейный архив и могут заняться ретушью потрепанных фото. Царапины, грязь, вуаль, желтые пятна, слабый контраст — вот далеко неполный перечень дефектов, с которыми приходится бороться. Единственный помощник в нелегком деле ретушера, конечно же, Photoshop.

Изначально ретушью называли любые изменения, вносимые в изображение, включая тоновую и цветовую коррекцию. Однако среди специалистов по обработке графики сложилось более узкое определение этого термина. Под операцией ретуширования обычно понимают коррекцию дефектов и устранение нежелательных деталей изображения для улучшения его качества и достижения большей художественной выразительности.

В процессе ретуширования могут применяться практически все инструменты из арсенала Photoshop, но наиболее мощным и гибким из них, безусловно, является Clone Stamp (Штамп клонирования). Штамп — инструмент локальной коррекции. Это означает, что вы должны вручную обработать все фрагменты, нуждающиеся в правке. Этот метод ретуширования позволяет достигать наилучших результатов и является универсальным, но чрезвычайно трудоемким, поэтому его целесообразно использовать только в случае невозможности применения других методов.

Для тех же, кто любит простые и быстрые решения, есть масса добрых (и не очень) советов. Алгоритмы борьбы с дефектами сканируемых изображений напоминают женские секреты из назойливых рекламных роликов — один и тот же рецепт на все случаи жизни, будь то подавление муара или удаление царапин: выдели, размажь, повысь резкость…

Универсальные решения хороши так же, как всепогодные валенки — ходить в них можно, но летом несколько жарковато.

Мне бы хотелось рассказать об одном простом, но очень эффективном приеме, позволяющем быстро справиться с основной массой мелких дефектов. Традиционные алгоритмы борьбы с такими недостатками предполагают применение сглаживающих фильтров, таких, например, как Gaussian Blur (Гауссово размытие). После чего, как правило, следует повышение резкости с использованием фильтра Unsharp Mask (Нерезкое маскирование). В этом месте настоящий профессионал обычно смотрит на готовый результат и… выбрасывает его в мусорную корзину, поскольку детализация готового изображения годится разве что для печати спичечных этикеток. Он снова возвращается к оригиналу и медленно, но верно штампом устраняет все дефекты. Результат, естественно, великолепен, но какой ценой!

В противоположность (а правильнее было бы сказать, «в дополнение») классическому подходу предлагаемый метод основывается на несколько неожиданном инструменте — History Brush (Кисть истории), появившемся еще в пятой версии Photoshop. Инструмент History Brush в совокупности с палитрой History (История) значительно повышает производительность работы. Напомним, что палитра History позволяет отслеживать все изменения, вносимые в изображение, сохраняя по умолчанию 20 последних операций. С ее помощью можно не только перейти к любому из этих состояний, но и создать снимки (snapshots) наиболее важных моментов работы. Состояние или снимок, помеченные слева специальной пиктограммой, определяют источник данных для инструмента History Brush, с помощью которого пользователь может объединять удачные фрагменты, полученные на всех этапах обработки изображения.

Единственный недостаток рассматриваемой палитры — невозможность сохранения снимков в составе документа. Это означает, что любая серьезная коррекция должна производиться за один сеанс работы. Но согласитесь, не очень нормально работать с одним изображением несколько суток.

Рис. 1. Исходная фотография

Однако вернемся к цифровой ретуши. Пожалуй, самой трудоемкой, требующей наибольшего внимания и аккуратности операцией является удаление пыли и царапин. Тут, как с муравьями — вроде все мелкие, но их несметное количество может вывести из себя кого угодно. Для примера возьмем старое изображение, на котором присутствуют перечисленные дефекты (рис. 1).

Если вы прилично владеете штампом, то на ретушь уйдет минут пять. Используя History Brush и палитру History, то же самое можно сделать за 50 секунд. Итак, начнем.

Основная идея метода основывается на особом характере дефектов. Царапины и перегибы, как правило, светлее самого изображения. Это связано с тем, что в таких местах, вследствие нарушения верхнего слоя фотографии, на поверхность выступают ворсинки бумаги, которая чаще всего имеет белый или, по крайней мере, почти белый цвет. Грязь и пыль также являются характерными дефектами, но только цвет их, напротив, обычно темнее самого изображения. Поэтому естественно было бы излишне светлые пиксели заменить более темными, а темные, соответственно, светлыми. А помогут нам в этом специальные режимы наложения.

Независимо от применяемого инструментария, прежде чем начинать ретушировать, всегда следует подстраховаться и обеспечить себе пути к отступлению. Как известно, ретушь — одна из самых труднопредсказуемых операций: вы можете ретушировать целый час, а затем принять решение о непригодности полученного варианта. Очень обидно начинать все сначала, поэтому достаточно эффективна техника контрольных точек: как только вы достигаете какого-то промежуточного результата, сразу же создаете снимок текущего состояния — контрольную точку. Впоследствии, если коррекция очередного дефекта окажется неудачной, всегда можно вернуться к созданному снимку.

Рис. 2. Создаем новый снимок текущего состояния

Чтобы создать снимок текущего состояния в палитре History, из контекстного меню палитры вызываем команду New Snapshot (Новый снимок) (рис. 2).

Назовем его, например, Start (можно назвать и по-русски, но с кириллицей в интерфейсе у оригинального Photoshop, как известно, существуют проблемы) (рис. 3).

Рис. 3. Контрольный снимок перед началом работы

Все готово для борьбы с дефектами. Для начала воспользуемся каким-нибудь усредняющим фильтром, например Dust&Scratches (Пыль и царапины). В принципе, это может быть любой сглаживающий низкочастотный фильтр, скажем Gaussian Blur, но предпочтительнее использовать рангово-порядковые фильтры. К ним, в частности, относятся фильтры группы Noise (Шум): Dust&Scratches, Despeckle (Удаление растра), Median (Медианный). Рангово-порядковыми они называются, поскольку в их основе лежит операция сортировки, упорядочивания, ранжирования элементов изображения. Доказано, что со случайными шумами эти фильтры справляются лучше, чем традиционные сглаживающие. Фильтр Dust&Scratches обладает наибольшей гибкостью, поэтому именно его мы и применим Filter, Noise, Dust&Scratches (рис. 4).

Рис. 4. Вызов фильтра Dust&Scratches

Первое, что необходимо сделать перед настройкой параметров, — вывести оба регулятора в крайнее левое положение. Затем начинаем плавно двигать ползунок параметра Radius (Радиус) вправо до тех пор, пока все дефекты не будут подавлены (как правило, при этом многие детали изображения также будут размыты, но это не страшно). Основным недостатком всех усредняющих фильтров является подавление фактуры изображения. Если изображение имело ярко выраженную зернистую структуру, то после применения фильтра она, скорее всего, будет подавлена. Чтобы избежать такого эффекта, фильтр Dust&Scratches имеет второй регулятор Threshold (Порог). Данный параметр задает степень допустимой неоднородности (зернистости) фона, которая не будет подавляться. Плавно двигая второй ползунок вправо, следим, чтобы царапины не появились снова. При этом иногда даже приходится верхний ползунок подвинуть еще немного вправо, чтобы добиться одновременно и подавления дефектов, и сохранения фактуры изображения. Таким образом, фильтр нужно применять с минимальным радиусом и максимальным порогом, позволяющими полностью устранить дефекты (рис. 5).

Рис. 5. Применение фильтра Dust&Scratches

Дальше — проще! Создаем снимок текущего отфильтрованного состояния в палитре History и называем его, например, Filtered.

А теперь самое главное. Возвращаемся в палитре History к снимку Start, который мы предусмотрительно создали заранее (при этом, естественно, все дефекты вернутся), в палитре History устанавливаем пиктограмму History Brush напротив снимка Filtered (обратите внимание: нужно не перейти к этому состоянию, а только установить напротив него пиктограмму!) (рис. 6).

Рис. 6. Пиктограмма History Brush установлена напротив снимка отфильтрованного изображения — filtered

Теперь берем инструмент History Brush и настраиваем для него режим наложения Darken (Затемнить) — замена темным (рис. 7). Радиус кисти выбираем чуть более размера дефекта, при этом мягкие кисти предпочтительнее жестких. А теперь просто проводим инструментом по светлым дефектам — как по мановению волшебной палочки царапины начнут исчезать. При этом необязательна высокая точность, установленный режим наложения автоматически защитит от случайных ошибок. Тем не менее нужно помнить, что чем меньше изменений сделано History Brush, тем больше деталей будет сохранено.

Рис. 7. Режим наложения (Mode) для History Brush установлен Darken — замена темным

Рис. 8. Исходное изображение

Для того чтобы удалить темные дефекты, нужно просто сменить режим наложения на Lighten (Осветлить) — замена светлым. Этот режим позволяет избавиться и от призрачных рубцов, оставшихся на месте светлых царапин после предыдущего этапа. После устранения всех дефектов создаем контрольный снимок достигнутого результата, а ненужные снимки Start и Filtered в палитре History можно удалить. Любуемся результатом (рис. 9).

Рис. 9. Отретушированное изображение

Конечно же, далеко не каждое изображение можно эффективно отретушировать предложенным способом. Если размер дефекта очень большой или же поврежден характерный фрагмент, то ничто не заменит универсальный Clone Stamp. Палитра и кисть истории просто экономят ваше время в борьбе с типовыми проблемами.

Ну и, наконец, законный вопрос, возникающий после знакомства с нашим алгоритмом: а нельзя ли удалять царапины в автоматическом режиме? Трудно поверить, но это возможно, вот только область применения такой процедуры будет заметно уже, чем у предложенной методики.

Об авторе: Александр Миловский (alexm@avalon.ru) — преподаватель специальности ПО дизайна Факультета переподготовки специалистов СПбГТУ.