5.4. Wyostrzanie 5.4.1. Ostrość obrazu w sensie optycznym – to

5.4. Wyostrzanie
5.4.1.
Ostroœæ obrazu w sensie optycznym – to pojêcie oddaj¹ce relacjê miêdzy orygina³em a niedoskona³ym jego odwzorowaniem w obrazie. Funkcj¹ opisuj¹c¹ najlepiej tê relacjê jest rozdzielczoœæ obrazu 1. Dla obrazów ekranowych wyra¿a siê j¹ w
liczbie punktów obrazu przypadaj¹cych na jednostkê d³ugoœci, np. dpi albo pikseli/
cm. Dla wydruków wyra¿a siê j¹ [podobnie jak dla fotogramów] w liczbie linii 2
rozró¿nianych w jednostce d³ugoœci, np. lpi [lines per inch] albo linii/cm.
Nale¿y zwróciæ uwagê, i¿ przy charakterystyce obrazu ekranowego mowa jest o
punktach przypadaj¹cych na jednostkê d³ugoœci, natomiast przy charakterystyce
wydruków [oraz fotogramów] mowa jest o liniach rozró¿nianych na jednostce d³ugoœci. W obu przypadkach liczby okreœlaj¹ rzeczywistoœæ obiektywn¹, tzn. informacjê istniej¹c¹ w pliku, na ekranie lub na wydruku i daj¹c¹ siê zmierzyæ odpowiednimi przyrz¹dami. Liczby te jednak¿e nie maj¹ bezpoœredniego odniesienia do mo¿liwoœci odbioru tej informacji przez cz³owieka 3.
Nale¿y odró¿niæ pojêcie ostroœci optycznej od ostroœci fizjologicznej. Ta druga interesuje nas bardziej – a to ze wzglêdu na przeznaczenie przetwarzanych obrazów do ogl¹dania przez cz³owieka w warunkach sali s¹dowej, zatem nie dysponuj¹cego specjalistycznymi narzêdziami obserwacyjnymi.
Ostroœæ obrazu w sensie fizjologicznym – to mo¿liwoœæ rozró¿nienia na obrazie
poszczególnych punktów [linii] w optymalnych warunkach ogl¹du. Jest to zatem
wielkoœæ graniczna, zale¿na z jednej strony od w³aœciwoœci obrazu a z drugiej strony
wynikaj¹ca z w³aœciwoœci zmys³u wzroku cz³owieka. Koniecznie dodaæ trzeba, ¿e
omawiana mo¿liwoœæ rozró¿nienia poszczególnych punktów [linii] zale¿y nadto od
kontrastu fizjologicznego obrazu, omówionego w punkcie poprzednim.
5.4.2.
Odbiorca fotogramu [„skanogramu” ?, „skanodruku” ? – komputerowego
wydruku obrazu dokumentu] oczekuje, i¿ przedstawiony obraz pisma bêdzie „ostry”,
tzn. ¿e miêdzy lini¹ pisma a t³em mo¿na bêdzie przeprowadziæ ostr¹ liniê podzia³u.
W codziennej praktyce zak³ada siê bowiem, ¿e orygina³ jest obiektem maj¹cym swe
wyraŸne granice, dziel¹ce go od otoczenia 4. Zatem w ramach tej¿e praktyki obraz
oceniany jest jako ostry wtedy, gdy wyraŸnie [w subiektywnej ocenie odbiorcy]
oddaje granice miêdzy obiektem a t³em [tak¿e pomiêdzy wyró¿nionymi elementami
w obrêbie obiektu]. Oceny tej dokonuje odbiorca przy braku kontaktu z orygina³em,
zatem niezale¿nie od rzeczywistej [„naturalnej”] wyrazistoœci granic przedstawianego obiektu.
Zabieg wyostrzania jest stosowany g³ównie dla celów ilustracyjnych. Jest on
niezbêdny zw³aszcza przy prezentowaniu linii pisma „rozmytych optycznie” [znacznie
powiêkszone obrazy mikroskopowe; tak¿e obrazy ze skanera, uzyskane przy zastosowaniu wielokrotnej interpolacji] oraz gdy „rozmycie” nast¹pi³o dos³ownie w oryginale [teksty uszkodzone przez zamoczenie, wywabianie, gumkowanie]. Takie pe³ne drobnych, oddzielonych od siebie punktów struktury pisma s¹ trudno „czytelne”
dla amatorskiego oka odbiorcy koñcowego.
5.4.3.
Komputerowe wyostrzanie obrazu w jakiejœ mierze abstrahuje od stanu wystêpuj¹cego „w naturze”, i nie mo¿e byæ inaczej. Celem wyostrzania jest bowiem
pokazanie tych struktur, które s¹ akurat wa¿ne, nie zaœ wszystkich struktur jednakowo. Zreszt¹ – nie mo¿na „wyostrzyæ” wszystkiego jednoczeœnie, o czym mowa jest
ni¿ej.
Wyostrzanie uzyskuje siê dziêki zastosowaniu tzw. „filtrów przestrzennych”
[w odró¿nieniu od „normalnych”, optycznych filtrów czêstotliwoœciowych]. Umo¿liwiaj¹ one uzyskanie takich efektów elementarnych jak: detekcja zakoñczeñ oraz
detekcja krawêdzi [sharpen edges] 5. W rezultacie dokonanych przetworzeñ, struktury istotne poznawczo mog¹ byæ lepiej rozpoznawane przez odbiorcê. Testowane
programy: Aldus PhotoStyler 2.0, Adobe PhotoShop 3.0 oraz Adobe PhotoShop 4.0
prezentuj¹ kolejne szczeble ulepszania funkcji „wyostrzaj¹cej”, czyni¹c z niej narzêdzie o rozleg³ych mo¿liwoœciach. O ile testowany w 1995 roku Aldus PhotoStyler 2.0 przewidywa³ tylko kilka mo¿liwoœci wyostrzania [sharpen, find edge, edge
enhancement; ka¿da z kilkoma podwariantami], to testowany w 1997 r. Adobe PhotoShop 4.0 proponowa³ – prócz wymienionych wy¿ej – specjaln¹ makrofunkcjê pod
nazw¹ „maska wyostrzaj¹ca”. Filtr „maska wyostrzaj¹ca” jest pewn¹ sekwencj¹ operacji. Najpierw wyszukiwane s¹ s¹siaduj¹ce ze sob¹ piksele, które ró¿ni¹ siê o podan¹ wartoœæ kontrastu [próg ró¿nicy mo¿e zawieraæ siê w przedziale 0-255]. Nastêpnie kontrast ten jest zwiêkszany [wartoœæ wielkoœci powiêkszenia kontrastu mo¿e
byæ wybrana w przedziale 1-500 %]. Powy¿szy cykl jest powtarzany przy coraz to
wiêkszym zasiêgu promienia wyznaczaj¹cego „s¹siedztwo” [wartoœæ promienia
wyra¿ana jest liczb¹ pikseli nim objêtych i mo¿e wynosiæ maksimum 250]. Jak
widaæ z powy¿szego, liczba mo¿liwych kombinacji jest przyt³aczaj¹co du¿a, dlatego autorzy programu sugeruj¹ rozpoczynanie samodzielnych rób od wartoœci 2-20
dla progu, 150-200% dla kontrastu oraz 1 albo 2 dla promienia 6. Jak wykaza³y
w³asne doœwiadczenia, dosyæ trudno trafiæ na zadowalaj¹ce rozwi¹zanie [pamiêtaj¹c o subiektywnej ocenie rezultatu koñcowego]; ³atwo natomiast przesadziæ, doprowadzaj¹c obraz do „ostroœci ¿yletki”. W tej ostatniej sytuacji warto skorzystaæ z
prostej funkcji „inteligentne rozmycie” [filtr - rozmycie - inteligentne rozmycie].
GIF 38 na nast. stronie
1
W klasycznej fotografii ostroœæ obrazu rozpatrywana jest jako funkcja rozdzielczoœci oraz
kontrastu.
2
Przez liczbê linii rozumie siê liczbê par linii o jednakowej szerokoœci.
3
Wielkoœæ pliku opisuj¹cego [w systemie rastrowym] ekran ca³kiem bia³y jest taka sama
jak wielkoœæ plików opisuj¹cych ekran ca³kiem czarny, ekran zawieraj¹cy wzór Einsteina czy
ekran z dzieciêc¹ malowank¹. Osoby zainteresowane teori¹ informacji w odniesieniu do obrazów i
mo¿liwoœci odbioru informacji obrazowej przez cz³owieka pozwalam sobie odes³aæ do mojej wczeœniejszej pracy [M. Owoc, Kryminalistyczne znaczenie fotografii barwnej w ujêciu teorii informacji, Poznañ 1973, ss. 159] oraz cytowanej tam literatury.
4
Za³o¿enie to jest u¿yteczne, choæ nie zawsze zgodne z rzeczywistoœci¹.
5
Wymienione efekty osi¹ga siê poprzez modyfikacjê poszczególnych punktów obrazu w
zale¿noœci od charakterystyki punktów otaczaj¹cych punkt przetwarzany.
6
„Podrêcznik u¿ytkownika Adobe PhotoShop 4.0”, Adobe Systems Inc. 1996, s. 133-135.
GIF 38
POWRÓT DO SPISU TREŒCI