Цветовая модель Lab. Коррекция изображения в LAB

Увеличение четкости в пространстве Lab Color

Излагается методика увеличения четкости в пространстве Lab Color, позволяющая избежать появления цветных ореолов, которые возникают при значительном увеличении четкости изображения.
Даются понятия, что же такое пространство Lab Color, и как там представлено цветовое изображение.
Данная методика, пожалуй, самая популярная среди профессионалов, поскольку позволяет избежать появления цветных ореолов, которые возникают при значительном увеличении четкости изображения. Благодаря отсутствию цветных ореолов вы сможете увеличить четкость изображения в несколько раз больше, чем в результате применения стандартной методики

Шаг 1. .
Откройте изображение. Для того, чтобы вы имели возможность сравнить достоинства и недостатки каждой из методик, я, по возможности, не буду менять изображения. Не забывайте, что вы должны работать с изображением обязательно в масштабе 100%

Шаг 2 .
Активизируйте палитру Channels Каналы) для чего в главном меню выберите команду Windows=> Channels и убедитесь в том, что ваше RGB-изображение состоит из трех каналов - Red (Красный), Green (Зеленый) и Blue (Синий). Благодаря комбинированию этих трех каналов вы видите на экране цветное RGB-изображение (комбинация этих трех цветов представлена отдельной пиктограммой (RGB) в верхней части палитры Channels).

Прежде чем перейти к дальнейшим шагам я бы хотел немного рассказать о цветовых пространствах, в которых представлены изображения в Photoshop.

Наиболее часто используемое пространство – это RGB - и CMYK -пространства. Кроме RGB и CMYK пространств, в Photoshop используется LAB -пространство. LAB -пространство - это академическое цветовое пространство, устроенное таким образом, чтобы максимально объять все существующие цвета и упорядочить их в соответствии с тем, как они воспринимаются человеком. L здесь обозначает светлоту или яркость (lightness или luminosity), А и В ничего не обозначают.

LAB гораздо точнее других цветовых пространств имитирует то, как человек видит цвет. У LAB есть одно большое преимущество: вы можете спокойно пренебрегать всем тем, что вас не устраивает в нем, и брать только то, что представляется надежным.

Радикальность концепции LAB в полном РАЗДЕЛЕНИИ ЦВЕТА И КОНТРАСТА , а также совершенно необычном определении цвета.

В RGB и CMYK все каналы отвечают за цвет и контраст. В LAB весь КОНТРАСТ содержится в канале L , информация о цвете или если быть более точным, цветности) - в каналах А и В . Канал L можно представить как черно-белую версию цветного изображения.
Каналы А и В - являются чисто цветовыми.
Когда нет цвета, каналы А и В должны быть серыми - точнее, 50-процентными серыми.
И чем дальше от этого серого и ближе к белому или черному, тем КРАСОЧНЕЕ СТАНОВИТСЯ ИЗОБРАЖЕНИЕ .

Канал А как grayscale изображение с распределением тонов от 0 до 100%. Величина 50% - это ни пурпурный, ни зеленый. Более светлые области означают тяготение к пурпурному, а более темные - к зеленому.

В канале В схема цветов другая: светло-серые области представляют желтый, а темно-серые - синий. 50% означает нейтральный серый.

LAB всегда является промежуточным этапом коррекции. Файлы переводятся в него для обработки, а по ее завершении должны быть конвертированы в какое-либо другое пространство. В подавляющем большинстве случаев в LAB конвертируются RGB -файлы. Завершив коррекцию, кто-то переведет файл обратно в RGB , а кто-то - в CMYK , если файл нужен для печати. На данный момент это неважно.

Теперь, когда мы с вами разобрали основные принципы построения цветового пространства LAB , перейдем к практическим шагам.

Шаг 3 .
В главном меню программы выберите команду Image->Mode->Lab Color. Изображение останется неизменным, но изменится набор каналов, из которых оно теперь состоит. Взгляните на палитру Channels и убедитесь в этом. Таких каналов по-прежнему три (помимо полноцветного, расположенного в верхней части палитры): Lightness (яркость и детали изображения), а также каналы a и b, в которых находятся цветовые данные.

Шаг 4 .
После активизации режима Lab Color вы можете отделить детали изображения (канал Lightness) от его цветовых данных (каналы a и b). Щелкните на канале Lightness для его активизации.

Теперь применив фильтр Unsharp Mask: Filter->Sharpen->Unsharp Mask только к этому черно-белому каналу, мы избегаем появления цветных ореолов, поскольку каналы a и b, т.е. каналы где находится информация о цвете, в данный момент не задействованы. Просто, как все гениальное!

Более известным и распространенным является пространство CIELAB (точнее, CIE 1976 L*a*b*). Любой цвет в Lab определяется яркостью (Lightness), которая лежит в диапазоне от 0 (черный) до 100 (белый); и двумя хроматическими компонентами: , который изменяется от зеленого до красного, и , изменяющимся от синего до желтого в диапазоне . Яркость в модели Lab полностью отделена от цвета. Это делает модель Lab удобной для регулировки контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения. Модель Lab является трехканальной. Ее цветовой охват чрезвычайно широк и соответствует видимому цветовому охвату для стандартного наблюдателя.

Цветовое пространство рассчитываются относительно определенного значения точки белого. Если значение точки белого дополнительно не указывается, подразумевается, что значения Lab рассчитаны для стандартного осветителя D50. Для расчета компонент цветовой системы Lab используются следующие соотношения:

Значения , и – это координаты белого цвета в CIE XYZ, которые имеют следующие значения , и .

Рисунок 6 – Цилиндрическое представление пространства CIELab

Пространство Lab широко используется в задачах обработки изображений, поскольку оно моделирует восприятие цвета человеком.

Цветовое пространство YСrCb

С появлением цветного телевидения, с целью уменьшения полосы частот для передачи цветного телевизионного сигнала было разработано цветовое пространство YCrCb. В этом пространстве используется три компоненты – компонента яркости Y и две хроматические компоненты: хроматический красный – Cr и хроматический синий – Cb. Сегодня система YCrCb используется не только для передачи и кодирования цветных изображений. Она, также, используется для хранения и воспроизведения цифровых изображений с использованием формата JPEG, а также у медиаформатах MPEG, также в системах реставрации изображений при преобразованиях яркости. При этом преобразованию подлежит лишь компонента яркости, а хроматические компоненты остаются неизменными. В рекомендациях International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R), а именно ITU-R ВТ.601 и ITU-R ВТ.709 предвидены преобразования с цветного пространства sRGB у YCrCb и обратное преобразования, которые имеют следующий вид

– прямое преобразование ITU-R ВТ.601

,

– обратное преобразование ITU-R ВТ.601

.

– прямое преобразование ITU-R ВТ.709

,

– обратное преобразование ITU-R ВТ.709

.

где r, g, b – это компоненты цветового пространства sRGB.

Цветовое пространство HSV

Пространство HSV (Hue Saturation Value – Тон Насыщенность Величина) основано на субъективном восприятии цвета человеком. В цветовом пространстве модели HSV используется цилиндрическая система координат, а множество допустимых цветов представляет собой шестигранный конус, поставленный на вершину.

Основание конуса представляет яркие цвета и соответствует V = 1. Однако цвета основания V = 1 не имеют одинаковой воспринимаемой интенсивности. Тон (H) измеряется углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси OV. При этом красному цвету соответствует угол 0°, зелёному – угол 120° и т. д. Цвета, взаимно дополняющие друг друга до белого, находятся напротив один другого, т. е. их тона отличаются на 180°. Величина S изменяется от 0 на оси OV до 1 на гранях конуса.

Конус имеет единичную высоту (V = 1) и основание, расположенное в начале координат. В основании конуса величины H и S смысла не имеют. Белому цвету соответствует пара S = 1, V = 1. Ось OV (S = 0) соответствует ахроматическим цветам (серым тонам).

Процесс добавления белого цвета к заданному можно представить как уменьшение насыщенности S, а процесс добавления чёрного цвета – как уменьшение яркости V. Основанию шестигранного конуса соответствует проекция RGBкуба вдоль его главной диагонали.

Рисунок 7 – Цветовое пространство HSV

Для преобразования из цветного пространства RGB в HSV используются следующие соотношения:

Для обратного преобразования используются следующие соотношения:

В компьютерной графике компоненты S и V принято представлять целым числом в диапазоне от 0 до 255, вместо – . При целочисленном кодировании для каждого цвета в HSV есть соответствующий цвет в RGB. Однако обратное утверждение не является верным: некоторые цвета в RGB нельзя выразить в HSV так, чтобы значение каждого компонента было целым.

Цветовое пространство HSL

Еще одним примером пространства, построенного на интуитивных понятиях тона насыщенности и яркости, является пространство HSL (Hue, Saturation, Lightness). Здесь множество всех цветов представляет собой два шестигранных конуса, поставленных друг на друга (основание к основанию).

Посвящается любимому Маргулису.

Туториал написан с целью лучше понять и закрепить материал из последней книги Дэна. Расчитан на продвинутый уровень (хотя может быть полезен и всем остальным) и должен стимулировать рост продаж его книги для лучшего понимания о чем ваще тут идет речь, а так же на очищение кармы афтора.

(для того что бы заценить, лучше посмотреть картинки побольше, что идут в )

Дорогие осилившие сей труд - огромная просьба делится замечаниями, дополнениями, а так же всем, что приходит в голову (я ведь все таки целый рабочий день на это потратил).

Фотография была сделана зимой при минус 25 градусах, при съемке использовался серебрянный рефлектор, что тоже сыграло свою роль в холодных тонах карточки. В общем не самая лучшая фотография, но почему бы не сделать ее лучше? Сказано - сделано.

Посмотрим на фотографию которая пришла из рав конвертора, там я добавил резкости и яркости. Изображение блеклое, мало деталей, смотрится плоско, из-за мороза на лице видны розоватые пятна.

Начав коррекцию я решил посмотреть все три канала что дал нам RGB. В синем оказалось больше всего деталей, а также он самый контрастный и в нем меньше заметны дефекты кожи, губы и глаза выглядят симпатачнее.

По порядку - красный, зеленый, синий:

Используем все вскусности, что находятся в синем канале и добавляем его к композитному изображению (композитное это когда мы видим все три ЧБ канала вместе, т.е. цветное). Для этого добавляем новый слой (ctrl + j), потом применяем команду Image->Apply Image с параметрами, которые можно видеть на картинке. Изображения получается в ЧБ, но это не страшно, как только мы сменим режим наложения на Luminosity все сразу станет цветным (если это сделать до применения Apply Image то все можно будет увидеть в цвете.

Итак, фотография выглядит уже значительно лучше, появились детали, стали видны веснушки в области носа, линии лица стали более обьемными и за счет увеличения контраста и привнесения деталей из синего канала изображение стало более резким. Однако цвет лица и платка проигрывают оригиналу, но мы только начали. Чтобы начать боротся с этим я перевожу изображение в LAB. Ничего не трогая я иду Edit->Convert To Profile (установки видны на картинке). Слои не свожу, на вопросы фотошопа отвечаю нет.

Так как лаб очень хитрое пространство, то я могу рассчитывать на то что цветовые переходы станут плавнее, что в общем и получилось.

Картинка в RGB и в LAB.

Но все равно это еще далеко от того что я хочу сделать. Я знаю что в первом слое платок и губы имели более приятный цвет и фактуру и я решил его вернуть. Для этого на том же самом верхнем слое я использовал след Layer->Layer Style->Blending options и оперируя регуляторами в нижней части экрана под названием Blend If восстановил цвет шарфа, губ. Для разделения регуляторов нужно зажать кнопку Ctrl.

Возвращаем цвет красным участкам платка и губам:

Желтый платку:

Возвращаем детали, в основном для платка:

Что очень удобно в этом примере, это то, что для лучшего понимания этих манипуляций можно вернуть режим смешивания на Normal и на ЧБ картинке наблюдать те цвета, которые проступают в результате манипуляций, главное не забыть вернуть его обратно, когда результат станет приемлемым.

Идем дальше. Следующий шаг получение более насыщенных цветов и, что нельзя сделать в других пространствах, получение большего их количества, вариативности так сказать. Для этого я применил следующую технику кунг-фу. Свожу все слои, кроме первого, в один и добавляю новый слой. Далее я перехожу на канал А и делаю следующее Image->Apply Image с установками показанными на картинке, самое главное - использую режим наложения Overlay.

Тоже самое проделываю с каналом В, в результате имею следующее изображение -

Неплохо, прошу заметить в результате такого издевательства над цветами, переходы между ними остались плавными, что вряд ли возможно в другом цветовом пространстве. Далее, понижая непрозрачность слоя я могу добится той насыщенности что мне нужна, а так же я получил больше цветовых вариаций, что хорошо заметно на глазах. Фотограф там тоже хорошо заметен, но потом его можно аккуратненько убрать.

До и после:

Добившись той непрозрачности, которая мне нужна, я вижу, что мне нравится цвет шарфа, губ и глаз, но с лицом у меня все еще проблемы. Займемся им.

При попытке изменить цвет лица, все мои действия повлияют на цвета во всем изображении. Не хотелось бы. Значит его надо изолировать. Вспоминаю, что я нахожусь в LAB и начинаю создавать маску для лица. Для этого я отсматриваю каналы А и В с целью найти лучший для создания маски. Что то есть, но невнятно как то. Я делаю копию каналов пертаскивая их на значок создания нового канала, который находится под ними и применяю к ним Curves или Levels для повышения контраста. Лучший материал получается в копии канала В. Не забываем инвертировать копию каналов Ctrl+I для того, что бы было больше вариантов при создании маски.

Вот такая вот страшненькая получатся картинка. Как раз то, что надо.

Следующий шаг - создание нового корректирующего слоя в котором я буду работать с маской. Мне удобнее использовать кривые, поэтому я создаю Layer->New Adjustment Layer->Curves . Ничего пока с ним не делаю и жму ОК. Далее я хочу загрузить в него получившуюся у меня маску, делаю Image->Apply Image с установками показанными на картинке.

Теперь маска загрузилась в нужный мне слой. Но она еще далека от идеала. Что бы подправить ее я перехожу в каналы, выбираю канал маски и делаю так, чтобы глазок был только на ней. Помня что белый цвет показывает то, что будет изменяться, а черный прячет, я выбираю кисточку либо белого, либо черного цвета и рисую по маске добиваясь нужного мне результата. Так как маска, которую я создал, состоит не только из черного и белого, а еще и содержит градации серого, то я, изменяя Opacity у кисточки, более точно контролирую где будут изменения, а где нет, а также их силу. Белое 100% - изменения затронут эти участки, черное 100% - нет, серое 50% изменений - думаю идея ясна.

Итоговая маска:

В канале L я повысил контраст, в А и В придал лицу нужный мне оттенок. Прошу заметить, что шкала серого под сеткой кривых у меня перевернута, по умолчанию все наоборот.

После чего я занялся ретушью - убрал используя Spot Healing Brush дефекты на коже, потом немного осветлил темные места (губы, подбородок) и затемнил щеки, что бы на них проступило хоть некое подобие румянца, используя инструменты Dodge и Burn . Все.

Далее резкость. Работая в LAB очень эффектно повышать резкость в канале L по сравнению с другими цветовыми пространствами. Я применил нерезкую маску 2 раза. В первом случае я немного повысил общую резкость картинки, в другом, за счет большого значения Радиуса и меньшего значения Amount, повысил общий контраст и выделил больше деталей почти во всех участках изображения, следя за тем, что бы значение порога не допускало появления больших белых полос вокруг важных участков изображения.

Установки можно посмотреть на картинках:

Итог (первая картинка немного больше, поскольку я ее не скриншотил, что впрочем не так уж и важно).

Продолжаем знакомство с методами коррекции изображений в цветовом пространстве Lab. Урок имеет сугубо практическую направленность, поэтому не буду давать подробных объяснений на тему: как и почему работает тот или иной прием. Желающим изучить теоретические аспекты и более сложные методы рекомендую проштудировать труды знаменитого гуру в области цветокоррекции Дэна Маргулиса.

А мы приступим к уроку. Изучив его, вы будете тратить на коррекцию подобных снимков не более 2-3 минут, а если сделаете экшен, то несколько секунд.

Шаг 1

Открываем изображение, которое мы хотим подвергнуть коррекции. В данном случае это пейзажный снимок.

Анализируем изображение. Как видим, нужно увеличить динамический диапазон яркости, то есть проявить больше деталей в тенях и слегка затемнить светлые области. Далее я бы сделал небо более голубым, увеличил цветовые вариации воды, зелень также можно сделать более сочной и разнообразной по оттенкам. И финальным шагом будет двухступенчатое повышение резкости.

Поскольку фото сделано при ярком солнечном свете, можно не волноваться по поводу усиления цветовых шумов при цветокоррекции. Однако, в других случаях это нужно иметь ввиду. Итак, первым делом дублируем слой, нажав CTRL+J.

Шаг 2

Переводим наше фото в режим Lab . Это выполняется командой Изображение - Режим - Lab (Image - Mode - Lab).

Выбираем дубликат слоя. Затем переходим в палитру Каналы (Channels) и выбираем канал Яркость (Lightness).

Затем, щелкнем по глазику канала Lab , чтобы увидеть изображение в цвете.

Я выполняю это нажатием двух комбинаций клавиш CTRL+1 и ~ , что значительно быстрей. В версии CS4 комбинации клавиш будут другие: CTRL+3 и ~.

Шаг 3

Применяем команду Изображение - Коррекция - Света/Тени (Image - Adjustment - Shadows/Highlights). Мы не случайно выбрали в шаге 2 канал Яркость. Теперь команда будет применяться только к нему, а так как информация о цвете и контрасте в режиме Lab находится в разных каналах, мы избежим увеличения цветовых шумов и появления цветовых артефактов.
Настройки в каждом конкретном случае будут различные, потренируйтесь и быстро поймете, как и в каких случаях поступать.

Шаг 4

Теперь займемся цветом. Каналы а и b в цветовой модели Lab смогут дать нам сколько угодно цвета, даже такого, который невозможно отобразить на мониторе и который не существует в природе. Воспользуемся методом наложения каналов с помощью команды Внешний канал (Apply Image). Выбираем канал «а» в палитре каналов, аналогично шагу 2. Переходим в меню Изображение - Внешний канал (Image - Apply Image). Выбираем режим наложения Перекрытие (Overlay) или Мягкий свет (Soft Light).

Шаг 5

Выбираем канал « b» и также накладываем его сам на себя в режиме Перекрытие .
Не забываем о том, что мы можем варьировать значением Прозрачности (Opacity) в диалоговом окне данной команды. Вот полученный результат после операций с каналами.

Примечание: можно также воспользоваться командой Кривые (Curves) и построить кривые «а» и « b» по контрольным точкам. Этот метод дает широчайшие возможности, но требует серьезной подготовки.

Шаг 6

Не волнуйтесь насчет чрезмерной насыщенности цветов. Нужно всего лишь понизить непрозрачность слоя. Я остановился примерно на 30% , у вас это значение может быть другим.

Шаг 7

Теперь принимаемся за повышение резкости. Делать мы это будем не совсем обычным способом, в два этапа. На первом этапе повышается резкость и контраст крупных областей изображения, на втором - прорабатываются мелкие детали. Для начала проверим в палитре каналов, выбран ли у нас канал Яркость. Переходим в меню Фильтр - Резкость - Контурная резкость (Filter - Sharpen - Unsharp mask). Сдвигаем ползунки Эффект (Amount) и Радиус (Radius) вправо до конца. Получилось невесть что, но так и нужно.

Теперь, начинаем уменьшать значения Радиуса до появления четких переходов между относительно крупными объектами, но не допуская проявления мелких деталей.

Именно поэтому данный метод имеет английскую аббревиатуру HIRALOAM (High Radius - Low Amount). Достигнув оптимального значения, увеличиваем значение Порога (Threshold), чтобы исключить действие команды на мелкие детали.

Шаг 8

Повышаем резкость мелких деталей изображения. Применяем ту же команду Контурная резкость, но уже в стандартном варианте.

А вот окончательный результат.

К сожалению при таком размере рисунка трудно оценить результаты повышения резкости, но уверяю, они вас порадуют. В следующих уроках мы продолжим знакомство с цветовым пространством Lab.

Желаю всем творческих успехов!