Élesítsünk életlenítéssel - the Gaussian Blur sharpening case - Photoshop matematika

Mert mi mással ugye? Ez nem homeopátia, hogy azonost az azonossal kezeljünk, ez tudomány. Nem ez volt a kutatási cél, de egy jó kis Photoshop matematika következik. Kivonást, összeadást vágod? Elsős anyag. Akkor mehet is. Lazán kapcsolódik az előző bejegyzéshez is, ahol azt tagadtuk, hogy az Unsharp Mask ugyanúgy dolgozna, mint a régi filmes maszkolási eljárás. 

Az alapvetés az, hogy az Unsharp Mask hatását tökéletesen reprodukáljuk, de csakis Gaussian Blur segítségével. Persze nem mi találtuk ki, ez a video itt pont ezt csinálja, viszont fórumozgatás közben vannak akik kételkednek a módszerben. Na, mi pont alátámasztjuk. Igenis, nem mondod meg, melyik kép volt élesítve Unsharppal és melyik Gaussian Blurral. Sőt a két kép Differencies összehasonlítása is semmit mutat. Lehet, hogy a PS is csak Gaussiannal élesít a motorháztető alatt (a wiki alátámasztani látszik ezt)?

Szóval legyen a kiindulási kép neve O, mint original (a tátrai hegyivezetők pillednek rajta a Gerlachon). Ebből duplázunk egy UnsharpMask nevű réteget, amire rádobjuk az Usharp Mask filtert 2 pixellel. Ez lesz az összehasonlítási alap. Ezt ki is kapcsoljuk egy időre. 

1 lépés. Az O rétegből duplázunk egy GB nevű réteget, amire Gaussian Blurt eresztünk 2 pixellel. 

2. lépés. Az O rétegből duplázunk egy O-GB nevű réteget. Kivonjuk az O-ból a GB réteget. Ezt az Apply Image... parancs segítségével, GB réteg/Substract blending móddal, hajtjuk végre. 

3. lépés. Az O rétegből duplázunk egy O+invGB réteget. Vagyis az eredetihez most hozzáadjuk a GB réteg inverzét. 

4. lépés. Újabb eredeti réteg létrehozása O+(O-GB)-inv(O+invGB) névvel. Ezt két lépésből fogjuk végrehajtani. 

    4.1. először a 2. lépésben létrehozott réteget adjuk hozzá az eredetihez, 

  4.2. majd a 3. pontban létrehozott réteg inverzét (inverz inverze) fogjuk kivonni a 4.1 lépés eredményéből. 

Naaa, nem annyira bonyi ez. A kapott réteget aztán összevissza hasonlítgathatjuk az Unsharp Mask réteggel, de hogy különbség nem lesz (ha pontosan követted a képletet), az fix. 

200% nagyításban a kép felét UM, a másikat GB élesíti. De a Differencies sem mutat eltérést.

A képlet tehát (fórumok is ezt igazolják):  USM = O + (O - GB) - inv(O + invGB) lehetne, ahol USM px = GB px, vagyis ugyanolyan értékű Unsharp és Gaussian esetére igaz ez. Azért csak óvatosan, ugyanis a photoshop matematikájában O+(O-GB) nem egyenlő O+O-GB-vel. Gyakorlatilag egy Gaussian Blurral valahogyan terhelt Szolarizálást kapunk:

Namost, más fórumokon ezt próbálják egyszerűsíteni (programozhatóság miatt), és az derül ki, hogy az inv LAYER = WHITE - LAYER. 

Ezt hamar ellenőriztük is. Az eredeti rétegen végrehajtott Image/Adjust/Invert tök ugyanaz, mint az Apply Image.../ Invert pipával és Normal Blendinggel, vagy egy teljesen WHITE rétegből kivonni az eredeti rétegünket. 

A preview bekapcsolása miatt a White layer már mutatja a hatást, de egy sima fehér rétegről van szó.

Tehát ezek mind negatív képet okoznak. Ha inverz nélkül akarnánk felírni a képletet akkor így is nézhetne ki:

USM = O + (O - GB) - {Wh-[O + (W-GB)]} ahol a műveleti sorrendet a zárójelek mondják. Ezért kapnak a kollégák rossz eredményt, ha (nem is tudom hogyan) 3*O-2GB-re egyszerűsítik a dolgot. 

Na, és akkor jöhet a reverse engineering: lehet e Unsharppal életleníteni? Megoldások jöhetnek kommentben, vagy posztban, vlogban, vagy ahogy jólesik :)

Unsharp mask - életlen maszk - fotótörténeti hátranyilazás

Végtelenül elszomorított az a felismerés, hogy ugyanúgy felidegesítheti a nálamnál képzettebb embereket, ha az Utazásokra tévednek, mint ahogyan engem bosszantott, amikor az Unsharp Mask témakörben kezdtem el keresgélni. Ugye, leginkább a PS szűrőjét dobja ki a gugli, aztán ahogyan finomítottuk a keresést, úgy vált a dolog egyre visszataszítóbbá. Ugyanis sokan meghivatkozzák, hogy ez bizony egy régi sötétkamra eljárás digitális reinkarnációja, viszont annak elmagyarázását csak addig viszik el, ahonnan már kiderülne, hogy bizony lövésük sincs az egészről.

Mi is azt hittük ez egy igazi trivialitás. Konkrétan sosem használtuk, először a PS-ben találkoztunk vele a kilencvenes évek második felében, nagyjából egyidőben a sötétkamránk felszámolásával. De különben sem használtunk akkoriban nagyformátumot, kisfilmmel meg elég nagy kihívás lenne ezt megcsinálni. Végül a Way beyond monochrome (Lambrecht - Woodhouse, Focal Press kiadó) című könyvből sikerült megérteni a dolgot. Letölthető, ebből fogunk képernyőképeket használni illusztráció gyanánt.

Egyike tehát azoknak a technikáknak, amelyeknek a gyökerei bekúsznak a régi, vegyszerrel telibevert sötétkamrába. Hasonló hatást kelt(het)ett a High acutance developer nevű cucc is (állítólag), de persze ezért nem fogunk bekeverni semmilyen hívót, papírunk is csak egyfajta (bazi kemény) van. Csak szimuláljuk a dolgot. És nem célunk egy jó, vagy legjobb élesítést kikutatni. Pusztán az életlen maszk használatát járjuk körbe.

Nézzük először PhotoShopban, miről is van szó.

Na, itt az élesíteni kívánt eredeti 400%-ban. Egyszerű, mint a faék, a könnyebb mérhetőségért. 87-28% szürkék. 

Először adunk neki PS-ből Unsharp Maskot, lássuk mit szeretnénk szimulálni:

A legsötétebb pixel 97%, a legvilágosabb 21% lett, de csak a peremek mentén (rádiusz 2px), a kép többi része ugyanolyan maradt. Gyakorlatilag egy optikai illúzióját kapjuk az élességnek (acutance) azáltal, hogy a bluros átmenetben a sötét tónus sötétebb, a világos egy csöppet világosabbá válik néhány pixelen. A hatás térbeli növelésével már nem az élesség-érzet fog növekedni, hanem a HDR témakörből ismerős lokális kontrasztnövekedést kapjuk. Na, nagyjából ezt a hatást érték el a régi kollégák, természetesen a sötétkamrában, akkor, amikor a számítógép még sci-fi volt.

A lényege az, hogy egy relatíve kontrasztos negatívból kontaktoltak egy alacsony kontrasztú (ezt fontos) pozitívot. A szendvicselésnél a két emulziós réteg közé került a film hordozója, ezáltal rést képezve, amiben a fény szóródva, az éles szegélyeket blúrolva adta vissza. Ezt a rést szükség szerint növelhették is plusz üveglapok beiktatásával, a rés nagyságrendje tized-milliméternyi 4x5 collos negatívoknál. 

Way beyond monochrome - 257. old.

A kontaktolási rés okozza tehát, hogy a maszk enyhén életlen. Innen a neve. Egyértelmű, hogy a negatív-pozitív szendvics-kombó már nem annyira kontrasztos, mint az eredeti negatív volt, tehát emiatt jóval kontrasztosabb papírra kell világítani, mint az eredeti negatívot (+2-3 gradációt is kívánhat). A kontrasztosabb leképezés már önmagában élesebbnek tűnhet, de a lényeg a papírra levilágításnál (nagyításnál) következik:

Way beyond monochrome - 259. old.

Az 1-es pontnál a pozitív maszk éledő denzitása miatt nőni kezd a kombó denzitása, egészen a 2-es pontig. Innentől hirtelen megszűnik a negatív denzitása, de a pozitív (mivel életlen) még nem érte el a maximális denzitását, ami a 3-as pontban fog bekövetkezni. Innentől aztán a pozitív denzitása fog érvényesülni a 4-es pontig, ahonnan fordítva megismétlődik a történet. A kék vonal tehát azt mutatja, hogy az eredeti negatív sötét-világos átmeneténél, a maszk életlenségének kiterjedésében, néhány tized milliméteren, megugrik, illetve lecsökken a denzitás. Ugyanaz a hatás tehát, mint amit PS-ben láttunk fennebb. Az életlen maszk filmkarakterisztikája, a levilágítási idő, megfelelő kontrasztú papír megválasztása mind fontos kulcstényező a végeredményhez. precíz pászításról nem is beszélve. Nem egy kezdő technika, annyi szent. Nem árt egy denzitométer se hozzá.

A PS a képeinken ezt sokkal egyszerűbben és kontrollálhatóbban végzi el. Nem igaz, hogy úgy dolgozik, mint az analog technológia. Széleket detektál, a felületek ugyanolyanok maradnak, nincs szükség új kontrasztgörbére, hogy visszaállítsa a globális kontrasztot. Ha valaki szimulálni szeretné a fentieket PS-ben, akkor több lépésre lesz szüksége.

Az eredeti réteget leduplázzuk, a fölsőt inverzbe tesszük (pozitív), elblúroljuk kicsit (unsharp) és durván lecsökkentjük a kontrasztját. Ez a réteg lesz tehát a maszk. Az összhatás módot pedig Muliply-re állítjuk,

Na ugye, az eredmény nem teljesen az, mintha Unnharp Maskot adtunk volna. A sötét tónusok megmaradtak (4-es mintavételi pont), a világosak azonban besötétedtek, ami várható volt (1-es mintavételi pont). A szegély lokális kontrasztja természetesen megtörtént. Tehát hátra van még egy lépés, egy olyan kontrasztgörbe alkalmazása, ami megőrzi a háttér tónusát, viszont a világos szövegtónust visszahozza 28%-ra. Ezzel szimuláljuk a negatív-unsharpmask kombó kontrasztosabb papírra nagyítását.

Valahogy így. Na tehát, ha azt olvassátok, hogy az Unsharp Mask pont azt csinálja PS-ben, mint a régi filmes technika, akkor csak fenntartással higgyétek el.

De a könyv leírása alapján, a régi fotósok közül aki egyszer belekóstolt, az már mind így dolgozta ki a fontosabb képeit. Érthető, nekünk is mindennapos dolog élességet finomhangolni a képeinken, csak nekünk összehasonlíthatatlanul könnyebb.

#metoo? Grimpix farokráciája

- Cilú, cicc, cicc - csalogattam a kurva macskát, mert nem volt hajlandó előbújni a kagyló alól, ahol általában jól érezte magát.
- Azt azért vágod, hogy a catcalling durva zaklatás ugye? - jegyezte meg Grimpix. Mint ahogy a wolfwhistle is. Az erőszakkultúra része, az antropokrata gőg megnyilvánulása - tudod.

Grimpix ekkor már nagyon témában volt, napok óta az internetet böngészte. Aztán ezen az estén csak kibökte:

- Végülis én milyen nemű vagyok?

- Khm... hát tudod, izé... Pont mint a Micimackó! - mert hirtelen nem jutott más az eszembe.

- Kösz! - mondta Grimpix epésen. Már aggódtam, hogy esetleg LMBTQXYZ, vagy mi vagyok.
- Engem az se zavarna - válaszoltam. - De külön budit  nem kapsz a plüsspöcsödért, az fix.
- Plüssállatokat is ki lehet kiherélni? - kérdezte később.
- Nem tudom. - feleltem - szeretnéd? - reméltem ettől abbahagyja a zaklatásomat. De Grimpix elengedte a füle mellett.
- És hallodé, van olyan, aki plüssállatokból is csak nőstényt választ, mert a hímek bunkóbbak?
Erre most mit mondjak? Azt se tudom végülis Grimpix micsoda. Sokáig csendben üldögéltünk, de éreztem, hogy még nincs vége.

- Látod itt arról beszél egy néni, hogy  a férfihormon az oka mindennek. És a herélés a végső megoldás a világ bajaira.

- Honnan olvasod ezeket? Nem megegyeztünk, hogy nincs több subba, legalja, meg napiszar? És mi van ha csak trollkodás az egész?

- Neeeemis, megírta az újság.

- A férfihang - mi? - kérdeztem. 

- Az is... - vallotta be. - Na jól van nagyokos, akkor azt meséld el, mi ez a hesstegmitú? - folytatta Grimpix 

- Nem tudom, hagyjál békén - mondtam, mert emlékeztem, a múltkori beszélgetésünkre a buzikkal kapcsolatban, és tüntetőleg visszatettem a fejhallgatót, hátha abbahagyja. Pont Björk kamionplatós száma ment, a Big time sensuality.

- De itt azt írja, hogy egy néni fiatal korában traumítú lett. Né, megtaláltam a youtubon - mutatta felém a tabletet - ő az.
Mit mondjak, edzett vagyok, de amit ott láttam azon egy csöppet megütköztem. 

- Nyugi, ez csak kultúra - védekezett - nem a a kink.com. - Tudod, semmi baj, ez a színészet!

Döbbent csend következett. Még Björk is elhallgatott. Grimpix néha nagyon meg tud lepni. Szerencsére átkapcsolt a facebookra.
- Itt azt mondják, hogy a zaklatók általában nem is értik mi ezzel a probléma. Te érted?
- Nem, én sem értem.
- Na, akkor te is egy bunkó zaklató vagy. Na hallám szerinted, ha egy bácsit elfenekelnek s ez kiderül, akkor az borzasztó, vagy borzasztóan vicces,?
Most már biztosan tudtam, hogy csapdába akar csalni.
- A beszólogatást sem ítéled el? A füttyögtetést?
- Az is ugyanonnan ered, ahonnan a szerelmi líra. Csak nem mindenki József Attila.
- Persze, őt is  odataszította a muszáj. Ő se volt más csak egy dacos hormonborz. - kacagott Grimpix
- Az egész szexualitás egy sötét lefojtott állati misztérium. És a kultúra, tudod, úgy hullik le rólunk mint ruha, ha az állat enni kér. Ezt lehet törvényekkel, gondolatrendőrséggel üldözni, csak nem érdemes. Már az egyház is próbálkozott vele. Az emberi lét állatesszenciáját tagadnánk meg vele.
- A nőknek nincs ilyen állatizéjük, állat-minisztériumuk?
- De, nekik is van. Mindenkinek. Csak nem mindenki vette a fáradtságot, hogy megismerje az állatát. Van aki nem is tud róla. És van olyan is, aki nem bírta megszelídíteni. Ezért egyesek felkészületlenek másokkal szemben.
- A nők felkészületlenebbek?
- Dehogy. Sőt. Általában a mi állatunk erősebb. Az övék meg furfangosabb.
- Akkor a nőket ez miért idegesíti?
- Nem tudom, kérdezd meg őket. Őket az is idegesíti, hogyha nem bókolsz, amikor kellene. A nőkkel sohasem lehet tudni.
- Szerinted akkor versekkel is lehet zaklatni nőket?
- Persze, bármivel. De ha jó vagy nála, akkor a nem zaklatással tudod a legjobban zaklatni. Ez egy ilyen érdekesség.
- Akkor nincs is zaklatás?
- De van. Az első próbálkozás visszautasítása után, ha nem hagyod abba. Addig nem az. És mindenkinek joga van egyszer felmérni, hátha pont neki szól a dekoltázs-meghívó.
- Hú, te nagyon beteg vagy. - jegyezte meg Grimpix.  - S úgy érted, a hesstegéknek nem is igazi a traumájuk?
- Nem tudom. Mindenkivel megesik, hogy nem úgy történnek a dolgok, ahogyan elképzelték. Vannak kínos és kellemetlen helyzetek is. Szerinted a visszautasítottság nem trauma?

- Jól van, te is egy mocskos áldozathibáztató vagy. - fakadt ki Grimpix. - Látod, erről példát vehetnél, ez a tökös ember minden férfitársa helyett szégyenkezik. - mutatott egy cikket.

- Felőlem, ha nincs saját szégyellnivalója. 

- Mert mindegyik potenciális zaklató és erőszaktevő. - folytatta - A férfiak miatt rettegnek a nők este a kihalt utcákon is. 

- Ahogyan mi is félünk belemenni egy lelkizésbe. A nők használhatnak sokkolót a kihalt utcákon, jól elférne a retikülben a sok szirszar között. De egy lelkiztetés alatt számunkra nem elfogadott lefújni gázzal a nőt. 

- Tagadod, hogy van olyan, hogy férfibűnözés?
- Ez pont olyan, mint a cigánybűnözés. Tényszerűen igaz, de végtelenül leegyszerűsíti a problémát. Csak az vegye magára, akinek inge. Én nem veszem magamra. Tudod, hogy klasszikust idézzünk: minden jó, csak sok köcsög van, kevés a biztonság, a rosszakat el kell ítélni. Ennyike.
- Te sem foglalkozol sportkérdésekkel - mi? - vetette oda megvetően.
- És a női kvóta? Támogatnád?
- Ha versenyt futnánk és neked elő lenne írva száz méter előny, azt szeretnéd?
Grimpix hallgatott. Szerintem szeretné.
- Akkor szerinted egyenlőség van?
- Persze, sőt. Nálunk a nőknek vannak kulturális előjogaik is. Például többet ér az életük, bár ennek ritkán veszik hasznát. Más kultúrákban viszont valóban elnyomják őket. Érdekes, az itteni feministák nem azokon a férfiakon kérik számon az elnyomást. Az itteni férfiakat könnyebb a sarkukhoz verni.
- Akkor végülis mi bajuk van ezeknek? 

- Hát úgy tartják, hogy fallokrácia van. És ezért tart itt ez a világ...
- Farokrácia? - probálta értelmezni. - Az mi?
Gondoltam jobb, ha nem mondok semmit.
- Megvan! Faszaság van!? - derült fel az arca. - És hallod, tényleg az van?
- Dehogy, szerintem nincs fallokrácia. Faszaság pláne nincs.
- De a múltkor nem azt mondtad a miniszterelnöki interjú után, hogy Istenem, ez is mekkora egy fasz?
- Hát igen, de nem pont így értettem...
Ezután sokáig hallgattunk.
Lehet, hogy holnap mégis elviszem Grimpixszet a szabóhoz. Herélni. Vagy miskárolni. Majd kiderül.

Demozaik házilag - Bayertelenítünk

Szia urak. Bayertelenítünk.

Nem az 5. párttagkönyvet tépjük szét mérgünkben. De nem is szenzort fogjuk lecsutakolni, bár az is egy izgalmas témakör és nem kizárt, hogy egyszer majd megcselekedjük. Igaz is, ha valaki ilyen célra feldobná a kameráját, (természetesen az eredmény abszolúte nem garantált), akkor szívesen legyaluljuk róla a bayer szűrőt. 

Szóval van a Nikon D5000 szenzora, ami névlegesen 4288*2848 pixeles, ami nagyjából 12 megapixel. Persze nem pont ennyi, inkább 4310*2868 pixel, de ehhez már DCRAW kell (mi a GUI-t használjuk), ugyanis még a CameraRaw is visszavágva mutatja meg. Amúgy bevett szokás visszavágni a szegélyeket (több gépemnél is ez van), mert azokat nincs miből interpolálni. Persze nem most szálltunk le a falvédőről, tehát tisztában vagyunk vele, hogy ez a szenzor nagyjából csak 4 megapixeles és az is jóindulattal, 6Mpx a zöld csatornán és 3-3Mpx a vörös-kék csatornákon. Ilyen rendszert főzött nekünk Bayer úr a Kodaknál. Ez persze nem ilyen egyszerű, mert a bayer pigmentek nem tökéletesen szűrnek komplementert, és ismerve a pontos karakterisztikát, okos algoritmusokba a szomszédos szűrők alá beszivárgott információt is be lehet építeni. Ezt találtam a bayer színáteresztésére, jobb nincs, ezt szeretjük:

Forrás

Piros felvételi szűrővel készült JPEG,
 illetve a demozaikolás előtti  NEF Bayer-képe.

Gyakorlatilag az látszik, hogy elég tökéletlenek a szűrők, főleg a vörös. Na mindegy is, az internet tele van Bayer-szűrők rajzaival, de mi konkrétan a saját gépünkét szeretnénk megismerni, tehát tesztképek következnek. A DCRAW tud nyers pixelkimenetet produkálni  (-D paraméter, *.pgm output, amit megnyit a PS - grayscale 8 bit), bár nem tudjuk, ezek az adatok mennyire nyersek konkrétan, hiszen a 12 bites adatból valahogyan 8 bites lesz. És az sem igaz, hogy a RAW valóban eredeti, módosítatlan nyers lenne, pl a Nikont érte olyan vád, hogy zajszűrést alkalmaz a NEF-ben, amitől az amatőr csillagászok kicsit idegesek lettek. Nem lep meg tehát, hogy több különböző RAW dekóderrel nem egyforma eredményt kapunk, tehát van ott valami titkos izé még. Na de, hogyha készítünk vörös, zöld és kék képeket, azt legalább ki lehet találni, melyik pixel pontosan milyen bayerszűrővel van megpatkolva. A kép közepéből vágunk ki 8*8 pixelt, mert a szélét bizony sújtja a peremsötétedés, a közepe sokkal homogénebb. A jobboldali ábrán jól látszik, hogy a piros pixelek a legvilágosabbak (0-2% között szór az érték).

A D5000 szenzorának kellős közepe

A 64 pixelből tehát 16 Red pixelt kapunk. Az is látszik, hogy a felvételi szűrőn (valami kínai Cokin utánzat), illetve a Bayer-szűrőn keresztül átszivárog a zöld és a kék csatornákba is némi fény.  A világosszürke pozíciók a Bayer zöld pixelei (32 pixel, értéke 61-64% között szór), a sötétebb szürkék pedig a Bayer kékjei (16 pixel, 79-82% között).
A megfelelő pixeleket a nekik megfelelő csatornára másolva, megkapjuk a bayerszűrő elrendezését ezen a területen. Hogy valójában ez a négy elrendezés közül melyik, nem tudjuk, mert ugye melyik 4 pixelt nevezzük ki kezdőpixelnek? A kép széle sem árul el erről sokat, amúgy sem megbízható, látjuk, hogy különféle szoftverek különböző számú pixelt csalnak el a szélekről. A kép legközepe tehát RGGB. Ennyi legyen elég egyelőre.
Ebben az esetben a demozaikolás egy sima kiátlagolás lesz, a vörös csatornán 1%, a zöldön 62%, a kéken 81%.
A kapott szín pedig: R254 G119 B67. Elég mosott, fakó, de ne felejtsük el, hogy nem tudjuk a DCRAW hogyan csinál a 12 bites RAW-ból (amin mellesleg nincs se profil, se görbék, se korrekció - vagy pont de) 8 bites szürkeskálást.

A fenti cuccot megismételtük a RawTherapy segítségével. Ez tud szenzor-mintázatot is mutatni, színesben. A kék pixeleket default még nem tudjuk mi okból feketének jeleníti meg, de hogyha a Therapee munka profilját kiütjük (none), vagy a kék csatorna blackpointját bizgetjük, akkor kikékíthetőek. A szürkeskálás 8 bites pixelértékek köszönő viszonyban sincsenek a DCRAW által generáltakkal. Itt valamilyen profilt használ, a DCRAW esetén meg a jóisten se tudja mi történik.

De ennyiért nem fogjuk megtanulni a RawTherapy használatát. Amúgy kismillió demozaikoló beállítás van benne, egyszer majd sort kerítünk arra is, mert jó mókának tűnik. Hátha addig sikerül választ találni arra a kérdésre is, hogyan lehet hozzáférni a tényleges, módosítatlan RAW adatokhoz.

A Sony F828 RGBE filtert használ. A színek visszaadását állítólag javítja, de ennek további felbontáscsökkenés az ára. Azért valamit elárul az is, hogy nem uralta el a piacot ez a szűrőfajta. A miénk ráadásul egy házilag infrásított szenzor. Meg sem kíséreljük szimulálni a mozaikolását. Mellesleg van már olyan technológia a piacon, hogy egyetlen exponálás hatására 4 kép készül 1 pixelnyi shiftelésekkel. Így gyakorlatilag a vörös-kék csatornák teljes felbontásúak lesznek, a zöld csatorna meg kétszeres felbontású. Még keressük a módszert, hogyan tudnánk ehhez kapcsolódni házi módszerrel. Update: módszer 1, módszer2.

Persze egy igazi képnél a demozaikolás, nem sima átlagolás, egy bonyolult algoritmust igényel, de még így is keletkezhet hiba, például akkor, hogyha a finom részletek méretei egy nagyságrendbe esnek a pixelméretekkel. Így fest demozaik előtt, jól látható, hogy a fölső vonalak közötti rések 3-4 pixelesek.

És ilyen lesz a demozaik után. Az alsó vonalak rései (6-7pixel) már elegendőek a helyesen interpolációhoz.

D5000 demosaic chroma error.

A színeket eltúloztuk (vibrance+saturation), a felső rácson jól látszik, miről van szó. Ez bár sok esetben összetéveszthető az objektívek kroma-hibáival, abszolúte nem lencsehiba, kifejezetten a demozaikolás az oka. 

DCRAW linkek: 1, 2, 3

Kromatikusan aberráltak vagyunk

Volt egy sci-fi novella, (Bob Shaw - Régmúlt napok fénye, hangosban is megvan) amiben feltalálták a lassú üveget, amit évekig szuper tájakon érleltek, azután eladták, és otthon beszerelve nem a sikátorra, tűzfalra nézett a nyomorúságos ablakod, hanem a tengerpartra, vagy havas hegyekre. 10 év alatt adta le, a 10 év alatt belehatolt fényt. Ez visszafele is igaz volt, ezért láthatta a családterápiára szoruló pár az üveges mester elhunyt nejét és gyerekét kintről, mikor belestek az ablakon. Szép fiction, sajnos ejsze marhaság (bár a novella bepróbálkozik valami tudományos ködösítéssel). A fény sebessége nem ugyanakkora a különböző hullámhosszakon (csak vákuumban). Vajon egy elég hosszú üvegszálon bevilágítva fehér fénnyel elég gyors záridővel simán elkaphatjuk a piros komponenset, úgy, hogy a zöld, és kék komponensek még meg se érkeznek a kameránkba?

Az LCA és a TCA. 

Na, hogyha különböző közegekben a fény sebessége hullámhosszanként eltérő, akkor azt is jelenti, hogy hullámhosszanként eltérően fogja törni egy lencse a bejövő fényünket. Meg is érkeztünk a kromatikus aberrációhoz, amit ezentúl CA-nak nevezünk. A két fő CA típust keressük:

Longitudinal-, axial CA, bokeh fringing, vagy LCA - abból adódik, hogy a különböző hullámhosszaknak különbözőek a fókuszpontjai. Amennyiben a látható spektrum közepét (mondjuk a zöldet) fókuszáljuk, a rövidebb hullámhosszak front- a hosszabb hullámok backfókuszosak lesznek. Ez például az infra fotózás esetében probléma (herélt gépek hajlamosak backfókuszra), régi lencsék erre fel is voltak készítve. A hiba tehát a kép közepén is előfordulhat, nagy fényerejű lencsékre jellemzőbb, rekeszeléssel nyilván javítható, a nagyobb mélységélességbe jobban belefér a front/back-fókuszos hullámhossz is. Ha a kép közepén csúnya elszíneződés van, ami enyhe defokuszálással javítható, akkor az is valószínűleg LCA. A szakirodalom azt állítja, szoftveresen nem javítható, ezt erős kétkedéssel fogadom. Az f3,5 már túl szűk rekesz (?), talán ezért nem észlelhető a 18-55mm-es objektívemen.

Forrás

Lateral, transverse kroma-aberráció, vagy TCA oka a különböző hullámhosszak különböző törése (hosszú hullámok kisebb, rövidebbek nagyobb szögben), gyakorlatilag a csatornák különféle nagyításban jelennek meg (nagyjából középre igazítva), a kép széle felé egyre hangsúlyosabb a méretkülönbség és a kép közepétől adott távolságra mindenütt egyforma.  A rekeszelés nem oldja meg a TCA-t, mivel nem tengelyirányú a probléma, de javítva az élességet adhat olyan illúziót, hogy némileg javult, mert keskenyedik az elmosódott fringe. A szoftveres javítások leginkább ezt tudják kezelni. 

18mm-en a TCA (a kép jobb felső sarkában)

200mm-en a TCA (a kép jobb felső sarkában)

A TCA miatt elvileg a kék csatorna a legnagyobb - ez  úgy jelenik meg, hogy kívül van a sárga csík, belül a bíbor (a Blue csatornán a fekete vonal nyilván sárga színű RGB-ben). 18mm-en ezt is tapasztaljuk, de 200mm-en már fordított a helyzet, a kék csatorna a legszűkebb.

Egyetlen lencsével nem lehet a CA-t megszüntetni. A szakirodalom szerint létezik elsődleges CA, amit a gyártók elég pöpecül egymásra ügyeskednek (akromát - kéttagú lencsék segítségével), illetve másodlagos CA, amit már költségesebb lenne megoldani, ezt tapasztaljuk a képeinken. Amúgy az apokromát lencsék (három vagy több színre korrigálnak) pl. a Nikon ED, nagyon drágáért pont azt állítja, hogy a kroma-hiba már a múlt. Hogy ezek a kalcium-floridos törékeny cuccok e és egyes objektívek pont ezért fehér foglalatúak (hőtágulás), vagy valami spéci csodaanyagok, azt mi nem bírtuk kikutatni ebben az internetes katyvaszban. Ilyen drága holmink meg nincs a sufniban.

Mindenesetre a fenti két képen az RGB csatornákat egymásra villogtatva azt találtuk, hogy nem a kék-piros csatornákra leképezett vonalak esnek egymástól a legtávolabb, hanem a kék-piros mintha egymásra lenne ügyeskedve, és a zöld csatorna lóg ki. Egyértelmű, hogy a lencsetervezők érdeme, hogy ezt a szórást leszűkítették.

Alant a 18-55mm és 55-200mm alaplencséim két végét teszteljük, nyitott, illetve szűk rekesszel, (annak a pár olvasónak, aki eddig eljutott az olvasásban, zoomoló szkriptet nem csinálok):

18mm f3,5 TCA

18mm f10 TCA

Hogy melyik színpár hibája az elsődleges és melyik a másodlagos, azt firtattuk, de nem találtunk rá egyértelmű választ. Lehet, hogy lencsénként változik? Logikusan persze az elsődleges CA a kék-piros lenne (a spektrum két vége), a másodlagos pedig a spektrum közepe és szélei között, tehát a zöld-bíbor (amit tapasztalunk is), de a szakirodalom ezt nem erősítette meg.

A tesztképek színhibáit természetesen eltúloztuk (szaturáció + vibrance), és a következő a tapasztalatunk: sugárirányban nem figyelhető meg hiba. A központtól azonos távolságra minden irányban nagyjából ugyanazt a komplementer színpárt találjuk hibaként, de a középponttól távolodva ezek változnak kék-sárgából zöld-magentába vagy vörös ciánba. A rekeszelés valóban csak élesebbé, ezáltal keskenyebbé teszi a fringet, de javítani nem javít a dolgon.

200mm f5,6 TCA

Úgy tűnik 200mm-en az f5,6 már nem elég szűk rekesz ahhoz, hogy eltüntesse az LCA-t (lásd a középrész nagyításának kékes elszíneződését). F10-es rekeszeléssel azonban prímán megszűnik ez a hiba:

200mm f10 TCA

A Canon bridge tesztképei is azt bebizonyították, hogy a zoom különböző tartományaiban teljesen más színpárokkal jelentkezhet a kroma-hiba. Kínunkban gyorsan összeütöttünk egy kísérletet egy nagyon primitív kínai nagyítóval illetve egy hasonló kvalitású kukker frontlencséjével is. A nagyítólencse reményeim szerint semmire sincs korrigálva, tehát leplezetlenül kellene mutassa a lencsehibákat. A kukker frontlencséje viszont egy ragasztott kéttagú darab, ez már kellene virítson némi korrekciót. Nem gondoltuk volna, hogy ilyen nehéz lesz relative éles képet készíteni ezekkel az üvegekkel.

kínai nagyító

Erős jóindulattal (eltúlzott vibrance+szaturáció) a nagyító lencse mutat némi kék-piros színhibát. Nem építettünk bele rekeszt, a középső részen látható némi LCA is. A ragasztott lencse viszont durván piros színűnek képezi le a fekete vonalakat, ez vagy durva LCA, vagy a tükröződésgátló réteg az oka. Vagy mindkettő. Nem túl meggyőző.

kukker frontlencse

A távcső ragasztott lencséje gyakorlatilag szivárványszínben is tud szórni.

Tehát nem tudtuk meg, hogy mi számít elsődleges és másodlagos kroma-hibának, de hajlunk arra, hogy mégis a kék-piros.

A képeinken ezek mellett mindenféle színű fénymű- és melléktermékek, artifactek keletkeznek, aminek ezerféle oka lehet, az objektív-okok (érted!) mellett a demozaikoló eljáráson, a szenzorok mikrolencséin és főleg a lapos (sunyi) szögben beeső fény viselkedésén, a senzor-bloomon  keresztül a kósza UV és infra behatásokig bármi. Sőt leginkább egyszerre az összes. Emiatt is lehetséges az, hogy ahány leírás, annyiféleképpen vannak megkeverve az információk az interneten.

Az ACR azonban tökéletesen javítja még a profil nélküli, szedett-vedett lencsék kroma-hibáit is. Michel Thoby kísérletét viszont nem tudtuk reprodukálni, régi cikk lehet, azóta a lens correction funkciók sokkal intelligensebbek.