Урок №30. Растровая графика.
Сканирование — это ввод изображения в компьютер с помощью сканера. Многие растровые графические редакторы позволяют вводить сканированное изображение с помощью собственного меню. Например, в GIMP для этого нужно выбрать пункт меню Файл — Создать — Сканер/Камера. После этого запускается программа, обслуживающая сканер, в которой требуется задать режимы сканирования.
В первую очередь требуется определить тип изображения:
- чёрно-белое (двухцветное);
- полутоновое (256 оттенков серого, от чёрного до белого);
- цветное.
Второй важный параметр — это разрешение. Его нужно выбирать с некоторым запасом, учитывая, что отсканированное изображение потом чаще всего обрабатывается. Если изображение сканируется для вывода на экран (с разрешением 72-96 ppi) и его не нужно увеличивать, при сканировании можно выбрать разрешение 150-200 ppi. Если же вы хотите обработать рисунок и потом напечатать его на принтере, нужно выбирать разрешение не менее 300-400 ppi.
Иногда нужно отсканировать текст, чтобы потом подготовить электронную версию документа. Если документ не нужно редактировать и можно сохранить его в виде рисунка, достаточно установить разрешение 150-200 ppi. Если же требуется распознать текст документа с помощью специальной программы (типа ABBYY FineReader или CuneiForm), нужно выбирать более высокое разрешение — не менее 300 ppi.
После сканирования полученное изображение, как правило, нужно кадрировать, т. е. выбрать нужные границы изображения, обрезать лишнее. Рассмотрим случай, когда фотография была положена неровно, так что её нужно сначала повернуть, а потом кадрировать (рис. 8.4).
Рис. 8.4
Сначала выполним поворот так, чтобы линия горизонта была строго горизонтальна. Для этого нужно загрузить рисунок в GIMP, выбрать инструмент Вращение и щёлкнуть на рисунке. Появится окно, в котором можно установить нужный угол поворота (рис. 8.5).
Вращение
Рис. 8.5
При изменении угла в основном окне виден результат применения этой операции. Можно также вращать изображение, схватив его мышью.
Теперь выполняем кадрирование. Выберем инструмент Кадрирование и выделим прямоугольную область, оставив только нужную часть рисунка. Углы выделенной области можно перетаскивать мышью. При нажатии на клавишу Enter поля будут обрезаны.
Кадрирование
Если угол поворота не кратен 90 градусам, растровое изображение искажается. Для построения нового рисунка программа использует математические методы интерполяции, так же как и при изменении его размеров.
Результат
Оптическая система фотоаппаратов часто даёт искажения, в результате которых вертикальные линии (например, стены домов) становятся наклонными).
Этот дефект легко исправляется в современных графических редакторах. В GIMP нужно выделить всё изображение (клавиши Ctrl+A или меню Выделение — Все) и выбрать инструмент Перспектива. После этого углы рисунка, выделенные квадратами, надо перетащить так, чтобы выровнять вертикальные линии.
Перспектива
Результат
Очень полезную информацию для оценки изображения даёт гистограмма — график специального вида, который показывает распределение пикселей по яркости (рис. 8.7). Высота вертикальных отрезков определяет количество пикселей, имеющих одинаковую яркость, от самых тёмных (слева) до самых светлых (справа).
Чтобы увидеть гистограмму загруженного изображения, в редакторе GIMP нужно выбрать пункт меню Окна — Прикрепляющиеся диалоги — Гистограмма.
По приведённым гистограммам сразу видно, что:
- фото 1 слишком тёмное, потому что все пиксели сосредоточены в области тёмных тонов (слева);
- фото 2 слишком светлое (нет тёмных тонов);
- фото 3 малоконтрастное (есть средние тона, но нет тёмных и светлых);
- фото 4 содержит пиксели всех уровней яркости.
Изображениям 1-3 не хватает контраста. Чтобы их улучшить, нужно «растянуть» гистограмму так, чтобы она занимала весь диапазон тонов, от чёрного до белого. Для этого в GIMP используется меню Цвет — Уровни. В появившемся окне нужно отрегулировать положение чёрного, серого и белого движков под гистограммой (рис. 8.8).
Рис.8.8
Все пиксели слева от чёрного движка становятся чёрными. Те, что оказались справа от белого движка, станут белыми. Таким образом, вся область между чёрным и белым движками растянется на весь диапазон. Передвигая серый движок (по умолчанию он находится посередине между чёрным и белым), можно менять контраст средних тонов. При этом в окне изображения мы сразу видим результат (такой эффект называется предварительным просмотром, т. е. просмотром результата какой-то операции до её окончательного применения).
После коррекции уровней внешний вид фотографии значительно улучшается, она становится более контрастной, содержит достаточно большое число и светлых, и тёмных пикселей. Однако гистограмма после коррекции не сплошная, а состоит из отдельных полосок (см. рис. 8.8). Это значит, что пикселей с некоторыми значениями яркости нет совсем (подумайте почему).
Заметим, что над гистограммой в окне Уровни расположен выпадающий список, в котором можно выбрать для коррекции один цветовой канал: красный, синий или зелёный. Это даёт возможность настраивать каждый канал отдельно.
Для выравнивания уровней можно также использовать окно регулировки яркости и контраста (меню Цвет — Яркость — Контраст). Более сложную тоновую коррекцию выполняют с помощью кривых (Цвет — Кривые).
В некоторых изображениях явно видно, что какой-то оттенок явно сильнее, чем нужно, и из-за этого листва деревьев может оказаться синей, а красная крыша — зелёной. В этом случае можно использовать коррекцию цвета, используя свои знания о том, какие цвета имеют объекты в действительности. В программе GIMP нужно выбрать пункт верхнего меню Цвет — Цветовой баланс.
С помощью окна, изображённого на рис. 8.9, можно отдельно корректировать цвета тёмных участков (теней), пикселей средней яркости (полутонов) и светлых частей.
Рис. 8.9
Обратите внимание, что невозможно скорректировать один какой-то цвет, оставив все остальные без изменения. Предположим, что для какого-то пикселя мы уменьшили красную составляющую (в модели RGB). Это автоматически означает, что увеличится относительная доля зелёной и синей составляющих, т. е. усилится голубой канал (англ. cyan). Пары красный-голубой, зелёный-пурпурный (фиолетовый) и синий-жёлтый — это так называемые дополнительные цвета (увеличение одного из них вызывает уменьшение парного).
Иногда нужно превратить цветное изображение в чёрно-белое (серое), например для публикации в книге. В этом случае информация о цвете будет потеряна и останется только тон (яркость). В редакторе GIMP для этого используется пункт меню Цвет — Обесцвечивание.
Эта операция не так проста, поэтому программа предлагает на выбор несколько методов построения «серого» изображения (рис. 8.10).
Рис. 8.10
Например, при выборе варианта Светимость тон пикселя вычисляется по формуле 0,21 R + 0,72 G + 0,07 В, где R, G и В — значения яркостей красного, зелёного и синего каналов. В этой формуле учитывается, что человеческий глаз наиболее чувствителен к зелёному цвету. Нужно выбирать такой метод обесцвечивания, при котором полученное «серое» изображение выглядит, на ваш взгляд, лучше всего.
Ретушью называют устранение дефектов фотографий — пятен, царапин, трещин, вуали, дефектов съёмки и обработки. Различают несколько видов ретуши.
Для портретов людей применяют косметическую ретушь — устранение дефектов (морщин, родимых пятен, складок кожи) и придание особой выразительности важным частям лица (глазам, бровям, губам). Этот процесс напоминает работу художника-визажиста или гримёра.
При обработке старых фотографий надо восстановить первоначальный вид изображения, внося как можно меньше изменений, поэтому говорят о реставрации.
Для устранения художественных дефектов применяют композиционную ретушь — кадрирование, удаление лишних элементов, добавление элементов, изменение фона, регулировку освещения.
Ретушь, которой раньше занимались специалисты-ретушёры, — сложное и утомительно занятие. Компьютерная ретушь обладает очень большими возможностями и абсолютно безопасна для оригинального изображения. На рисунке 8.11, показана исходная фотография: она малоконтрастная, на лице ребёнка есть пятна, в левом верхнем углу видна граница фотокарточки. С помощью приёмов ретуширования можно исправить её.
Рис. 8.11
Сначала убирают дефект всего изображения — недостаток контраста, это можно сделать с помощью настройки уровней (см. выше).
Для исправления локальных (местных) дефектов используют специальные инструменты редактора GIMP: Штамп, Осветление/Затемнение, Лечащая кисть, Размывание/Резкость.
Инструмент Штамп переносит изображение с одного участка на другой. Область-источник задаётся щелчком мышью при нажатой клавише Ctrl. После этого мы как бы рисуем кистью, копируя образец в другое место. В области параметров инструмента (рис. 8.12) можно настроить свойства инструмента, например непрозрачность, форму кисти и её размер (движок Масштаб) и др.
Инструмент Лечащая кисть работает практически так же, как и Штамп, но при переносе изображения учитывает окружающие пиксели, поэтому «впечатывание» получается менее заметным (но изображение немного размывается).
При использовании инструмента Осветление/Затемнение кисть при рисовании осветляет или затемняет (в зависимости от режима, выбранного в окне параметров) отдельные области.
Инструмент Размывание/Резкость позволяет размыть или повысить резкость участков изображения. Размытие может понадобиться, например, для того, чтобы предметы заднего плана не отвлекали внимание зрителей от главного объекта.
Повышение резкости — это некоторая операция с цветом пикселей, которая позволяет чётче выделить границы. Нужно понимать, что значительно увеличить резкость фотографии не удастся, потому что изображение не содержит нужной информации, и программа только пытается её восстановить математическими методами.