Улучшение контуров — это фильтр обработки изображений , который усиливает контрастность контуров изображения или видео с целью улучшения его четкости (кажущейся резкости).
Фильтр работает, определяя резкие границы краев на изображении, например, границу между объектом и фоном контрастного цвета, и увеличивая контрастность изображения в области непосредственно вокруг края. Это приводит к созданию едва заметных ярких и темных бликов по обе стороны от любых краев на изображении, называемых перекрытием и недокрытием, что приводит к тому, что край выглядит более четким при просмотре с типичного расстояния просмотра.
Этот процесс распространен в области видео, появляясь в той или иной степени в большинстве телепередач и DVD . [1] Управление «резкостью» современного телевизора является примером улучшения краев. Он также широко используется в компьютерных принтерах, особенно для шрифтов и/или графики, чтобы получить лучшее качество печати. Большинство цифровых камер также выполняют некоторое улучшение краев, которое в некоторых случаях невозможно отрегулировать.
Улучшение контуров может быть как аналоговым, так и цифровым процессом. Аналоговое улучшение контуров может использоваться, например, в полностью аналоговом видеооборудовании, таком как современные телевизоры с ЭЛТ.
Улучшение контуров, применяемое к изображению, может различаться в зависимости от ряда свойств; наиболее распространенным алгоритмом является нерезкое маскирование , которое имеет следующие параметры:
В некоторых случаях улучшение краёв может применяться только в горизонтальном или вертикальном направлении или в обоих направлениях в разных объёмах. Это может быть полезно, например, при применении улучшения краёв к изображениям, которые изначально были получены из аналогового видео.
В отличие от некоторых форм повышения резкости изображения, улучшение краев не улучшает тонкие детали, которые могут появляться в более однородных областях изображения, такие как текстура или зернистость, которые появляются в плоских или гладких областях изображения. Преимущество этого в том, что недостатки в воспроизведении изображения, такие как зернистость или шум, или недостатки объекта, такие как естественные недостатки на коже человека, не становятся более очевидными в результате этого процесса. Недостатком этого является то, что изображение может начать выглядеть менее естественно, поскольку кажущаяся резкость всего изображения увеличилась, но уровень детализации в плоских, гладких областях не увеличился.
Как и в случае с другими формами повышения резкости изображения, улучшение краев способно улучшить только воспринимаемую резкость или четкость изображения. Улучшение не является полностью обратимым, и поэтому некоторые детали изображения теряются в результате фильтрации. Дальнейшие операции по повышению резкости на полученном изображении усугубляют потерю деталей, что приводит к появлению артефактов, таких как звон . Пример этого можно увидеть, когда изображение, к которому уже было применено улучшение краев, например, изображение на DVD-видео, дополнительно улучшается краями DVD-плеером, на котором оно воспроизводится, и, возможно, также телевизором, на котором оно отображается. По сути, первый фильтр улучшения краев создает новые края по обе стороны от существующих краев, которые затем дополнительно улучшаются.
Идеальное количество улучшения краев, которое требуется для создания приятного и четкого изображения без потери слишком большого количества деталей, варьируется в зависимости от нескольких факторов. Изображение, которое должно просматриваться с более близкого расстояния, на большем размере дисплея, на носителе, который изначально более «резкий», или человеком с отличным зрением, как правило, потребует более тонкого или меньшего количества улучшения краев, чем изображение, которое должно отображаться на меньшем размере дисплея, на большем расстоянии просмотра, на носителе, который изначально более мягкий, или человеком с более плохим зрением. [ необходима цитата ]
По этой причине любители домашних кинотеатров, вкладывающие средства в большие и качественные экраны, часто жалуются на объем подчеркивания границ, присутствующий в коммерческих DVD-видео, утверждая, что такое подчеркивание границ оптимизировано для воспроизведения на меньших и менее качественных телевизионных экранах, но потеря детализации в результате подчеркивания границ гораздо более заметна в их условиях просмотра. [ необходима цитата ]