В фотографии резкость описывает субъективное восприятие резкости , которое связано с контрастностью краев изображения . [1] [2] Резкость связана с амплитудой производной яркости по отношению к пространству. Из-за природы зрительной системы человека изображение с более высокой резкостью кажется более резким , даже если увеличение резкости не увеличивает реальное разрешение .
Исторически резкость повышалась химическим путем во время проявления негатива (проявители высокой резкости) или оптическими средствами при печати ( нерезкая маскировка ). В цифровой фотографии встроенное программное обеспечение камеры и инструменты постобработки изображений, такие как Photoshop или GIMP, предлагают различные возможности повышения резкости, наиболее широко используемая из которых известна как «нерезкая маска», поскольку алгоритм получен из одноименного метода аналоговой обработки.
На изображении-примере две светло-серые линии были нарисованы на сером фоне. Поскольку переход мгновенный, линия настолько резкая, насколько это возможно при данном разрешении. Резкость в левой линии была искусственно увеличена путем добавления более темной границы шириной в один пиксель снаружи линии и более яркой границы шириной в один пиксель внутри линии. Фактическая резкость изображения не изменилась, но видимая резкость увеличилась из-за большей резкости.
Искусственно увеличенная резкость имеет недостатки. В этом несколько преувеличенном примере большинство зрителей также смогут увидеть границы отдельно от линии, которые создают два ореола вокруг линии, один темный и один мерцающий яркий.
Несколько методов обработки изображений, такие как нерезкое маскирование , могут повысить четкость реальных изображений.
Фильтрация нижних частот и повторная выборка часто вызывают перерегулирование , что увеличивает резкость, но также может уменьшить абсолютный градиент, что снижает резкость. Фильтрация и повторная выборка также могут вызывать артефакты обрезки и звона . Примером является бикубическая интерполяция , широко используемая в обработке изображений для изменения размера изображений.
Одно из определений остроты определяется путем визуализации острого «лезвия ножа», создающего S-образное распределение по ширине W между максимальной плотностью D 1 и минимальной плотностью D 2 – более крутые переходы дают более высокую остроту.
Суммирование наклона кривой G n в N точках в пределах W дает значение остроты A,
В более общем смысле, острота в точке изображения связана с градиентом изображения , градиентом плотности (или интенсивности) в этой точке, векторной величиной:
Существует несколько алгоритмов обнаружения краев , основанных на норме градиента или ее компонентах.
Воспринимаемая резкость представляет собой комбинацию разрешения и четкости: таким образом, это комбинация полученного разрешения, которое не может быть изменено при обработке, и четкости, которая может быть изменена таким образом.
По сути, воспринимаемая резкость — это крутизна переходов (наклон), которая представляет собой изменение выходного значения, деленное на изменение положения, — следовательно, она максимальна при больших изменениях выходного значения (например, в фильтрах резкости) и небольших изменениях положения (высокое разрешение).
Крупное зерно или шум могут, как и фильтры повышения резкости, повышать четкость, тем самым усиливая восприятие резкости, даже если они ухудшают соотношение сигнал/шум .
ТерминИногда критическая резкость (по аналогии с критическим фокусомупотребляетсядля обозначения «получения максимального оптического разрешения», ограниченногосенсором/пленкойиобъективом, и на практике означает минимизациюдрожания камеры— с использованиемштативаили альтернативной поддержки,блокировки зеркала,спускового тросикаили таймера,со стабилизацией изображения— иоптимальной диафрагмыдля объектива и сцены, обычно на 2–3 ступени меньше максимально открытой (больше для более глубоких сцен: уравновешивает дифракционное размытие с размытием расфокусировки или ограничениями объектива при максимально открытой диафрагме).
