Os filtros passa-alto do photoshop pulam as bordas do histograma?

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Nesta apresentação de Natalia Taffarel, ela explica que o filtro passa-alto do photoshop "pula as bordas" do histograma e que, para criar um filtro passa-alto preciso, precisamos aplicar um legado de contraste -50 na imagem antes de aplicar o filtro HP.

Fiz duas cópias da imagem e apliquei 10 borrões gaussianos no primeiro e no segundo apliquei -50 contras legacy e depois um filtro de 10 HP. Se o que Natalia diz estiver correto, as duas camadas precisam se neutralizar e criar a imagem original novamente. Defino a opacidade da camada superior como 50 e a imagem resultante não tem muito contraste.

Alguém pode compartilhar algumas idéias sobre o assunto?

Aqui você pode ver a explicação de Natalia. Começa em 23.05

https://fstoppers.com/post-production/professional-retoucher-natalia-taffarel-shows-us-her-techniques-and-workflow-4773

Samuel Flores Sanchez
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Se eu fizer o que você explica SEM o contraste E com o modo de mesclagem da camada HP definido como Linear Light, parece funcionar - juntas as duas camadas reproduzem a imagem original.
Wolff
Desculpe, eu quis dizer: com contraste, mas sem definir a opacidade para 50 na camada HP. Dê uma olhada nisto: fstoppers.com/post-production/…
Wolff

Respostas:

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Certamente muitos de nós entendem bem que o efeito de uma filtragem passa-baixo pode ser neutralizado aplicando uma filtragem passa-alto complementar a uma cópia da mesma imagem e adicionando pixel por pixel os valores RGB das duas versões filtradas.

Para limpar a imagem de retrato de alguém, aplicamos o Gaussian Blur à imagem como uma forma especial de filtragem passa-baixo e combinamos com uma versão filtrada passa-alto. Se excluirmos pontos afiados e perturbadores da versão filtrada de passa-alta, obteremos um original perfeitamente nítido, apenas sem esses pontos porque a filtragem de passa-baixo os turvou invisível e eles não foram restaurados porque foram excluídos da versão filtrada de passa-alta complementar.

O método é bem conhecido: Faça uma cópia com para ex. Desfoque Gaussiano de 10 pixels como filtro passa-baixo e outra cópia com filtro passa-alto de 10 px com contraste reduzido de 50% e usa luz Linear no modo de mesclagem para combinar as versões filtradas. A redução do contraste deve ser feita no modo legado ou com curvas em torno de 128 para evitar a compressão não linear.

Infelizmente, na documentação da Adobe, não há informações numéricas quantitativas sobre por que essa separação de frequência funciona. O modo de mesclagem e a matemática da filtragem são explicados apenas qualitativamente. Isso deixa muito espaço para suposições, que resultaram em qualquer coisa, exceto explicações claras pelos usuários.

O vídeo de ensino problemático não é uma exceção. Ele afirma que a filtragem passa alta do Photoshop é uma porcaria, pula as bordas do histograma. O significado disso não é claro. A filtragem da HP parece funcionar perfeitamente, a Adobe fez apenas algumas soluções alternativas devido à falta de números RGB negativos.

Fiz alguns testes para descobrir como o filtro HP do Photoshop realmente funciona, como é combinado com o Gaussian Blur e o que faz o modo de mesclagem Linear Light.

Minha primeira suposição é que a Adobe não usa nenhum filtro HP comum baseado em Fast Four Transform Transform. Acredito que a filtragem é calculada a partir de Gaussian Blur, que não é um trabalho de matemática especialmente pesado. O desfoque é apenas uma média ponderada de pixels adjacentes, muito mais simples que a FFT. Isso explica também como o desfoque gaussiano e o filtro HP podem ser complementos tão perfeitos.

Intuitivamente, pode-se ver facilmente que a versão filtrada passa-alta de uma imagem pode ser feita subtraindo da imagem original uma versão borrada da mesma imagem.

Claro que isso se baseia no fato de que o desfoque gaussiano é uma forma de filtragem passa-baixo. Está longe do ideal, não há frequência de corte acentuada, a atenuação dos componentes de alta frequência cresce lentamente à medida que a frequência aumenta.

Para ilustrar a formação de filtragem da HP, podemos escrever a seguinte equação:

H = RB

R é o conjunto de valores RGB originais na imagem, B é o conjunto de valores na imagem borrada e H é o resultado da subtração de pixel e canal, os valores na imagem filtrada com passa alta. No Photoshop, imagens profundas de 8 bits normais não podem ter outros números além de 0 ... 255, não há números negativos. A equação deve ser corrigida escalando e inserindo um deslocamento.

A equação fixa: H = 0,5 (RB) +128

O zero é alterado para 128 e os números permanecem no intervalo de 0 a 255 com a seguinte equação, independentemente dos valores RGB originais e desfocados.

Em grandes áreas uniformemente coloridas, isso produz 128 a todos os números RGB, a cor é cinza médio. Em bordas nítidas entre 255 e 0, isso pode gerar mais, mas o resultado não é o extremo 0 ou 255 porque o desfoque é uma média ponderada de pixels adjacentes.

Podemos produzir facilmente o filtro passa-alta caseiro 0,5 (BR) +128 com camadas de ajuste e modo de mistura ADD ou SUBTRACT. O último é trivial, mas o ADD também funciona com diferentes curvas de ajuste. Também é trivial quando reordenamos os termos da fórmula:

H = 0,5 (RB) +128 = 0,5R + (128-0,5B).

Vamos testá-lo e comparar com o próprio filtro passa-alto do Photoshop:

insira a descrição da imagem aqui

Esta é uma captura de tela com zoom alto da imagem borrada de 5 px. O original está na camada inferior e contém somente preto e branco completo com borda horizontal nítida no meio.

Nossa filtragem caseira HP com ADD no modo de mesclagem e camadas de ajuste é a seguinte:

insira a descrição da imagem aqui

As camadas de ajuste de curvas têm "somente a próxima camada" - ON. O superior deles faz 128-0,5B e o inferior faz 0,5R. O modo de mesclagem da camada desfocada é ADD.

Os valores RGB ao redor da borda são 187 e 69 mais longe, os valores decaem para o esperado 128.

A próxima imagem é a mesma, mas filtrada com o filtro passa-alto do Photoshop:

insira a descrição da imagem aqui

Há uma diferença clara: o filtro do PS faz mais contraste, os valores RGB ao redor da borda são 246 e 10. A diferença é 236. Nosso filtro passa-alta caseiro gerou apenas 187-69 = 118. Isso é 236/2.

Minha interpretação é que a Adobe duplica o contraste. Isso é feito omitindo a multiplicação por 0,5 nos cálculos. Faz sentido porque significa maior resolução efetiva. É uma melhor utilização dos 256 valores RGB disponíveis. O aumento não causa cortes, porque no filtro caseiro da HP a diferença máxima nas bordas nítidas filtradas é sempre menor ou igual a 128.

Não podemos omitir a multiplicação em 0,5 para dobrar o contraste, porque não temos espaço interno para os cálculos. Todo resultado intermediário e final deve caber no intervalo de 0 a 255 ou há um recorte.

Podemos comparar nosso próprio resultado de filtragem HP com o resultado de filtragem do Photoshop aplicando a diferença do modo de mesclagem:

insira a descrição da imagem aqui

No topo, há uma camada de curvas que compensa com a redução de contraste o aumento de contraste assumido de + 100% na filtragem HP do Photoshop. A cópia filtrada do original possui Diferença no modo de mesclagem.

O resultado é zero simples, como assumido. Não há diferença. Descobrimos como o filtro HP do Photoshop funciona.

A redução de contraste de 50% realizada no vídeo de ensino compensa o aumento de contraste na filtragem passa alta do PS e transforma a filtragem da mesma forma que a filtragem doméstica. A redução pode ser feita antes da filtragem, porque a filtragem e a redução de contraste são operações lineares, desde que não se use o ajuste de brilho e contraste. É linear no modo Legado, mas normalmente comprime tons escuros e brilhantes de maneira não linear para obter um efeito subjetivo mais atraente na edição de fotos. Isso também é dito pelo vídeo-palestrante.

Ainda resta a explicação quantitativa de por que o modo de mesclagem Linear Light é o caminho certo para combinar as versões filtrada desfocada e passa alta.

Intuitivamente, deseja-se recriar os valores RGB originais adicionando a versão High Pass filterd à versão desfocada. Tudo bem, mas a filtragem HP do Photoshop adicionou deslocamento de 128 a cada valor RGB filtrado na filtragem. Não podemos simplesmente usar a subtração do modo de mesclagem para remover o deslocamento, porque todos os resultados intermediários devem permanecer no intervalo de 0 a 255. Os cálculos internos do Photoshop não têm essa limitação.

Podemos explorar os modos de mesclagem com gradientes lineares de preto a branco. Aqui está o modo de mesclagem ADD.

insira a descrição da imagem aqui

Todos os pixels na diagonal e para baixo devem estar totalmente brancos (= 255) e o seletor de cores mostra que é verdade. A linha mais brilhante na diagonal é feita no processamento de controle de exibição. Obviamente, é uma espécie de tentativa de aprimoramento subjetivo e não encontrei uma maneira de desativá-lo.

Alterar o modo de mesclagem para Luz linear fornece uma imagem diferente. É realmente de alguma forma linear, porque podem ser vistas linhas retas causadas por gradientes lineares:

insira a descrição da imagem aqui

O resultado se torna o mesmo que no modo ADD, se alguém aplicar uma camada de curvas à camada superior:

insira a descrição da imagem aqui

O gradiente mais alto ainda possui o modo de mesclagem Luz linear. A curva (afeta apenas uma camada) multiplica tudo por 0,5 e adiciona 128 ao resultado. O resultado é o mesmo que os gradientes foram combinados com ADD sem outros ajustes. Assim, podemos escrever inversamente uma fórmula para a luz linear:

L = 2 (T-128) + G, em que T é o valor RGB na camada superior e G é o valor RGB na camada inferior.

(Devo admitir que encontrar esses 0,5 e 128 não precisava de um gênio. Eu já tinha visto que a combinação de filtros complementares funciona com luz linear. Depois de acreditar que "luz linear" faz algo linear, a única possibilidade era a função ax + b . a = 0,5 eb = 128 foram encontrados por tentativa e erro)

Portanto, combinar a filtragem deve funcionar com luz linear. Nossa filtragem passa-alta feita em casa deve ser utilizada "como está", sem redução de contraste, necessária para a filtragem HP do Photoshop. Vamos inserir as filtrações complementares na fórmula da luz linear:

L = 2 (T-128) + G = 2 ((0,5 (RB) +128) -128) + B = R, conforme o esperado.

O mesmo pode ser apresentado também fazendo a combinação na prática:

insira a descrição da imagem aqui

Eu tentei também com imagens mais complexas e funciona com elas também.

Sobre as coisas solicitadas:

O filtro passa-alto do Photoshop não suga saltando as bordas do histograma. A redução de contraste de 50% é necessária para compensar a tentativa da Adobe de utilizar melhor o intervalo de números disponível 0 ... 255

A redução da opacidade é um mal-entendido. Não é um substituto adequado para a mistura com luz linear.

user287001
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LIear luz é adicionada se o valor for superior a 50%, se esquivar, caso contrário, nascerá. Esquivar linear é adicionar. portanto, valores acima de 50 são adicionados queimando, invertendo as duas camadas e juntando-as e, em seguida, invertendo novamente.
Joojaa 30/09/19
@joojaa Eu não usaria a explicação qualitativa da Adobe, onde as palavras queimam e esquivam significam apenas a direção, sem fórmulas de cálculo exatas. Quero descobrir a fórmula exata para a luz Linear.
user287001
Não é uma explicação adobes é um resultado medido
joojaa 30/09/19
ESTÁ BEM. Podemos ver mais tarde se é equivalente à minha explicação totalmente diferente. Eu peguei um. A luz linear prejudicial não faz parte da especificação do PDF, como muitos outros modos.
user287001
Sim, a parte superior da luz linear é fácil: BG + 2 * (FG-128) e parece ser BG + 2 * FG -255. Mas sou mais incerta quanto mais tarde.
Joojaa 30/09/19
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Não sei se entendi o que você está perguntando. É sobre o ajuste do contraste antes de fazer o truque de passe alto e se é necessário ou não?

Eu tentei a técnica usando apenas um passe alto regular, sem fazer nenhuma correção no contraste, e o resultado ainda é bom. É uma técnica agradável, e suas dicas de esquivar e queimar para moldar a luz são fabulosas. Obrigado por compartilhar!

Imagem de exemplo

Maior: https://imgur.com/a/7YiKT

Billy Kerr
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