Опубликован: 12.12.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 11220 / 1138 | Оценка: 4.19 / 3.86 | Длительность: 40:17:00
Лекция 15:

Техника работы с изображениями

Цифровые водяные знаки (Digimarc)

Фотографии и цифровые изображения, которые вы создаете, являются вашей собственностью, и право на их использование принадлежит вам. Если с какой-либо целью ими пожелает воспользоваться кто-нибудь еще, он прежде всего должен спросить у вас на это разрешения (а вы вправе назначить какую-то цену за использование). Между тем, у нас на дисках часто хранятся изображения, которые нам не принадлежат.

Допустим, вы нашли изображение в Web или вам кто-то его принес. Если вы хотите им воспользоваться, необходимо найти его автора. Здесь начинаются проблемы – если на изображении не красуется имя и адрес создателя, то вычислить его владельца очень трудно.

Digimarc, одна из компаний, пытающихся решить эту проблему, предлагает технологию, которая позволяет цифровым способом кодировать и внедрять в изображение контактную информацию. Adobe встроила технологию Digimarc в Photoshop в качестве фильтра. Достаточно запустить фильтр EmbedWatermark и ваш персональный код внедряется глубоко в пикселы изображения.

Теоретически, открывая такое изображение в Photoshop, пользователь может обнаружить этот код с помощью фильтра Read Watermark и по нему найти ваше имя и адрес через Web или, направив факс в Digimarc.

Казалось бы, такой расклад очень удобен для всех, кто желает сохранить контроль над своими творениями, но реальность вносит поправки, с которыми приходится считаться.

  • Встраивание цифровых водяных знаков добавляет небольшой уровень "шумов" во все изображение, ухудшая его качество. К счастью, это не сильно заметно, особенно в Web.
  • Чтобы иметь возможность встраивать в изображение информацию для контакта, необходимо зарегистрироваться в Digimarc (http://www.Digimarc.com). К счастью простая подписка (позволяющая видеть имя, адрес e-mail и т.д.) предоставляется бесплатно, если вы применяете это средство менее чем для 100 изображений в год). Digimarc предлагает также платные варианты, где подпись более шикарная.
  • Код сохраняется только в том случае, если изображение не подвергается сильным изменениям. Изображение можно кадрировать или повернуть и знак все равно будет видимым для считывающей программы. Но существует масса способов стереть код напрочь – сильный ресэмплинг, инверсия, преобразование в режим Indexed Color, применение любого из фильтров. Даже сохранение файла как JPEG или GIF способно разрушить код, и водяные знаки становятся бесполезными.

Кодирование по методу Digimarc ориентировано на честного пользователя и призвано помочь ему связаться с автором. Оно не может служить надежным средством защиты изображений от несанкционированного использования.

Подсказка. Водяные знаки встраивайте напоследок. Пользуясь программой Digimarc, важно усвоить, что встраивать код нужно только после полного завершения работы над файлом, иначе вы сотрете свой собственный водяной знак.

Повторное растрирование

Сложность работы с печатными репродукциями связана с тем, что они уже растрированы. Мелкие точки, имитирующие оттенки серого и цветов, обманывают глаз человека, но не сканер. Если просканировать такое изображение в режиме Grayscale или Color, то PostScript-принтер растрирует его снова. Конфликт между исходным и повторным растрами приводит к совершенно ужасным результатам (см. рис. 15.26).

Проблемы повторного растрирования

Оригинальное растрированное изображение

Оригинальное растрированное изображение
Изображение после повторного растрирования

увеличить изображение
Рис. 15.26. Изображение после повторного растрирования

Другая проблема состоит в том, что после первого растрирования теряется часть деталей (чем грубее растр, тем больше потери). Поэтому, когда вы сканируете печатную репродукцию, деталей в ней уже и так не слишком много. Задача в том, чтобы захватить (и сохранить) их как можно полнее и вместе с тем не допустить наложения растров. Чуда здесь ожидать не следует. Помните: мусор на входе – мусор на выходе.

В работе с растрированными изображениями существует два подхода – создание из них штриховой графики или серых картинок.

  • Превратите изображения в черно-белую штриховую графику. Этот способ дает хороший эффект только с изображениями с низкочастотным растром, не превышающим 80 lpi (см. "Сканирование растровых репродукций", "Штриховая графика" ).
  • Просканируйте изображения в режиме градаций серого или цвете, затем с помощью фильтров удалите растровую структуру, стараясь сохранить при этом детали. Основной принцип – "размыть, потом повысить резкость". Далее эта техника будет рассмотрена подробно.
Подсказка. Повторные репродукции делайте меньше. Поскольку в печатной репродукции деталей и так маловато, воспроизводя такое изображение повторно, делать его следует меньше, чем оригинал. Описанная здесь техника позволяет разрушать растровую структуру и не слишком поступаться деталями, так как размер изображения уменьшается.
Подсказка. Сперва получите разрешение. Это должно быть само собой разумеющимся, но на деле оказывается далеко не так: если печатное изображение не ваше, то прежде чем его сканировать, вы должны получить на это разрешение. Помимо этических соображений существует еще и авторское право. Большинство случаев нарушения закона об авторском праве в сфере формирования цифровых изображений связано как раз с опрометчивым сканированием картинок из журналов и книг.

Частота растра

Один из важнейших моментов, которые следует учитывать в работе с повторно растрируемыми изображениями, это частота растра печатной репродукции. От нее зависит и применяемая техника. Растры можно разделить на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные.

Низкочастотный растр. Изображения с низкочастотным растром и трудны и просты одновременно. Просты, потому что их можно воспроизводить как штриховую графику. Но деталей в них так удручающе мало, что сканировать в градациях серого практически бесполезно. Если превращение в штриховую графику вас не устраивает, можете попробовать метод со среднечастотным растром, описанный ниже.

Среднечастотный растр. Ввод изображений со среднечастотным растром (80-120 lpi) является, пожалуй, наиболее сложным. Растровые точки слишком малы, чтобы дать эффект штриховой графики, и слишком велики и грубы, чтобы сливаться, имитируя градации серого – изображение придется размывать до неприемлемого состояния (см. "Высокочастотный растр" далее). Такой растр относится к промежуточной категории, когда он виден с расстояния в 15 см, но не различим (по крайней мере отчетливо) с 60 см.

Предлагаем пять способов обработки сканированных изображений со среднечастотным растром (существуют и другие способы, но эти мы находим наиболее эффективными). Они предполагают ввод информации в градациях серого и устранение возникающего при этом муара (см. рис. 15.27).

Повторное растрирование изображений со среднечастотным растром часто приводит к образованию муара

Растровая репродукция, просканированная с разрешением 400 ppi и напечатанная с линиатурой 75 lpi

увеличить изображение
Растровая репродукция, просканированная с разрешением 400 ppi и напечатанная с линиатурой 75 lpi
После обработки фильтрами Despeckle, Median и Unsharp Mask (75 lpi)

увеличить изображение
После обработки фильтрами Despeckle, Median и Unsharp Mask (75 lpi)
После даунсэмплинга (133 lpi)

Рис. 15.27. После даунсэмплинга (133 lpi)
  • Применение фильтров Median, Despeckle и Dust and Scratches. Лучше всех убирают точечную структуру фильтры Median и Dust and Scratches, но это влечет за собой и нежелательные последствия. Оба фильтра анализируют значения групп пикселов и усредняет до одной общей величины на группу. Это значит, что изображение быстро становится размытым. Нередко фильтр Unsharp Mask помогает хоть как-то восстановить резкость, но иногда фильтры приходится применять в такой степени, что изображение оказывается совершенно испорченным. И все-таки, даже фильтр Dust and Scratches способен сглаживать недостатки во многих областях изображения.

    Для печатного изображения с разрешением выше 100 lpi более эффективным может оказаться фильтр Despeckle. Мы часто пробуем сначала Despeckle и, если результат нас не устраивает (или портит изображение), отменяем его и обращаемся к Median.

    Ранее в этой лекции мы говорили, что фильтр Dust and Scratches для чего-то все-таки должен годиться. Устранение муара – как раз та область, где с помощью этого фильтра нам удалось добиться каких-то успехов. Эффект близок к тому, что дает Median, но более управляем.

  • Даунсэмплинг. Даунсэмплинг (пересчет с уменьшением размера изображения) с применением бикубической интерполяции (см. "Основные сведения об изображении" ) – один из лучших способов избавиться от регулярной структуры. Photoshop группирует пикселы и присваивает им усредненное значение серого. Конечно, при этом есть риск потерять детали. Главное здесь – соблюсти баланс: разрешение нужно понизить настолько, чтобы усреднить и сделать невидимой растровую структуру, но не допустить потери деталей.
  • Апсэмплинг. После даунсэмплинга вы можете посчитать необходимым выполнить апсэмплинг, чтобы восстановить прежнее разрешение. Утерянные детали уже не вернуть, но иногда путем повышения резкости изображения с увеличенным разрешением можно все же создать их видимость.
  • Поворот. При повороте изображения Photoshop выполняет сложные вычисления, которые приводят к некоторому смягчению и разрушению растровой структуры. Если после сканирования печатной репродукции у вас остался легкий эффект растровой решетки, попробуйте повернуть изображение на 10-20 градусов, а потом повернуть обратно, восстановив прежнее состояние. Двойной поворот может усреднить структуру и сделать ее менее заметной.

Устранив растровую структуру, примените к изображению фильтр Unsharp Mask. Это поможет создать впечатление резкости оставшихся деталей. Поскольку изображение скорее всего будет сильно размытым, повышать резкость придется гораздо сильнее, чем мы рекомендовали в "Настройка резкости" . Но будьте внимательны: не допустите восстановления растровой структуры.

Высокочастотный растр. Сканирование печатных репродукций с высокой частотой растра – выше 133 lpi – вызывает меньше проблем, так как точечная структура размывается, превращаясь в оттенки серого, и детали сохраняются. Нам часто приходится прибегать к описанным выше методам, но "вытягивание" изображения требует меньших усилий. Чтобы избавиться от растровой структуры, обычно достаточно просканировать репродукцию при полном оптическом разрешении сканера и выполнить даунсэмплинг до нужного разрешения (см. "Ввод изображений" ).

Подсказка. Анализируйте изображение только в масштабе 1:1. Помните: самый важный масштаб отображения в Photoshop – это 1:1. Обнаружив, что сканированная репродукция имеет ужасный муар в масштабе просмотра 1:3, не впадайте в панику. Проверьте, как оно выглядит в масштабе 1:1. Часто ущерб оказывается гораздо меньшим, чем можно было бы представить. Если в масштабе 1:1 структура незаметна, изображение можно все равно немного смягчить (особенно если структура видна в масштабе 2:1 или 4:1), но это необязательно.
Ольга Ремез
Ольга Ремез
Латвия, Рига
Светлана Ведяева
Светлана Ведяева
Россия, Саратов