Цветокоррекция анагліфних стереоизображений

Наша взаимовыгодная связь https://banwar.org/

Припустимо, що ви, скориставшись будь-яким пристроєм, наприклад, наведеним вище, або за допомогою програми тривимірного моделювання отримали стереопару (зображення, призначені для правого і лівого ока) і вирішили відтворити його за допомогою анагліфічного методу. Анагліфічні метод полягає в розділенні зображень, призначених для лівого і правого ока, за допомогою світлофільтрів, що мають непересічний спектр пропускання.

Для опису всіх нюансів, скористаємося двома прикладами.

Першу стереопару надав Peter Wimmer .

Друга стереопара взята з "3D pictures from www.WoW3D.net ".

Далі ті, хто вже знають, як робити Анагліфов, швидше за все, зроблять наступне. Складуть файл в поданні RGB, червоний канал якого - це червоний канал лівого знімка, а синій і зелений канали - це відповідні канали правого знімка. При цьому, якщо ви користувалися будь-якою програмою для отримання анагліфів і вибрали опцію кольоровий анаглиф, то вона зробить те ж саме.

Для другої стереопари нічого не вийде з тієї причини, що червоний канал лівого знімка виглядає так.

Нижче наведено результат для першої стереопари, отриманий цим способом.

Це і інші анагліфние зображення потрібно дивитися в анагліфние окуляри, у яких червоний фільтр знаходиться зліва. Їх можна купити в інституті Стереокіно або на сайті Allana.ru

Результат кілька неприємний для сприйняття. Спробуємо розібратися в причинах. Якщо ви подивіться на це зображення через червоний і блакитний фільтр, то побачите наступне.

Отже, те, що бачить ліве око

• в цілому темніше того, що бачить праве око
• червоний канал погано зберіг листя
• червоний фільтр пропустив випромінювання зеленого каналу, через що виникли такі дефекти

Зображення для правого ока виходить в цілому краще, але червона футболка виглядає занадто темної.

Виникають класичні питання - "хто винен?" і що робити?".

Знайти винних - не складно.

По-перше, спроба передати на одному носії два зображення неминуче приводить до втрати інформації.

По-друге, той факт, що фільтри очок не мають загального спектра пропускання, ще не означає, що на екрані існують кольору, які проходять в один світлофільтр і не проходять в інший.

Питання "що робити?" - свідомо складніше, так як при кодуванні двох зображень на один носій проблема втрати інформації вирішується в IMAX за допомогою поляризації. Питання поділу ракурсів залишається.

Отже, ви зняли стереопару. Швидше за все, знімали ви її з рук, за допомогою стереонасадкой або за допомогою іншого пристосування, яке не здатне забезпечити абсолютно точне взаємне розташування ракурсів. Крім того, якщо ви використовували пару апаратів з ZOOM об'єктивом, то фокусні відстані можуть злегка відрізнятися. Після цього всі, хто займаються виготовленням стереофотографій роблять наступне:

• змінюють масштаб зображень
• повертають
• зрушують по горизонталі і вертикалі

Для цього я рекомендую використовувати програму StereoPhotoMaker , Так як вона в процесі роботи дозволяє бачити попередній результат.

Після виконання цих операцій необхідно зберегти повнокольорові зображення для лівого і правого ока. З цього моменту, якщо вас не влаштовує отриманий анаглиф, доведеться користуватися іншими графічними редакторами.

Приступимо до першого етапу корекції.

З лівої картинки потрібно отримати один канал, а з правої картинки два канали. Раніше від лівої картинки брався червоний канал, а від правої синій і зелений, але такий варіант нас не влаштовує з наступних причин:

• не повинно бути кольорів, які при перегляді через один фільтр виглядають набагато світліше іншого
• потрібно зберегти сюжетно-важливі деталі.

Почнемо з отримання каналу з лівого знімка. Щоб позбутися від першого браку, можна змінювати гаму, яскравість і контраст червоного каналу цілком або виділеного фрагмента (виділяти можна строго по контурах об'єктів або маскою з плавними межами) - знизити насиченість зображення, аж до того, що вибрати опцію grayscale і зберегти ліве зображення під новим ім'ям.

Але оскільки опція чорно-білий анаглиф вже закладена в StereoPhotoMaker, то розглянемо інші можливості, які дозволяють частково зберігати інформацію про колір.

Отже, як знижувати насиченість? Для цього можна скористатися інструментом ChannelMixer і подати на червоний канал, наприклад, 70% червоного + 30% зеленого, або використовувати інші співвідношення каналів.

В даному прикладі я виділив особа, руки і футболку, як область, до якої канальний мікшер застосовувати не треба. Наскільки збережений колір і наскільки знімок зручний для перегляду, має сенс спостерігати через анагліфние очки.

Знижувати насиченість можна й інакше. Для червоно-блакитних анагліфів дуже зручний наступний спосіб - перейти в уявлення Lab і за допомогою інструменту Levels (Contrast Enhancement) знижувати контраст каналу. Далі потрібно знову перейти в RGB уявлення.

Аналогічні операції потрібно проводити з синім і зеленим каналами. У наших прикладах синій і зелений канал в цілому задовільні, за винятком футболки. Отже, відкриємо правий знімок, виділимо футболку, і змінимо синій і зелений канал за допомогою канального мікшера, наприклад,
G = 30% червоного + 70% зеленого.
B = 20% червоного + 80% синього.

Отже, дивимося результати. Нижче зображений червоний канал лівого зображення і синій із зеленим канали правого зображення після описаної корекції.

Тепер для першого зображення нам залишається якось усунути перешкоди, пов'язані з пропусканням червоним фільтром випромінювання зеленого люмінофора монітора, який буде описаний після опису того ж етапу роботи над другою стереопарою.

Тут доречно показати ще один цікавий, але, на жаль, трудомісткий прийом - зшивання каналу по частинах. Розглянемо всі канали правого знімка.

Отже, ми бачимо, що в цілому найбільш вдалим з точки зору змісту деталей є зелений канал, але в правому нижньому кутку найбільше деталей міститься в червоному каналі.

Спробуємо з цього всього зібрати чорно-білий знімок з найбільшою кількістю деталей. Робиться це так. Спочатку вибирається основа - тобто як-небудь з цієї фотографії робиться один чорно-білий знімок. Якщо ви хочете отримати кольоровий анаглиф, то за основу потрібно брати відповідний канал (можливо, злегка змінений за допомогою канального мікшера c часткою вихідної каналу не менше 60%). Далі дивимося, на яких ділянках будь-який канал виявляється більш деталізовано, ніж основний знімок. Ця область на вдалому каналі виділяється і вставляється в основу на своє місце. Потім, для забезпечення плавного переходу, у об'єкта робляться напівпрозорі краю, і до нього застосовується інструмент Lewels. Щоб надати йому яскравість і контраст, який добре вписується в основу, часто має сенс підвищити контраст. У певних випадках об'єкт має сенс робити напівпрозорим.

В результаті довгої "хірургії" у мене вийшов наступний результат.

Отже, на даний момент у нас є для кожного анагліфние зображення три канали. Канал, зроблений з лівого знімка і два канали, зроблені з правого знімка. Для другого знімка канали, зроблені з правого знімка однакові, так як другий знімок робиться монохромним.

Їх потрібно з'єднати в одне кольорове зображення і зберегти його, так як саме з результату першого етапу корекції доведеться починати, якщо ви захочете надрукувати свій твір.

Тепер можна приступити до наступного етапу - забезпечення максимального поділу ракурсів, тобто усунення дефектів, коли одне око бачить деталі зображення, призначені для іншого ока.

Основа методу полягає в наступному. Оскільки червоний фільтр пропускає випромінювання зеленого люмінофора - це потрібно компенсувати. Компенсувати це можна в такий спосіб - затемнити червоний канал в тих областях, в яких видно перешкоди. Це означає, що з червоного каналу необхідно відняти деяку частину зеленого.

Значення кольору в кодуванні RGB не має пропорційної зв'язку з інтенсивністю монітора, але при заводських налаштуваннях приблизно виражається формулою

I = k * nGamma,

I - інтенсивність, n - значення кольору, k - коефіцієнт пропорційності. Gammа залежить від налаштувань монітора, але можна вважати, що Gamma = 1,55

На підставі цього пишу, що конкретно треба робити.

1. Зробити так, щоб нові числа, що описують червоний і зелений канал відповідали потрібної яскравості монітора. А саме - їх треба затемнити за допомогою гамма-кривих. При цьому для зеленого каналу я зазвичай використовую гаму 0,67; для червоного - 0,72, так як він виходить темніше. Якщо червоний канал можна зробити світліше за допомогою Levels, то це рекомендується зробити.
2. Провести віднімання за допомогою ChannelMixer.
   Приблизно R = 100% червоного - 20% зеленого
   Загалом, тут міститься одна проблема - результат цієї операції для кожного пікселя не може бути негативним, іншими словами, якщо для пікселя 100% червоного Основна ідея вирішення даної проблеми наступна - щоб у бідного щось відняти, йому треба це дати. Отже, виділяємо за допомогою маски з плавними краями ділянки, для яких порушується умова 100% червоного> 20% зеленого. При цьому перехідна частина маски повинна знаходитися за межами цієї області.
   Потім освітлюється ці ділянки, так, щоб ця умова виконувалася. Виконуємо це віднімання. Звичайно, можна знизити контраст і для всього червоного каналу, тобто за допомогою інструменту Lewels домогтися, щоб значення червоного каналу було більше 50.
   Схожим методом діє StereoPhotoMaker, коли користувач заходить в Ghost-redused anaglyph і зрушує вліво другий важіль приблизно на 20 одиниць. При цьому призначення всіх чотирьох регуляторів автору статті зрозуміти так і не вдалося.
   Але в боротьбі з дефектами, як і в випадку "зшивання" каналу результат залежить від досвіду і терпіння. У StereoPhotoMaker результати виходять досить бляклими.
3. 3. Тепер залишається застосувати для червоного і зеленого каналу гаму 1,55 і зберегти результат.

Звертаю увагу, що при використанні гамма-кривих можна втратити деталі в тінях. Це відбувається через округлення проміжних результатів. Дана проблема не виникає, якщо працювати в режимі 16 біт на канал.

Розглянемо результати виконаної роботи.

Загалом, робота проведена не дарма. Видно стало значно краще. Усунути білі трикутники правого ракурсу, які видно в червоний фільтр повністю не вдалося, але вони стали менш помітні.

Ось що можна побачити в червоний фільтр, якщо всі коефіцієнти підібрані правильно.

При цьому сам червоний канал виглядає ось так.

Тепер розглянемо результати "хірургії" і забезпечення поділу зображень (яке виявилося простіше, ніж в першому випадку) для другого знімка.

Тут для вирівнювання інтенсивностей в ліве і праве око, я на другому етапі червоний канал зробив яскравіше, а синій і зелений канали - темніше.

А от, кольоровий варіант .

Стиснення анагліфних зображень

Припустимо вам треба стиснути анаглиф. Як це зробити?

По-перше, якщо ви ніяк не направили кольору на готовому Анагліфов, то в інтернеті найбільш доцільно розміщувати стереопару в форматі jps (зображення у форматі jpg, отримане стикуванням лівого і правого зображення).

Формат jpeg2000 при рівному обсязі файлу завжди забезпечує більш високу якість, ніж будь-який інший формат.

При стисненні анагліфа в форматі jpeg можуть виникати дефекти, коли в фільтр видно контури деталей іншого ракурсу. Причому вони можуть виникнути навіть при максимальній якості.

Нова версія програми StereoPhotoMaker кодує анагліфние зображення в jpeg оптимальному чином. Для цього в меню Save Stereo Image вибирається формат jpeg і ставиться галочка навпроти No compression ghosting.

Тепер описую послідовність дій, як закодувати вже готове анагліфние зображення, яке зберігається в стислому форматі.

У StereoPhotoMaker заходимо в File / Open Left / Right Images. Вибираємо зображення, яке потрібно стиснути. Потім програма пропонує вибрати праве зображення. Вибираємо цей же файл. Далі вибираємо опцію Color Anaglyph. Тепер зберігаємо результат.

Звертаю увагу, що для анагліфних зображень обсяги файлів виходять приблизно в два рази більше, ніж для звичайних при рівній якості. висновок

Цветокоррекция анагліфних зображень ділиться на два етапи.

Перший етап полягає в підготовці одного каналу для стереофотографіі з лівого знімка і двох каналів з правого. Саме на першому етапі вирішується, буде знімок кольоровим або чорно-білим. На першому етапі вирішуються питання втрати деталей, і усувається сильне розходження між інтенсивностями в ліве і праве око.

Другий етап спрямований на усунення дефектів, коли одне око бачить деталі іншого ракурсу. На моніторі такі дефекти виникають при перегляді в червоний фільтр. У поліграфії, головним чином, в блакитний. Другий етап для кожного пристрою відтворення виконується по-різному. У статті він описаний тільки для монітора. Правильне виконання має дуже велике значення для фільмів і реклами, так як якщо не усувати дефекти, то у глядачів виникає різь в тому оці, в який йдуть перешкоди. Наприклад, в анагліфние версії фільму "Діти шпигунів" перший етап виконаний грамотно. Другий - ніяк. Хоча зображення і об'ємне, глядачі більше 10 хвилин не витримують через різі в лівому оці.

Так як анагліфние метод не єдиний, то обов'язково зберігайте стереопари.