?

Log in

Previous Entry | Next Entry

Это один из вопросов, который был задан учениками на курсе Adobe Photoshop. Базовый уровень При желании дополнительные вопросы можно задавать прямо в комментариях к этому посту. В дальнейшем ссылки на все вопросы будут собраны в одном посте и систематизированы.



15. Чем в фотографии отличается контраст от контрастности?

Фотометрический контраст — это отношение фотометрической яркости самой светлой точки изображения к фотометрической яркости самой темной точки изображения. Естественно, яркость эта измеряется в реальных физических ежиницах, а не в условных уровнях, которыми мы оперируем в фотошопе. А получившееся значение ещи и логарифмируется, для удобства последующей обработки и построения графиков. Но сейчас мы не будем лезть в такие дебри, надеюсь, старшие товарищи простят меня за это. Проще говоря:

Контарст — это перепад (изменение) яркости.

Контрастность — это соотношение изменения яркости фотоматериала к изменению яркости сцены. Определяется она тангенсом угла наклона характеристической кривой фотоматериала, построенной в логарифмических координатах. В англоязычных источниках эта величина называется гамма-коэффициентом. У нас, по традиции, ее называют коэффициент контрастности. Фактически, он описывает, насколько быстро (активно) фотоматериал откликается на изменение яркости сцены. Другими словами:

Контрастность — это скорость, с которой меняется яркость.

Для наглядности давайте посмотрим как это выглядит на примерах, а к аналогиям «контраст — расстояние», «контрастность — скорость» вернемся позже. В качестве примера я взял достаточно известную в рускоязычном сегменте интернета тестовую картинку Алексея Шадрина, в шутку именуемую автором «Хакамада».

015_001

А вот ее вариант с пониженным контрастом.

015_002

Получен он из исходного изображения при помощи кривой, изображенной слева. Самая темная точка поднята в район полу тонов, таким образом контраст (перепад яркостей) нового изображения составляет уже не 255 тоновых уровней, а почти в два раза меньше. Изображение получается не полноконтрастным. Чтобы вернуть его к начальному виду, нужно применить кривую, изображенную справа. Самые темные участки изображения снова станут черными, перепад яркости между самыми светлыми и самыми темными участками вновь составит 255 тоновых уровней.

015_003

А теперь разберемся с контрастностью. Для удобства сравнения вновь приведу исходное изображение.

015_001

А вот вариант с точно таким же контрастом (перепад яркости аналогичен исходному изображению), но более высокой контрастностью — скорость с которой меняется яркость выше. Полутоновые переходы получаются более резкими и жесткими. Особенно наглядно это заметно по горизонтальному градиенту под фотографией девушки.

015_004

Получается такая картинка посли применения Всем известной S-образной кривой. А повышение контрастности достигается увеличением крутизны центрального участка кривой.

015_005

Ну вот, казалось бы, и все, разобрались, контраст отдельно, контрастность отдельно. Красота и полное понимание. Не спешите. Как модно нынче говорить, все не так однозначно. Давайте рассмотрим упомынутый выше градиент поближе. И сравним его вид до примения S-образной кривой (вверху) и после (внизу).

015_006

Для удобства анализа он разбит на три сегмента (тоновых диапазона). Слева и справа отмеряно по четверти градиента. Рядом с границами мелкими цифрами подписана яркость на границе. Крупные числа в центра показывают перепад яркости между границами сегмента.

Увеличение контрастности (скорости изменения яркости) в среднем сегменте приводит к повышению контраста (перепада яркости) в нем же. Сопутствующее этому понижение контрастности в левом и правом сегментах соответствует падению в них контраста. И если на изображении окажутся объекты, лежащие в одном из укзанных диапазонов, то их контраст будет меняться вместе с контрастностью. Поэтому выражение «Поднять контрастность в заданном тоновом диапазоне» по своему смыслу идентично выражению «Поднять контраст деталей, лежащих в заданном тоновом диапазоне».

Давайте от картинок снова вернемся к определениям и порассуждаем устно.

Контарст — это перепад яркости, то есть, расстояние по шкале яркости.
Контрастность — это скорость, с которой меняется яркость.

Расстояние и скорость. Привычные для всех понятия. Наверное, многие даже помнят, что скорость — это производная от расстояния по времени. И уж точно, все знают, что скорость — это расстояние поделенной на время, за которое оно пройдено. То есть, связь между расстоянием и скоростью прямая. И если на первом отрезке скорость будет меньше, то и пройденное расстояние окажется меньше, на втором отрезке скорость больше и пройденное расстояние больше, на третьем отрезке скорость опять падает и пройденное расстояние уменьшается.

Вся обработка изображений стрится на сравнениях. В фотографии это пара «исходная сцена — репродукция», при работе в фотошопе «картинка до коррекции — картинка после коррекции». Поэтому аналогом «времени» является яркость исходного изображения. Если в интерфейсе кривых по горизонтальной оси отложить время, а по вертикальной растояние, то получится обычный график движения автомобиля.

015_007

После того, как изображение приведено к полноконтрастному (самой темной точке придана яркость 0, а самой светлой 255) его контраст уже нельзя поднять. Он и так максимальный. Но его можно перераспределить, понизив контраст объектов, лежащих в одном тоновом диапазоне, и за счет этого повысив контраст объектов, занимающих другой тоновый диапазон.

Именно таким перераспределением, а отнюдь не повышением, контраста занимается приведенная выше S-образная кривая. А уж какой термин использовать для описания ее работы, контраст или контрастность, все равно. Если правильно построить остальную часть формулировки.

Tags:

Comments

( 6 comments — Leave a comment )
Sergey Galtsov
May. 7th, 2015 10:34 am (UTC)
Большое спасибо за интересную статью. В общем, как не крутись, без тангенса не обойтись)
sergiog17
May. 7th, 2015 08:37 pm (UTC)
Всё гениальное просто, который раз убеждаюсь))
Спасибо, огромное, Андрей, за столь доходчивое объяснение такой привычной штуки, как S-образная кривая - столько раз применял, но никогда не задумывался, что ничего просто так не бывает - за контраст в средних тонах приходится жертвовать контрастом в светах и тенях...другими словами, применять применял, а вот механизм работы толком не понимал, хотя были подозрения, что общий то контраст не меняется! Класс!!! Спасибо за очень доходчивые и простые, на пальцах, объяснения!

Edited at 2015-05-07 08:52 pm (UTC)
zhur74
Jul. 12th, 2015 08:01 pm (UTC)
На здоровье!
denys14
May. 19th, 2015 01:58 am (UTC)
Спасибо интересно :!!
sergey_yanovich
Jul. 19th, 2015 12:07 pm (UTC)
а output в корректирующем слое levels имеет какое-либо отношение к этой самой контрастности?
zhur74
Jul. 20th, 2015 10:38 am (UTC)
Конечно имеет. Ответ лежит здесь: http://zhur74.livejournal.com/35818.html
( 6 comments — Leave a comment )

Profile

zhur74
zhur74
Андрей Журавлев

Latest Month

June 2017
S M T W T F S
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 
Powered by LiveJournal.com
Designed by Lilia Ahner