Уменьшение марева с помощью стекинга в Photoshop
Эта статья будет особенно актуальна для тех, кто имеет в своем арсенале большие фокусные расстояния. Ну, скажем, от 300 мм и больше. На это исследование меня подвиг прошлый пост про черно-белый Воронеж. Суть вопроса в следующем: как на фокусном расстоянии от 300 мм получить чистую, без марева, картинку? Если снимать город, то моя Сигма 150-600 настоящий пылесос марева. Не знаю, как это будет выглядеть зимой, но подозреваю, что не намного лучше. Будучи на МАКСе я решил провести небольшой эксперимент. Ниже будет рецепт, как быть, если мы хотим снять статичную сцену с большого расстояния сквозь толщу «кипящего» воздуха.
Для начала немного физики. Марево - это потоки горячего воздуха, поднимающиеся над нагретой поверхностью. Плотность горячего воздуха меньше и он стремится вверх. Нагрев и остывание воздуха происходят не одинаково во всем объеме. Из-за сильных флуктуаций температуры воздушной массы мы имеем среду с такими же сильными флуктуациями плотности, а значит и коэффициента преломления света. В результате, лучи, проходящие сквозь эту кашу постоянно меняют свое направление и мы видим, как изображение дрожит и плывет. И чем больше расстояние до объекта и фокусное расстояние, тем сильнее марево. Однако, если например, снимать пилотаж самолета на длинном фокусе, то никакого марева не будет. Почему? Потому, что на этих высотах температура воздуха в некотором приближении уже устаканилась, изменяется плавно и сразу в очень больших объемах, к тому же с высотой падает плотность среды, что тоже благоприятно для качественной картинки.
Ключевая идея - марево это тот же шум, что дает нам матрица на высоких ИСО. А как бороться с шумом мы знаем. Надо его усреднить и он исчезнет. Для этого воспользуемся стекингом - сложим несколько кадров нашей сцены. Вообще, видов стекинга много. Мы будем пользоваться его разновидностью для подавления шумов и повышения детализации. При этом значения яркости каждого пикселя вычисляются путем усреднения его яркости по всем кадрам серии. Благодаря этому, шум/марево меняющиеся от кадра к кадру, исчезают, а детализация самой сцены растет.
Для примера возьмем ситуацию, когда есть самолет на большом расстоянии. Близко к нему не подойти, но у нас есть сильный телевик. Однако на всем пути до самолета бетон да асфальт и страшное марево. Выход простой. Снимаем со штатива или с рук серию кадров. Для этого примера я сделал 6 кадров, чего, как выяснилось позже, оказалось мало. Лучше было бы снять кадров 15-20. Съемку делать желательно в режиме М, заранее выставив подходящие параметры, чтобы камера сама вдруг их не изменила.
Дальше проявляем равы в тифы. Делаем это в том конвертере, в котором привыкли. Я бы порекомендовал отключить шарпинг и шумодав (если ваш конвертер это позволяет, ха-ха :), так как функцию последнего у нас все равно выполнит сам стекинг, а шарпинг на этапе проявки вообще ни к чему.
Если съемка велась со штатива и вы полностью уверены в том, что кадры всей серии лягут точно друг на друга, этапы ниже можно пропустить (но лучше не пропускать). Если же съемка велась с рук, то кадры нужно выровнять друг относительно друга. Для этой задачи я использую PTGui Pro.
2. Кидаем наши тифы в программу. Но дальше не нажимаем, как обычно, Align images...
3. Активируем вкладку Control Points. Далее в одноименном пункте меню выбираем пункт «Сгенерировать контрольные точки для всех изображений».
4. Переходим на вкладку Optimizer. Устанавливаем все, как на картинке. Мы отключили контроль дисторсии и прочей геометрии, чтобы программа ничего за нас не исправляла. Иначе она такого натворит...
5. В результате у нас появляется окошко, где программа радостно сообщает, что все прошло very good.
6. Для самоуспокоения можно еще немного улучшить результат, зайдя в пункт меню Control Points и удалив самые плохие, по мнению PTGui, контрольные точки.
7. В данном случае плохими программа сочла 18 из 292 контрольных точек. Нажав ОК мы оптимизируем проект еще раз.
8. В результате опять very good, но обратим внимание, что максимальное расстояние между контрольными точками сократилось с 7 до 2,7 пикселей. Возрадуемся этому и идем дальше.
9. Дальше открываем Panorama Editor и жмем на пятую слева иконку, она выделена цветом.
10. Наша картинка подгоняется под размер окна для удобства.
11. Теперь откадрируем изображение, потянув за каждую границу окошка с изображением. Впрочем, откадрировать можно потом в Фотошопе.
12. Финальный этап. Кликаем на кнопку Set optimum size для получения максимального разрешения выводимых картинок. Все согласно скриншоту. В итоге у нас получится серия картинок, выровненных между собой.
13. Переходим в Фотошоп к созданию стека. Запускаем скрипт загрузки файлов в стек.
14. В диалоговом окне загружаем выровненные файлы и ставим галку на создание смарт-объекта после загрузки всех картинок. Ленивые могут поставить галку на Attempt to Automatically Align Source Images - Фотошоп сам на автомате выровняет исходные картинки и предыдущие шаги в PTGui отпадают. Но помните, что PTGui выравнивает и сшивает панорамы качественнее.
15. Процесс займет продолжительное время. В зависимости от разрешения камеры, количества файлов и мощности машины. По окончании процесса мы получим смарт-объект, содержащий внутри себя все наши картинки.
16. Дальше мы можем применить два режима на выбор: Mean или Median. Первый это просто среднее арифметическое. Mean чуть сильнее уменьшает шумы/марево. Но я рекомендую использовать Медиану. Это статистическая функция немного слабее уменьшает шум, но выгодно отличается от среднего арифметического тем, что устойчива в резким перепадам яркости. Если, допустим, в кадре были движущиеся люди или пролетела птица, то Медиана оставит их след только там, где они были на всех кадрах нашей серии в одном и том же месте.
17. 100% кроп одного кадра. Марево очень сильно искажает детали. Даже при ресайзе под веб это будет заметно.
18. Сложение 6 кадров в режиме Mean (усреднение).
19. Сложение 6 кадров в режиме Median. Подавление немного слабее, чем в Mean, но картинка чуть резче. Если сделать большую серию из 15-20 кадров, а не из 6, как здесь, то можно получить почти идеальное изображение.
Немного о самой картинке. На стоянке в Жуковском сейчас стоят два транспортника Ан-124-100 «Руслан», некогда принадлежавшие компании «Полет». «Полет» отлетался и над ним сейчас идут суды и прочая бюрократическая волокита. А самолеты тем временем ждут новых хозяев.
Добавить в друзья