«Adobe Photoshop. Продвинутый уровень». Занятие 7.

[zhur74]

Конспект к седьмому занятию курса «Adobe Photoshop. Продвинутый уровень» в его гибридной версии, стартовавшей в 2019 году. Курс состоит из 5 видоезанятий и 5 онлайн занятий. Конспекты сделаны только для видеозанятий, поскольку на онлайн занятиях идет разбор пройденной темы и домашних заданий. Здесь можно посмотреть полное описание и программу курса.

Перед записью на любой курс по Adobe Photoshop очень рекомендую прйти тест на знание программы. Как показывает опыт, самостоятельная оценка собственных знаний не всегда адекватно отражает их действительный уровень.

Дополнительные материалы - материалы, рекомендованные к изучению в процессе прохождения курса.
Для самостоятельного изучения - материалы, рассчитанные на самостоятельное освоение не только в процессе, но и по окончании курса.

Для стандартизации внешнего вида, обеспечения стабильности и удобства доступа, данные материалы представлены в виде документов Evernote с упрощенным форматированием. Чтобы перейти к оригиналу статьи, кликните по адресу сайта непосредственно под ее названием.

Для лучшей связи конспекта и занятия в соответствующих местах помещены миниатюры разбираемых в этот момент изображений.


Задачи на занятие
1. Понять структуру каналов и устройство Lab
2. Научиться работать с кривыми в Lab
3. Освоить быстрые приемы разведения близких оттенков
4. Научиться оценивать цвет по значениям Lab

Дополнительный материал:
Алексей Шадрин, Андрей Френкель. «Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем»
Для самостоятельного изучения:
Liveclasses. Adobe Photoshop: цветовая модель Lab. Практика применения
Bruce Lindbloom. «Useful Color Equations»
Дэн Маргулис. «Photoshop Lab Color: Загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве»

Тема 7. Цветовая модель Lab.

7.1 Что такое Lab

• Lab - это цветовая координатная система, полученная математическим пересчетом из трихроматических кривых стандартного колориметрического наблюдателя
• При этом значение L (Lightness) задает яркостную составляющую цвета, а комбинация a и b хроматическую
• Lightness - канал яркости
• a и b - цветоразностные каналы
• Канал a определяет, является цвет более зеленым (холодный голубовато-зеленый) или красным (холодный малиново-красный), чем нейтраль
• Канал b определяет, является цвет более синим или желтым, чем нейтраль
• Зеленым и синим оттенкам соответствуют отрицательные значения в каналах a и b, красным и желтым - положительные
• На цветовом круге оси a и b перпендикулярны друг другу и составляют обычную декартову систему координат с нулевой точкой в центре круга
• При этом ось a лежит между осями Red-Cyan и Green-Magenta, а ось b немного развернута против часовой стрелки относительно оси Blue-Yellow
• Условием нейтральности в Lab является равенство a и b нулю
• В третьем слое клеток сетчатки глаза происходит преобразование получаемого от колбочек «RGB»-сигнала в «Lab»-сигнал, передаваемый в мозг по центральному глазному нерву
• На базе Lab построено телевизионное вещание - полный цветовой телевизионный сигнал состоит из яркостной и двух цветоразностных компонент
• Lab используется в системах сжатия и архивации фото (jpeg) и видео (mpeg), поскольку цветоразностные каналы допускают большее сжатие без визуальной потери качества изображения

Для самостоятельного изучения:
Теории цветового зрения. Теория Юнга - Гельмгольца
Теории цветового зрения. Теория Геринга






7.2 Структура каналов Lab

• С некоторых пор при переводе в изображения в Grayscale (Градации серого) используется не смесь каналов RGB в определенной пропорции, а яркостный канал Lab
• Поскольку яркостный канал построен на базе минимально различимых приращений яркости, он выглядит более светлым по сравнению с классическим монохромным изображением
• При работе с кривыми в Lab отсутствует композитная кривая, поскольку, в отличии от RGB, разные каналы Lab устроены по разному и их коррекция с помощью кривых одинаковой формы бессмысленна
• При работе с кривыми с каналом Lightness (Яркость) значения яркости меняются в диапазоне 0-100
• Не нужно этого пугаться, количество реальных градаций яркости в канале соответствует выбранной глубине цвета: 256 для 8-битного режима и 32768 для 16-битного
• Яркостный канал построен на базе минимально различимых приращений яркости, именно в них и отградуирована ось яркости при работе с кривыми
• Работа с яркостные каналом происходит точно так же, как работа с обычным монохромным изображением
• При просмотре отдельного канала a или b содержащаяся в них информация визуализируется на экране при помощи яркости, при этом значению -128 соответствует черный цвет, значению 0 соответствует средне-серый цвет, а значению +127 соответствует белый цвет
• Понять как сориентированы оси a и b относительно RGB очень просто: в канале a построить вертикальный градиент от черного внизу до белого вверху, в канале b построить горизонтальный градиент от черного слева до белого справа, повернуть получившуюся картинку против часовой стрелки так, чтобы оси RGB заняли привычное положение
• При работе с кривой с каналами a и b центральная точка кривой соответствует нулевым значениям, левая половина кривой отвечает за работу с отрицательными значениями, а правая часть кривой - за работу с положительными значениями
• Поскольку мир вокруг нас достаточно слабо насыщен, а цветовой охват Lab огромен, каналы a и b оказываются низко контрастными и работа с ними происходит в весьма узком диапазоне в окрестностях средней точки кривой
• Даже незначительные смещения кривых в каналах a и b приводят к очень сильным изменениям картинки
• Чтобы предотвратить случайный сдвиг точки при ее активации можно переключаться между точками с помощью клавиш «+» и «-»
• Изображения активнее реагируют на изменения положительных значений в каналах a и b, поскольку на большинстве изображений преобладают теплые оттенки
• Именно поэтому коррекция хроматики обычно начинается с настройки правой половины кривых

Дополнительный материал:
Игорь Бондарь. «Аппаратно независимые математические модели цвета»




7.3 Общие принципы работы с кривыми

• Для приведения изображения к полноконтрастному виду в яркостном канале нужно сдвинуть крайние точки кривой к краям гистограммы
• После этого можно дополнительно настроить яркость и контраст изображения так же, как это делается при работе с монохромной картинкой
• К сожалению, при работе в яростном канале Lab программа не показывает отсечку при сдвиге крайней точки кривой с зажатой клавишей «Alt», но это можно скомпенсировать самостоятельно собрав детектор отсечки из пары дополнительных слоев-заливок
• Поскольку нейтраль задается центральной точкой на кривой в каналах a и b, вся работа с цветоразностными каналами буквально «крутиться» вокруг центральной точки
• Если в изображении установлен хроматический баланс по серому, для его сохранения необходимо зафиксировать центральную точку на кривых a и b
• Если хром баланс не установлен, это можно сделать сдвинув центральную точку кривой
• «Теплые» (положительные) половины каналов являются визуально более значимыми, поскольку в большинстве окружающих нас сцен преобладают теплые оттенки
• Именно поэтому коррекция хроматики обычно начинается с настройки правой половины кривых

Для самостоятельного изучения:
Дэн Маргулис. «Photoshop Lab Color: Загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве»
Возможно ли при работе в Photoshop отобразить отсечку аналогично ACR?



7.4 Повышение насыщенности и изменение оттенков цвета

• Для повышения насыщенности при сохранении оттенка цвета необходимо сдвинуть соответствующую ему точку на цветовом круге по радиусу от центра, то есть пропорционально увеличить имеющиеся отклонения a и b от нуля
• Для этого нужно закрутить кривые против часовой стрелки вокруг центральной точки на одинаковый угол
• Однако, при одинаковом повороте кривых в изображении происходит излишнее усиление желтого оттенка
• Это связано с тем, что усредненным цветом на фотографиях является не серый, а слегка желтоватый (a0; b+5), именно его усиление и дает в итоге желтый сдвиг
• Чтобы избежать этого эффекта и визуально сохранить оттенки цветов кривую в канале a необходимо закручивать немного сильнее, чем в канале b
• Для большей визуальной равномерности при повышении насыщенности воздействие в тенях можно ослабить, добавив маску сделанную из канала Lightness (Яркость)
• Для изменения оттенка нужно менять соотношения значений a и b, а для этого кривые нужно закручивать не пропорционально
• При этом отрицательные (левые) и положительные (правые) половины кривых являются логически независимыми и могут изгибаться по разному, не зависимо друг от друга
• При работе с цветоразностными каналами нужно помнить, что каждый из четырех оттенков присутствует не только в одноименном цвете, поэтому манипуляции с одной полукривой будут влиять на половину всех цветов, присутствующих на цветовом круге

7.5 Повышение цветовых контрастов и раздельная работа с цветами разной насыщенности

• Работа с кривыми в каналах a и b в окрестностях центральной точки приводит к изменению слабо насыщенных объектов
• Работа с кривыми в каналах a и b вдали от центральной точки приводит к изменению сильно насыщенных объектов
• Повышение крутизны кривой в канале a или b в отдельном диапазоне усиливает разницу между оттенками, попадающие в этот диапазон, что приводит к «раздвигаю» близких друг к другу цветов
• Подтягивание кривой в окрестностях центральной точки ближе к нулевому выходному значению делает слабо насыщенные цвета еще менее насыщенными, а отодвигание кривой от нулевого выходного значения на удалении от центральной точки делает насыщенные цвета еще более насыщенными
• Таким образом в изображении усиливается хроматическая контрастность, а мы вновь приходим к хорошо знакомой S-образной кривой, но такая S-образная кривая строится на каждой из четырех полукривых

7.6 Удаление общего паразитного оттенка

• Для установки хроматического баланса по серому необходимо сдвинуть центральные точки кривых
• Такая коррекция будет одинаково влиять на участки любой яркости, если оттенок разный для разных тоновых диапазонов, придется использовать маски
• В отличии от остальных точек на кривых, центральную точку удобнее двигать не по вертикали, а по горизонтали
• Нулевая вертикальная координата соответствует нейтральному цвету на выходе, меняя горизонтальную координату этой точки мы «натягиваем» нейтраль на тот исходный оттенок, который нужно нейтрализовать
• Если оттенок нужно нейтрализовать не до конца, точку можно немного не дотянуть до него

7.7 Последовательность анализа и работа в каналах

• Из-за низкого контраста каналов a и b правильно оценить разделение объектов в них можно только при помощи замеров пипеткой, ориентируясь на числа в палитре Info (Инфо), или в полях Input (Вход) и Output (Выход) в интерфейсе кривых
• Сначала настраиваем яркость и контраст в канале Lightness (Яркость)
• Для удобства последующей работы это лучше сделать на отдельном слое кривых
• После повышения яркостного контраста изображение «засеривается», кажется менее насыщенной, чем она была изначально. Не пугайтесь, этот эффект исчезнет после настройки хроматической компоненты
• Коррекция хроматики начинаем с устранения общего паразитного оттенка, ориентируясь на нейтральные объекты
• Далее последовательно настраиваем каждое из четырех «крыльев» кривой, усиливая контраст между объектами которые хотим разделить
• Оттенки цвета настраиваем устанавливая баланс отклонений кривой от центра между каналами
• Старайтесь не ставить на кривых в каналах a и b слишком много точек, их близкое расположение друг к другу может привести резким неудачным перегибам кривых
• Крайние точки кривых в каналах a и b желательно сдвинуть по горизонтали ближе к вновь поставленным точкам, чтобы не допустить сильного выгибания кривых
• Lab очень хорошо подходит для быстрой коррекции, когда на обработку картинки есть буквально пара минут, особенно, если требуется добавить разнообразия по цвету, разведя близкие друг к другу оттенки

Тема 8. Скоростные приемы работы в Lab.

8.1 «Метод марсианина». Классическая реализация

• Основная идея «метода марсианина» состоит в том, чтобы добавить разнообразия оттенков близких к целевому цвету
• Этот прием был придуман Дэном Маргулисом во время коррекции портрета, а свое название получил за внешний вид изображенного на портрете человека сразу после закрутки кривых
• Прием строится на двух основных принципах: не симметричная закрутка кривых в цветоразностных каналах, вызывающая появление дополнительных оттенков цвета, и изначально большое избыточное воздействие, ослабляемое за счет уменьшения непрозрачности корректирующего слоя
• Выбираем на изображении самый значимый цвет, от которого мы будем «разгонять» все остальные цвета
• Устанавливаем в каналах a и b точки, соответствующие этому цвету
• На «коротком» плече кривой двигаем крайнюю точку к центру пока на противоположном краю кривая не станет касательной к горизонтали
• При таком подходе контраст в окрестностях выбранной точки повышается примерно в три раза, вне зависимости от положения этой точки, что обеспечивает одинаковое и повторяемое повышение контраста в каналах a и b
• По гистограмме видно, что иногда в каналах a и b возникает отсечка, но, во-первых, она появляется в не содержащем важные детали диапазоне очень насыщенных оттенков, а в окрестностях нейтрали и противоположных тонах воздействие плавно ослабляется
• Во вторых, при уменьшении непрозрачности слоя кривых даже эта отсечка исчезнет
• При классической реализации марсианского метода последним шагом уменьшается непрозрачность слоя, до получения необходимой степени воздействия
• В предельном случае, когда целевым цветом является нейтральный серый, марсианский метод вырождается в простое повышение насыщенности (усиление всех отклонений от нейтрали)
• Изначально, марсианский метод предполагал работу только с хроматикой, но в обновленной версии метода работа с яркостью делается на том же слое, что и работа с цветом
• Для этого находим среднестатистическую по яркости область и ставим соответствующую ей точку на кривой в канале Lightness (Яркость)
• На «длинном» плече кривой сдвигаем крайнюю точку на половину расстояния до установленной точки
• Но для более высокого качества и удобства настроек лучше повышать яркостный контраст отдельно

8.2 Дополнение 1: маска насыщенности

• Поскольку при применении марсианского метода кривая в каналах a и b закручивается не вокруг центральной точки, сдвиг кривой относительно центральной точки сбивает хроматический баланс нейтрально-серых участков
• При наличии на изображении важных нейтральных оттенков их можно защитить при помощи маски цветовой насыщенности
• Маску насыщенности можно сделать в копии изображения, переведя ее в RGB, а потом вернуть обратно в исходный файл, а можно сформировать ту же самую маску в Lab, используя содержимое каналов a и b
• Для формирования маски цветовой насыщенности необходимо получить заготовку, на которой яркость каждого пикселя будет пропорционально отличию его цвета от нейтрального, то есть, расстоянию точки на цветовом круге от его центра
• Посмотрев на цветовой круг, можно заметить, что расстояние любой точки от центра круга, в соответствии с теоремой Пифагора, равно корню квадратному из суммы квадратов значений a и b
• Поскольку при создании маски нет необходимости проводить такие точные вычисления, давайте оценивать расстояние от центра (насыщенность) через простую сумму значений a и b - чем больше суммарное отклонение от центра по обеим координатам, тем больше расстояние от центра
• Чтобы узнать отклонение значений a и b от средне серого нужно наложить на содержимое каждого канала заливку средней яркости в режиме Difference
• Получившееся на выходе значение яркости каждого пикселя будет показывать, насколько значение a или b данного пикселя отличалось от нулевого
• Поскольку при работе в Lab применение режима Difference заблокировано, данное наложение придется осуществлять с помощью команды Apply Image (Внешний канал), предварительно переключившись в палитре Channels (Каналы) на работу с отдельным каналом a или b
• Чтобы суммировать найденные отличия a и b от серого, нужно наложить один из результатов на другой в режиме Linear Dodge (Линейное осветление)
• Результат нужно доработать так же, как мы уже дорабатывали заготовку полученную в RGB при помощи Selective Color (Выборочная коррекция цвета): осветлить и поднять контраст кривыми
• Данный метод создания маски имеет большое преимущество по сравнению с применением инструмента Selective Color (Выборочная коррекция цвета) в RGB, поскольку позволяет вычислять отличие цвета каждого пикселя не только от серого, но и от любого заранее заданного цвета

8.3 Дополнение 2: маска целевых оттенков

• При применении марсианского метода цвета близкие к целевому эффективно «раздвигаются», поскольку крутизна кривой в каналах a и b сильно возрастает, но не слишком сильно изменяются по абсолютным величинам, поскольку кривая не сильно отдаляется от начального положения
• Цвета, сильно отличающиеся от целевого, наоборот подвергаются очень сильному изменению, поскольку на соответствующих им участках кривые в в каналах a и b сильно отклоняются от исходного положения
• Чтобы защитить такие участки, можно сформировать маску, защищающие области сильно отличающиеся от целевого цвета
• Маска изготавливается на основе каналов a и b аналогично маске цветовой насыщенности, только первичное сравнение каналов делается не со средне-серой заливкой, а с заливкой целевым цветом
• Перед применением эту маску нужно не забыть инвертировать, потому что в отличии от маски насыщенности она должна пропускать воздействие на участки, совпадающие по цвету с целевым
• При построении универсального алгоритма применения марсианского метода имеет смысл дополнять коррекцию сразу двумя масками, при этом они должны применяться одновременно к одному слою кривых так, чтобы суммировалось их маскирующее действие
• Поскольку фотошоп не позволяет создать к одному слою кривых две растровые маски, можно одну из них применить к самому слою, а вторую применить к группе слоев, в которую будет помещен корректирующий слой
• При этом маску насыщенности, как более универсальную, выгоднее применять к группе слоев, чтобы при необходимости можно было спрятать под нее любую другую коррекцию, просто поместив соответствующий корректирующий слой в группу
• Быстро поднять яркостный контраст изображения можно при помощи команды Image > Adjustments > Equalize (Изображение > Коррекция > Выровнять яркость)
• Эта команда пытается выровнять между собой количество пикселей каждой яркости, то есть привести форму гистограммы к прямоугольнику
• Это соответствует коррекции изображения кривыми с повышением контраста в тех диапазонах, в которых лежит много пикселей, и понижением контраста в диапазонах, содержащих малое количество пикселей
• Фактически, происходит автоматическое перераспределение контраста в пользу более крупных объектов
• Команду Image > Adjustments > Equalize (Изображение > Коррекция > Выровнять яркость) следует применять к копии исходного изображения на отдельном слое, отключив проявление этого слоя в каналах a и b, и задав непрозрачность слоя 20-25%
• Поскольку при реализации марсианского метода участие человека требуется всего два раза, при выборе целевого цвета и при настройке марсианских кривых, все оставшиеся операции можно записать в экшен

8.4 Маска для отдельного цвета

• Если объект и фон сильно отличаются по цвету, можно сделать маску для объекта из каналов a и b
• Чем выше будет насыщенность объекта, тем выше будет изначальный контраст в цветоразностном канале, тем проще будет сделать из него маску
• Если маску из цветоразностного канала можно сделать простой доработкой Z-образными кривыми, данный канал можно использовать в настройках Blend If (Смешивать если)
• Поскольку цветоразностные каналы изначально слабо насыщены при применении функции Blend If (Смешивать если) расщепление половинок маркера будет очень слабым

8.5 Перекрашивание объектов

• Для перекрашивая объекта в Lab нужно с помощью кривых привести исходные значения Lightness (Яркость), a и b к целевым
• Изменение яркости производится простым выгибанием вверх или вниз кривой в канале Lightness (Яркость)
• В цветоразностных каналах кривую нужно повернуть вокруг центральной точки так, чтобы она прошла через точку с исходным значением Input (Вход) и целевым значением Output (Выход)
• Если в канале a или b исходный цвет имеет значения близкие к нулю, перед применением кривых в него можно перелить содержимое второго цветоразностного канала
• Закрепление центральной точки кривой гарантирует сохранение нейтральных участков
• После перекрашивая всей картинки необходимо применить маску, пропускающую воздействие только на перекрашиваемый объект

8.6 Оценка цвета по значениям Lab

• Оценивать цвет по значениям Lab можно при работе в любой цветовой модели, при этом оценка будет однозначной вне зависимости от используемого профиля
• Упрощает оценку раздельный анализ яркости и хроматики, а так же малые значения в каналах a и b, поскольку сравнивать два двузначных числа гораздо проще, чем три трехзначных
• Кожа, как и любой другой объект, не может быть на всех участках абсолютно одинаковой по цветовому тону и насыщенности, поэтому не существует точных значений для «правильного цвета кожи», но есть некоторые закономерности и соотношения
• На участках средней яркости поканальные значения лежат в следующих диапазонах: Lightness 50-70, a и b 15-30
• Насыщенность кожи оценивается по большему из значений a и b, для нормальной кожи европеоида это значение будет лежать в диапазоне 20-30
• Если большее из значений a и b лежит в диапазоне 10-20, кожа будет выглядеть бледной
• Кожа среднего европеоида имеет светло-оранжевый цвет: значение в канале b примерно на 10-20 относительных процентов больше значения в канале a
• Из-за тонкой кожи меленькие дети имеют более розовую кожу, a приблизительно равно b, по той же причине такой же тон кожи обычно имеют пожилые люди
• Чем темнее кожа, тем более желтый у нее оттенок: для загорелого человека значение b может быть на 30 и даже 40 относительных процентов больше значения a
• Более светлая (розовая) кожа у: блондинов (рыжих); северян; людей, работающих в помещении
• Более темная (желтая) кожа у: брюнетов; южан; работающих на открытом воздухе
• Поскольку на сегодня признаком здоровья является легкий загар, для придания человеку более свежего вида нужно сделать кожу немного более смуглой и желтой
• Вероятно, поскольку женщины больше следят за собой, они имеют более золотистый (желтый) оттенок кожи чем мужчины

8.7 Выравнивание цвета при помощи смешивания каналов a и b

• Цветные пятна на коже проявляются аномально большими или аномально малыми значениями в цветоразностных каналах
• Чаще всего на коже возникают красные пятна, что выражентся в слишком больших значениях в канале a
• Чтобы подавить эти значения нужно подмешать в канал a содержимое канала b в режиме Darken
• Для удобства управления параметрами цвета можно разделить воздействие на цветовой тон и насыщенность при помощи двух откорректированных слоев, один из которых наложен в режиме Hue (Цветовой тон), второй в режиме Saturation (Насыщенность)

© Андрей Журавлев (aka zhur74), 2012 г.
Редакция третья (2020 г.) переработанная и дополненная.
Первая публикаци https://zhur74.livejournal.com/100913.html