Guide

Oppskarping av digitale bilder

Carsten Arnholm tar i denne guiden for seg oppskarpingens gleder og mysterier.

Innledning

Denne artikkelen tar sikte på å gi en grunnleggende innføring i denne viktige delen av digital bildebehandling. Mange som bruker et digitalt kamera syns det er vanskelig å forstå hvorfor oppskarping er en naturlig og nødvendig del av bildebehandling. Dette kan gjelde både den som møter dette for første gang samt også den som ønsker å kunne utføre dette på en best mulig måte. Artikkelen tar utgangspunkt i USM i Photoshop, men er ellers i det alt vesentlig generell for de litt ulike former oppskarping man støter på i ulike programmer (RAW-konverteringsprogrammer og rene bildebehandlingsprogrammer).

Ut fra dette skal jeg forsøke å forklare årsaken til at man må benytte seg av oppskarping når det gjelder digitale bilder. Og så er det nok mange som føler seg usikre når det gjelder selve fremgangsmåten.

Hvordan virker forskjellen rent konkret?

(Klikk på bildene for å se større versjon)

Uten oppskarping Med oppskarping

Uten oppskarping Med oppskarping

Hvorfor er det nødvendig å skarpe opp digitale bilder?

Mange spør, hva er årsaken til at dititale bilder trenger oppskarping? Er de digitale kameraene for dårlige – og tidligere (da man brukte film) var jo ikke slikt nødvendig?

For å ta det siste først, oppskarping med USM (forkortelse for engelsk ”unsharp mask”) ble faktisk brukt lenge før noen hadde så mye som tenkt på digitale opptak og digitale bilder. Teknikken med å øke skarphetsinntrykket via den såkalte ”unsharp mask” ble utviklet for reproformål, og ble i en viss utstrekning brukt også ved forstørring i det tredisjonelle mørkerommet. Dengang krevde bruk av unsharp mask betydelige håndverksmessige ferdigheter og evne til å lage slike masker på filmbasert grunnlag.

Men det er et bestemt forhold som skiller vesentlig mellom film og opptak på digital sensorbrikke. Sensorbrikken er en regelmessig mønster (en matrise) av sensorer også kalt piksler, Når det projiseres andre mønstre på en slik sensorbrikke er det fare for at moiré oppstår. Mange har sett dette når folk opptrer på TV med klesplagg med rute- eller stripemønster. For å hindre dannelsen av moiré er det i et digitalt kamera lagt et filter over sensorbrikken. Dette filteret (kalt ”low pass”-filter) gir bildet en meget forsiktig softing (og stenger forøvrig for den infrarød del av lyset). Det er bl.a. særlig for å motvirke effekten (altså en viss softing) av dette anti-moiré-filteret at en viss oppskarping er nødvendig for å gjenskape et godt skarphetsinntrykk.

Hva er skarphet?

Først og fremst er ”skarphet” ikke det samme som oppløsning, dvs. (evnen til å gjengi fine detaljer). Skarphet er først og fremst et inntrykk som skapes hos betrakteren, derfor er uttrykket ”skarphetsinntrykk” nettopp brukt for å peke på at det dreier seg om noe annet en oppløsning/detaljgjengivelse.

Skarphet kan man i realiteten dele opp i to ulike karakteristika som er nært beslektet: Detaljgjengivelse og kantgjengivelse. Begge må være tilstede om det menneskelige øye skal oppfatte skarphet.

“Acutance” eller god ”kantgjengivelse” – er kanskje den viktigste egenskap som må være tilstede før vårt øye oppfatter skarphet. Acutance dreier seg om overganger og kanter i bildet og om det er tydelige nivåforskjeller ved disse overgangene. Der er altså denne tydeligjøringen av overganger og kanter vi bruker oppskarpingsfunksjonen til. Hvordan funksjonen USM i Photoshop påvirker bildet ser man best ved en kraftig forstørrelse, se disse eksemplene:

Legg særlig merke til disse to bildene:

Uten oppskarping Med oppskarping

I begge disse utsnittene er forstørrelsesgraden alt for overdrevet, men det er gjort for tydelighets skyld. Her ser man lett hvordan USM fører til at detaljer blir tydeliggjort ved at det dannes en viss mindre kontrast eller kontur ved overganger og kanter.

Det annet vilkår, detalgjengivelse (oppløsning), må også være oppfylt. Er oppløsningen for svak vil betrakteren normalt oppfatte bildet som "uskarpt". Men det samme vil gjelde selv om oppløsningen er høy men kontrasten er lav. Vi kan tenke oss et fotografisk opptak av en flate med svært nærliggende tynne linjer (mange pr. millimeter), tegnet opp på en grå flate hvor gråtonedifferansen mellom bakgrunn og linjer er på eller over grensen av hva det menneskelige øye kan skille fra hverandre (gråtonedifferansene går mot null). Det fotografiske opptaket av et slikt motiv vil bli oppfattet som "uskarpt" (betrakteren makter ikke å se noe annet enn en jevnt grå flate), mens det med tilgjengelige måleinstrumenter greit lar seg gjøre å registrere differanser i gråtoner som svarer til dem som faktisk var tilstede i motivet. Selvsagt et litt ekstremt eksempel, men det viser altså at et opptak med høy oppløsning blir oppfattet som fullstendig "uskarpt" dersom kontrasten er lav.

Oppfatningen av skarphet avhenger med andre ord av at oppløsningen er god og at en viss minste grad av kontrast er til stede. Kontrast dreier seg i dette tilfellet om to litt ulike forhold. Dels er det snakk om generell (el. "global") kontrast i det ferdige bildet, hvilket er ensbetydende med at laveste verdi (de lyseste tonene) ligger på god avstand fra de høyeste verdiene (de mørkeste tonene). Sagt forenklet, "hvitt" må være hvitt (og ikke lysegrått) og "svart" må være svart (og ikke mørkegrått). Men dels er det også nødvendig at lokalkontrasten er rimelig god for at noe skal bli oppfattet som "skarpt". Lokalkontrast er differanse i gråtoneverdier mellom nærliggende områder i bildet. Det menneskelig øye fester seg særlig til om det er forholdsvis tydelige skiller mellom nætliggende partier i bildet, dvs. om konturene avtegner seg med en rimelig grad av tydelighet. Det er da også lokalkontrasten man i første rekke påvirker gjennom digital oppskarping ("USM" el. "unsharp mask"). Med digital oppskarping oppnår man bl.a. å tydeliggjøre konturene i bildet. Dersom man er uforsiktig, blir konturene overtydeliggjort, de blir endret til lyse/hvite eller mørke/svarte linjer som skjemmer bildet.

Skjematisk kan vi tegne opp oppløsning og acutance (kantskarphet) på denne måten:

Kommentarer (32)

Forsiden akkurat nå

Til toppen