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锐度

时间:2013-05-07来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次

锐度

锐度处理效果
锐度处理效果
左为未经处理的图像;中为经过轻度反锐化掩模锐化得到的图像;右为经过大幅度的反锐化掩模锐化处理的图像

锐度定义

锐度,有时也叫“清晰度”,它是反映图像平面清晰度和图像边缘锐利程度的一个指标。
如果将锐度调高,图像平面上的细节对比度也更高,看起来更清楚。比如,在高锐度的情况下,不但画面上人脸的皱纹、斑点更清楚,而且脸部肌肉的鼓起或凹下也可表现得栩栩如生。在另一种情况下,即垂直方向的深色或黑色线条,或黑白图像突变的地方,在较高锐度的情况下,线条或黑白图像突变的交接处,其边缘更加锐利,整体画面显得更加清楚。因此,提高锐度,实际上也就是提高了清晰度,这是人们需要的、好的一面。
但是,并不是将锐度调得越高越好。如果将锐度调得过高,则会在黑线两边出现白色线条的镶边,图像看起来失真而且刺眼。这种情况如果出现在块面图像上,图像就会显得严重失真,不堪入目。比如,这种情况出现在不大的人脸图像上,就会不但在人脸的边缘出现白色镶边,而且在发际、眉毛、眼眶、鼻子、嘴唇这些黑色和阴影部位边上出现白色镶边,看起来很不顺眼。可见,锐度太高虽然提高了清晰度,但又会使图形走样,同样不是一件好事。所以,为了获得相对清晰而又真实的图像,锐度应当调得合适。

摄影领域中的锐度

定义

在摄影领域,锐度用来表示图像边缘的对比度,一种更加明确的定义是锐度是亮度对于空间的导数幅度。由于人类视觉系统的特性,高锐度的图像看起来更加清晰,但是实际上锐度的增加并没有提高真正的分辨率。
锐度
锐度
在这幅示例图像中,在灰色的背景上绘制两条浅灰的线段。由于可以准确地显示出颜色的过渡,所看到的线段清晰度就是这个分辨率下的锐度。然后在左侧线段的外侧添加两条宽为 1 像素的颜色较深的线段,内侧添加两条宽为 1 像素颜色较浅的线段。由于过度部分宽度变为 4 像素,所以实际边缘清晰度发生下降,但是由于锐度增大所以看起来更加清晰。

影响

事实上,在摄影领域,镜头的高锐度是一把双刃剑,一方面,它使得画面的视觉效果变得清晰,另一方面,由于对比的提高,又会将一些原本并不讨好的主要细节进行放大,并覆盖次要细节,造成实际细节的下降和层次的缺失,例如在人像摄影当中,过高的锐度使得人皮肤的小疤痕、疙瘩被放大凸显(也就是比实际肉眼看上去的更加明显),从而造成面部的粗糙和干涩感,因此,在人像摄影过程中,应选择锐度适中的镜头,而不是一味地追求高锐度。
另外,人为通过软件增加锐度也是有代价的,在过度锐化之后,大多数观察者会看到分离的边界,并且感觉在线段周围有一明一暗的光晕存在。

NI Vision中的锐度

NI Vision中是没有锐度这个概念的,只有对比度、梯度的概念。实际效果上差不多。可以使用一些算法来提高图像的对比度。如直接使用对比度Contrast函数,或者是使用边缘增强函数,又或者是使用查找表等,都可以提高图像的对比度、梯度、锐度。这其中的具体效果,就需要根据图像的特征来进行选择与分析了。
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