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与PS的大PK之一--调色和曲线

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发表于 2010-3-2 11:40:45 |显示全部楼层


上次图像缩放的例子中,PS其实还占了我的便宜。为了纯粹对比缩放效果,我用了同样的原始图片,而这原始图片是用了我的软件调色和锐化的。这回我们要从头开始比。调色、锐化,直到最后的综合效果。这里绝大部分图片都是用佳能不同的相机拍摄的。所以把这篇文章也贴到佳能论坛中,也许对佳友有一定参考价值。
  调色     现在的数字照片没有不调色的,越好的相机,宽容度越大的相机越需要调色。PS花了很多功夫在调色上,经过十多年的使用,对它不满的地方越来越多。     我们经常看到网上讨论什么相机拍出来的照片油润,什么拍出来的发干。甚至在很多人的眼里,镜头也有干湿之分。     其实什么样的片子油,什么样的片子干?说到底是层次问题。有丰富连续层次的照片看上去就很滋润,而层次受损的片子看上去就发干。从直方图上可以看出一些端倪。像这样满是白线的片子肯定好不了。      好的片子直方图的山形非常平滑,而且中间调要比较丰满。但也有一些问题在直方图中是看不出来的。比如在噪声高的条件下拍的片子。数字相机器件噪声是层次的第一杀手。其实现在佳能入门级单反都有很高的信噪比,你非要用高感去拍,或者曝光不准,欠曝两、三档,都有可能使噪声大大增加。层次就被谋杀了。有损压缩的JPG格式是层次的第二杀手。数据量是怎么被压缩的?就是要以牺牲一些层次为代价。JPG压缩对亮度的层次基本都保留(但也从相机的14比特压缩到了8比特),彩色信息就狠狠地压缩。在无损情况下,亮度信息和彩色信息的比例是1:2,而JPG最多给你做到1:1,至少有1/3的信息没没了。JPG的数据再到PS里去用自动功能调一下色,那简直是一场灾难。有人再把这些图片贴到网上去评测相机或镜头的好坏,还有准儿吗?     我们看到网上很多照片层次损失到了出现一圈一圈的色阶,就像小孩尿坑后留下来的尿渍。每看到这种片子我就忍不住想喊,“快把你家衸子收回去,别在这儿显眼”。     一个好的调色软件不仅功能要多,能随心所欲地控制色彩,还要能在调色过程中尽可能少地损失层次。我们现在就来看PS做得怎样。     我在这几年的图像处理课上了解到,学员中大概一多半人都是用Photoshop中的“亮度-对比度”和“色彩平衡”功能调色。甚至有人用那些自动功能。其实都不用我们说,看一眼用这些方法调好片子的直方图就知道这里有多大问题。经过这些年研究,PS中只有色阶、曲线这样简单的功能算法没问题,现在曲线中结合了色阶,因此就只剩下曲线是最安全的调色工具。但光是曲线不能解决所有问题,至少还要选“色相-饱和度”工具才算比较完整。色相-饱和度工具不是一个没问题的工具,但至少可接受,它的问题我们后面再讨论。       曲线调色     曲线的算法非常简单,输入值x代入到曲线函数中得到一个y再存回图像中就行了。其实这个过程也不是完全无懈可击。我们不知道其中的实际过程,为了加快速度,算法可以做很多简化,比如用直线代替曲线,用整数运算代替浮点运算等等,都会造成精度损失。甚至完全用浮点运算,PS的曲线也是有可声讨的地方。它用的是分段二次Bezier曲线,在曲线衔接之处只能保证一阶(切线)连续。相当与我们把两段半径不同的圆弧连接在一起,虽然我们可以做到接点处相切,但过渡并不流畅,这会不会造成层次损失?尚未可知,但如果用曲率半径都连续的三次曲线显然更好一些。就像金属机身和塑料机身,到底对成像有多大影响说不清,但用金属机身心理感受明显好得多,也许会影响到拍片时的情绪。       最大的问题发生在最后存回上。我们从图像数据中取出一个整数经曲线的浮点运算后产生一个小数,但要存回图像数据中,必须把它变为整数。这就产生了一个舍入误差。这个舍入误差对层次的影响有多严重?在8位数据中非常严重。我们看这一幅测光还算比较准确的图片,只一个简单的曲线过程就使层次损失了差不多三分之一。层次只剩下了170个不到,哪里还有什么“油润”可言。      这可是一幅由目前噪声最低的佳能 1D MARK IV拍摄的图片,经这么一个简单过程,层次变得还不如卡片机拍的好。     因此我们要求不能用JPG拍摄,因为JPG是每色8位的;解析RAW时务必解为每色16位的非压缩格式,比如TIFF格式。下面是用同样的方法调整16位图像后的直方图 直方图上至少完全没有断层了。就是说我们可能仍然至少有大于256个层次。可能、仍然、至少这几个修饰词一个都不多余。通常调整曝光是层次损失最大的一个过程,只有用16位数据才能避免这个损失。但后面就不需要再调整了吗?我们知道曲线是控制阶调(亮度、对比度、色调分布)的唯一工具,它还能控制颜色倾向。因此我们的作品如果要印成大幅照片,少不了要多次打样,反复权衡。甚至多少年后个人或社会的审美发生变化后还要修改。我们知道每一次修改都要有一个舍入误差,这些误差的积累即便对16位表达的数据也有一定损失。总得来说,如果用了16位数据,PS的曲线功能还是比较理想的。不过能对它的修改还有不少。第一,   用分段三次B样条代替分段二次Bezier曲线,使曲线的变化更流畅。第二,   让调色曲线成为外挂的,原始数据不动,只当输出(显示、导出、印制)时才对数据进行处理,这样原始数据永远只被处理一次,没有累积损失。这个改进对8位数据意义重大。我们看一眼在两个定位点相同的情况下两种不同的曲线形态 Photoshop的曲线形态                                    eH的曲线形态   明显看出,我用的三次曲线显得硬一些,曲率变化更平滑。这种三次曲线用在飞机外型的设计上。他们的理论认为,如果出现曲率不连续,可能会使气流的速度产生突变,进而增加飞行阻力。至于阶调的突变会不会产生“干”的感觉就不得而知了。总之能防患未然心理感觉总是比较好。另外我把调色曲线搞成外挂的,只有在输出时才对原始数据产生作用,改曲线不动原始数据,这样无论怎样调色,层次损失只有一次。 以上的改变都是小打小闹,相当于给相机换了一个金属机身。对图像质量的改进可能并不明显,至少很多人看不出来。下面的改革就是革命性的了,Adobe不要抄我的喔,不然我就要靠打官司赚钱了。我给曲线功能加了12组分色域的曲线调整功能!就是说我们可以在限定色域,如红色区域内使用RGB曲线!我们都知道曲线是一种非常灵活的功能,它能调整亮度、色相、饱和度和阶调。如果我们如果有了12个色域的曲线功能,对照片效果的控制岂不是随心所欲?也确实如此,自从我把这项功能做好后,就基本不用移色相的操作了。加上主通道的曲线功能,我相当于用了13管的轮转机关枪在和PS的左轮手机PK,想想那些持多管机关枪的肌肉男,酷吧。


    我们来看这样一张照片。      这是原始图像。由于怕曝光出格,所以稍欠了一点。用线性方式解析,图片更显得暗。这都不难,调整曲线定好黑白场。照片就变成了这样      由于是顶光,叶片的颜色亮了点,与花的亮度关系不太舒服,另外我还想使叶子的颜色饱和度再高一点。在PS中要把叶子勾选出来用曲线调整,我就不必啦,选择一个色域就可以了。另外花蕊有点偏红偏暗,也一并调了。      我们注意到我不仅把叶子所在的青绿色调暗且加大反差,还把蓝曲线调低,这样既可增加叶子的饱和度,还可使叶子的色相从青绿向绿移动。而在花蕊的调整中,我是增加了绿曲线的中间部分,使花蕊变黄且更亮。这张照片在调整后变成了这样      你可能注意到了这张长边仅800像素的图片上竟然有那么多自然且一丝不苟的细节,哈哈,这就是我与PS不同的锐化与缩放的功效。关于这点请听下回分解。       与选区不同,曲线作用域的过渡是在不同颜色范围之间的过渡,它的过渡方式也不是通过羽化,作用力按一个高阶连续的平滑函数的定义逐渐消失。因此它的修改痕迹更小。      eH2009免费版下载
    调整色相饱和度
    图片的锐化
    图片的放大和缩小
[ehongart 编辑于 2010-09-11 21:25]

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发表于 2010-3-2 13:09:20 |显示全部楼层
谢谢楼主推广国产软件!

是国产的吧?!是你做的?
天天天蓝
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发表于 2010-3-2 13:50:28 |显示全部楼层
是在下拙作。昨天发现一个小错,半下时后再下载。
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发表于 2010-3-2 14:17:25 |显示全部楼层
楼主好文章,学习了。你的几篇文章让我受益匪浅,非常感谢呀。
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发表于 2010-3-2 22:36:34 |显示全部楼层
技术贴要顶!!!
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发表于 2010-3-3 00:04:09 |显示全部楼层
这个要支持
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发表于 2010-3-5 00:41:49 |显示全部楼层
好文!加予关注

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发表于 2010-3-5 08:45:47 |显示全部楼层
好帖,顶
建新
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发表于 2010-3-5 10:42:21 |显示全部楼层
国货当自强,我经常花几元、几十元买些正版小软件,只是过高的价格承受不了。收费版本可别超过百元啊,哈哈
佳友、蜂鸟、无忌同名
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发表于 2010-3-5 14:33:38 |显示全部楼层
原来是做打印输出软件的。做些调色工具只是为了提高彩扩的效率,可以快速大量出片。本不想算计PS,有些调色的基本功能就行了。没想到PS在小节上做得这么粗糙。于是干脆在自己软件的基础上做得更好一些。我们的软件现在只在专业的小圈子里用,这些调色功能有点浪费了。所以开放出来,如果是上网发图用根本不用花钱。所有调色功能都能用,没有保留。
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发表于 2010-3-5 15:36:25 |显示全部楼层
持保留态度,个人的能力能和Adobe这种大公司比吗?
而且楼主的软件母版从何而来?自己能编这么个系统的程序?不太可思议!
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发表于 2010-3-5 16:27:34 |显示全部楼层

好好学习

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发表于 2010-3-5 16:38:01 |显示全部楼层
我还是非常支持楼主的,希望楼主能发收费版本的,价格尽量的低一点,市场还是很大的,坛子里大多数人对PS都是一知半解,PS高手毕竟太少了。大家都希望有这么一款简单操作的调色软件,请楼主回复。
tong9598
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发表于 2010-3-5 16:50:14 |显示全部楼层
LZ如何理解16bit的数据无法在8bit的显示器还原的理论限制呢?
用升级设备的钱拍摄世界:韩国菲律宾美国加拿大马来西亚泰国以色列法国希腊马尔代夫新加坡英国印尼肯尼亚
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QQ达人

发表于 2010-3-5 18:05:41 |显示全部楼层

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下载后试试看。总之谢了。
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