內(nèi)容摘要：圖像清晰度是衡量圖像品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一，清晰的圖像能給人以賞心悅目的視覺享受。長期以來，圖像掃描設(shè)備和圖像處理軟件的開發(fā)生產(chǎn)廠商都很重視圖像清晰度處理功能的開發(fā)，圖像處理人員也在日常的實(shí)踐中不斷摸索出圖像清晰度的調(diào)節(jié)技巧。
本文以數(shù)字化圖像清晰度處理原理為依據(jù)，討論了圖像清晰度的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則和要點(diǎn)，并介紹了彩色圖像分通道清晰度調(diào)節(jié)方法。
一、數(shù)字化圖像清晰度的處理原理
清晰度是圖像細(xì)節(jié)邊緣變化的敏銳程度。在圖像細(xì)節(jié)的邊緣處，光學(xué)密度或亮度隨位置的變化越敏銳（變化快）、越劇烈（反差大），則細(xì)節(jié)的邊緣就越清晰，可辨程度越高。
在圖像信息的傳遞過程中，細(xì)節(jié)本身及其清晰度都會(huì)有所損失。以印刷復(fù)制為例，假設(shè)原稿為彩色反轉(zhuǎn)片，其細(xì)節(jié)分辨力（解像力）可以達(dá)到甚至超過100線對/毫米，但按照采樣定理，只有超過200線對/毫米(5080ppi)的掃描分辨力才能將細(xì)節(jié)全部分辨出來。可見，在通常使用的掃描分辨力下，較多的圖像細(xì)節(jié)信息會(huì)丟失。彩色圖像加網(wǎng)后所形成的玫瑰斑也會(huì)對細(xì)節(jié)的再現(xiàn)產(chǎn)生干擾，使其難以辨別。影響印刷圖像復(fù)制清晰度的因素還有圖像反差壓縮、制版及印刷套準(zhǔn)精度等。為了保證圖像細(xì)節(jié)及其清晰度的再現(xiàn)，有必要進(jìn)行圖像清晰度增強(qiáng)處理，使尚未丟失的細(xì)節(jié)得到良好的再現(xiàn)。
圖像的細(xì)節(jié)往往具有較為明顯的邊界光學(xué)密度跳躍。人眼視覺系統(tǒng)具備對圖像密度突變的邊界區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)的特性。古老的照相制版技術(shù)則采用了虛光蒙版(UnsharpMask)技術(shù)來提高密度躍變邊緣的反差，以達(dá)到強(qiáng)調(diào)清晰度的效果。
在圖像數(shù)字化采集、處理的今天，清晰度增強(qiáng)也同樣以數(shù)字化的形式進(jìn)行處理。如圖1所示，原稿圖像經(jīng)過掃描被數(shù)字化成不連續(xù)的像素，像素具有不同灰度值。在圖像細(xì)節(jié)的密度突變邊緣處，數(shù)字圖像信號灰度值也有明顯的差異。
數(shù)字式虛光蒙版技術(shù)大量用于圖像掃描儀和圖像處理軟件中。其基本原理是：在對某個(gè)像素進(jìn)行處理時(shí)，取該像素周圍的若干個(gè)像素，計(jì)算這些周圍像素灰度的平均值U平均。隨后，用中心像素的灰度值U中心減去周圍像素的灰度平均值U平均，得到虛光蒙版信號U虛光蒙版。將此虛光蒙版信號與中心像素的灰度值相加，就可以使圖像細(xì)節(jié)邊緣的反差發(fā)生變化，即：邊緣的暗側(cè)更暗而亮側(cè)更亮。拉大細(xì)節(jié)邊緣的反差可以達(dá)到提高目視清晰度的作用。
針對不同的圖像清晰度處理要求，可以取不同強(qiáng)度的虛光蒙版信號進(jìn)行處理（幅度值k），還可以改變?nèi)≈車袼剡x取的范圍大小（半徑值）。同時(shí)，為了避免對皮膚等區(qū)域進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)后造成粗糙感覺，還可以設(shè)置一個(gè)門限值U門限，只有細(xì)節(jié)邊緣灰度值反差大于門限值才進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)。某些優(yōu)秀的軟件甚至可以對不同階調(diào)、不同色相的顏色進(jìn)行不同幅度的清晰度強(qiáng)調(diào)。
二、清晰度校正調(diào)節(jié)方法和要點(diǎn)
以Photoshop為例，其UnsharpMask（虛光蒙版）功能有3個(gè)可調(diào)節(jié)項(xiàng)，即強(qiáng)調(diào)幅度、半徑、門限。幅度值的大小直接決定著清晰度強(qiáng)調(diào)的強(qiáng)弱；半徑值的大小決定了清晰度強(qiáng)調(diào)所涉及的邊界寬度，半徑值大，則細(xì)節(jié)輪廓感增強(qiáng)；門限值則使反差較小的細(xì)節(jié)受到保護(hù)而不被強(qiáng)調(diào)，門限值越高，受到保護(hù)的細(xì)節(jié)越多。正確使用上述3個(gè)調(diào)節(jié)項(xiàng)，有助于圖像清晰度的正確復(fù)制。
在圖像清晰度的調(diào)節(jié)處理中，應(yīng)注意4個(gè)基本要點(diǎn)。
1.對不同主體類型的原稿采取不同的設(shè)置
通常具有較大面積皮膚的圖像應(yīng)使用較低幅度的清晰度強(qiáng)調(diào)，或者使用較高的門限值來保護(hù)皮膚細(xì)節(jié)不至于過于粗糙，如圖3所示。對細(xì)節(jié)較多的風(fēng)景、靜物等圖像則可以適當(dāng)采用較高的清晰度強(qiáng)調(diào)，如圖2所示。圖2、圖3的清晰度強(qiáng)調(diào)設(shè)置如表1所示。
2.對不同幅面、不同分辨力的圖像采取不同的設(shè)置，清晰度增強(qiáng)這項(xiàng)工作是在圖像校正完畢、輸出尺寸以及分辨力也已經(jīng)設(shè)定好以后才進(jìn)行的。一般而言，對分辨力低、幅面尺寸又小的圖像(如72ppi的網(wǎng)頁圖像)，應(yīng)采用較小的半徑值，以避免出現(xiàn)較強(qiáng)的輪廓浮雕感。而對分辨力高、幅面尺寸又較大的圖像，則可以采用稍大的半徑數(shù)值。
圖4和圖5的尺寸都為5cm×7.4cm，圖4為72ppi，而圖5為500ppi，兩者采用同樣的清晰度強(qiáng)調(diào)幅度100，半徑為1.0，門限值為0.0。從圖中看出，圖4的粗糙效果明顯重于圖5。
3.清晰原稿的清晰度強(qiáng)調(diào)原則
若原稿圖像本身較清晰，則強(qiáng)調(diào)幅度為100%～150%效果較好。整體上對圖像清晰度的調(diào)節(jié)應(yīng)把握“清晰而圓潤”這一尺度，摒棄粗糙的清晰效果。
4.去網(wǎng)印刷品原稿的清晰度強(qiáng)調(diào)原則
一些經(jīng)過去網(wǎng)的印刷品原稿，強(qiáng)調(diào)清晰度時(shí)要注意調(diào)節(jié)量不要過大，否則易出現(xiàn)龜紋。
三、清晰度的分通道調(diào)節(jié)方法
在對彩色圖像進(jìn)行清晰度調(diào)節(jié)時(shí)，通常是多個(gè)原色通道一起調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方法有時(shí)會(huì)導(dǎo)致邊緣露色的不正?，F(xiàn)象，特別是在彩色與白色交界的邊緣較為明顯。
以紅/白交界為例：在CMYK模式下，黃通道和品紅通道上有明顯的邊界亮度跳躍，而青通道在紅/白交界處的亮度跳躍很弱。做虛光蒙版后，黃/品紅通道在邊界處產(chǎn)生“更黑/更白”邊界跳躍，而青通道則變化較小。一部分青色會(huì)疊印在黃/品紅邊界的“更白”位置上，露出青色邊界。
彩色圖像的清晰度調(diào)節(jié)可以分通道進(jìn)行，這樣可以避免圖像出現(xiàn)細(xì)節(jié)邊緣露色。
對CMYK模式的彩色圖像，根據(jù)其主色調(diào)，可以對不同的色版通道進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)。
對圖6、圖7、圖8、圖9進(jìn)行分色版通道清晰度強(qiáng)調(diào)的設(shè)置如表2所示。
可見，對于暖色調(diào)圖像，當(dāng)對其所有通道或?qū)S/品紅通道進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)時(shí)，圖像的細(xì)節(jié)邊緣會(huì)出現(xiàn)露色現(xiàn)象。而僅對其黑通道或青/黑通道進(jìn)行強(qiáng)調(diào)時(shí)，露色現(xiàn)象就不太明顯。
對L＊a＊b＊模式的彩色圖像，可以僅對其L（亮度）通道進(jìn)行清晰度校正，避免出現(xiàn)邊緣露色。對圖10、圖11進(jìn)行分通道清晰度校正的設(shè)置如表3所示。
由此可見，CMYK和L＊a＊b＊模式彩色圖像清晰度分通道調(diào)節(jié)方法使得清晰度調(diào)節(jié)幅度加大而無不良影響，效果較好。
圖像清晰度的調(diào)節(jié)校正是一項(xiàng)細(xì)致的工作，只要按照圖像的不同特點(diǎn)和類型，在各功能綜合平衡使用的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以獲得令人滿意的效果。
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