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黑夜中闪烁的霓虹----照亮边缘滤镜内部机理及其应用探析

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楼主
发表于 2012-2-3 19:42:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 歪博士 于 2012-2-4 21:16 编辑

。。。。。。

一、随手偶得

      前段因为磨皮去斑猛攻了一阵影印滤镜,这两天忽然又想起抠图来了,自然联想起基于边缘检测的滤镜----照亮边缘。打开一幅图像试验时对于抠图本身倒没多少可圈可点之处,却对该滤镜的内部机理有了意外的发现。

   

       上图是对图像执行照亮边缘的结果,图中出现了许多清晰正方形的小色块,这不由得让人想起了最大值滤镜。该滤镜已被探明是基于方形半径的最大值滤波器,由于是方形半径,因此会导致一个像素被扩展为9个像素----这就是图像中出现方形色块的原因所在。以下是对同样一幅图像应用最大值的结果,可以看到二者在形态上确实有几分相似之处:



本帖的地址:http://www.den-tex.com/forum.php?mod=viewthread&tid=422912
跟着教程做一遍,做完的图要到这里评论交作业,教程有看不懂的地方,可以在贴子下面评论

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沙发
 楼主| 发表于 2012-2-3 21:37:54 | 只看该作者
酷素材
本帖最后由 歪博士 于 2012-2-3 22:25 编辑

二、机理简析

       由于涉及到了边缘宽度、边缘亮度、平滑度三个控件,具体的探索过程比较复杂,下面只给大家介绍一下大概思路:

    1、基本原理
    该滤镜的一个显著特征,就是低频区域(如背景)表现为黑色,这很容易让人联想到该滤镜是其本身与最大值版本差值比较的结果。试验结果表明----该滤镜是其最大值版本与最小值版本进行差值比较的结果。

    2、关于边缘宽度
    试验结果表明,所谓边缘宽度其实就是最大值滤镜与最小值滤镜中的半径之和。换言之,最大值与最小值滤镜的半径值分别是边缘宽度的一半。以下是将边缘宽度设置为2的情形(放大800倍),可以看到在原来的边缘(参考线位置)两侧分别有1像素宽的边缘:




    这就产生了一个问题----假如边缘宽度为奇数,最大值与最小值的半径又如何分配呢?试验过程中发现,当边缘宽度为1时,图像中既有最基于最大值的边缘,又有基于最小值的边缘,其它奇数值时也是类似的情况。如下图所示:

      可以发现,同样的边缘却出现了不同的情况,有的分布在参考线的外侧(最大值滤镜),有的却分布在了内侧(最小值滤镜)。当边缘宽度存在0.5像素的时候,PS内部的舍入机制----什么情况下舍入给了最大值滤镜,什么情况下舍入给了最小值滤镜,想了半天还是不得其果,好在这并不影响对该滤镜基本机理的探讨,略过也罢。

    3、关于边缘的亮度
    边缘亮度是很容易搞明白的,试验结果表明,当边缘亮度设置为1时,执行该滤镜之后边缘的实际亮度为最大值与最小值两个版本反差的一半。再设置为其它的亮度值试验,可以发现这个亮度值其实就是两个版本反差的缩放倍数----这与影印中的暗度控件是完全相同的机理。

    4、关于平滑度
    按道理来讲,这个控件是相对较难的,但实际探索的过程却很轻松。因为据博士所掌握的PS中目前所使用的平滑算法只有两种,一种是中间值滤镜的算法(“选择----修改----平滑”命令即属于此理),另一种是调整边缘命令中的“平滑”控件的算法。调整边缘命令是在CS3中才出现的,而照亮边缘滤镜早就存在了,因此从逻辑上来讲,不应该是调整边缘命令中的平滑算法。试验之后发现----果然是基于中间值滤镜的平滑算法。只不过平滑度控件的值与中间值滤镜中的半径值并不相等,而是这样的关系:半径值=(平滑度-1)/2

      由此可见,照亮边缘滤镜是基于最大值与最小值版本差值比较的结果。最大值与最小值的半径分别为边缘宽度的一半,边缘亮度值为基于二者反差的一半的缩放倍数,平滑度实际就是中间值滤镜的半径值,二者的关系为:半径值=(平滑度-1)/2
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板凳
 楼主| 发表于 2012-2-3 22:03:08 | 只看该作者
本帖最后由 歪博士 于 2012-2-3 22:21 编辑

三、模拟试验

下面,我们就用这幅大家非常熟悉的图来进行一番模拟试验:



       1、应用照亮边缘滤镜

   



    2、用最大值滤镜与最小值滤镜模拟

        (1)复制原图的两个副本,并分别转换为智能对象

        (2)分别应用“滤镜----杂色----中间值”滤镜,半径设置为(11-1)/2=5(这一步用来模拟平滑度):

        (3)对两个副本分别执行最大值滤镜与最小值滤镜,二者的半径均设置为6/2=3(这一步用来模拟边缘宽度):

        (4)将位于上面的副本设置为“差值”模式,照亮边缘滤镜的效果初现:

        (5)再在差值副本层的上面添加曲线调整层,并作如下设置(这一步用来模拟边缘亮度值)


          3、模拟效果与实际效果的比较

      将第一步完成的照亮边缘滤镜效果(位于最顶层)的眼睛图标打开,并设置为差值模式,以此来比较二者的差别。可以看到呈现黑色,说明模拟效果与实际效果是相同的,也由此证明了我们此前的推断是正确的。
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地板
 楼主| 发表于 2012-2-3 22:29:57 | 只看该作者
本帖最后由 歪博士 于 2012-2-4 08:46 编辑

四、应用分析

       原来曾期待该滤镜在抠发方面能够有所表现,但现在看来这应该是不可能的。因为该边缘要同时应用最大值和最小值滤镜,因此提取的边缘会较宽,即使将边缘宽度设置为1,有些边缘将基于最大值,有些边缘将基于最小值,而这种舍入机制又与我们抠发的具体情况不相符----从抠发的角度来讲,假如发丝比背景亮,显然应该是用最小值滤镜;假如发丝比背景暗,则应该用最大值滤镜。由于这个问题,导致抠出的发丝极有可能是空心的-----实际上提取的不是发丝,而是发丝两侧的两条晕带:

    你看到下图中的空心发丝了吗?


        天生我材必有用。虽然照亮边缘滤镜在抠发方面难有建树,但它本来的意义或许只是用来创建象霓虹灯一样的特效。以下引自PS的帮助文件:


       如果该滤镜的用途仅仅是创建充满童趣的霓虹特效,博士也不会对其产生这么大的兴趣。事实上,该滤镜对于提取类似图形一类的边缘还是非常有用的。几个月前,博士曾经在一篇关于十字绣的讨论帖中提到了利用马赛克滤镜和照亮边缘滤镜制作表格的事,但一来由于这个话题在原帖中基本算是个插曲,二来论坛升级的过程中原来的图片资料全部丢失。因此,博士在这里将其作为照亮边缘滤镜的一个应用实例介绍给大家,同时也算是对那篇原帖丢失图片的一种补救。

    首先需要指出的是,博士以为,这套方案是目前单纯依靠PS制作表格最为灵活的方案,完全可以作为模板来作用,以不变应万变。实际制作时将所需的行数和列数以及格线的宽度根据需要设置好即可,如果随后感觉又需要修改,只需重新设置相应的参数即可-----你要知道,这是目前单靠PS制作表格的其它常用方法所不具备的。

       以下是具体的步骤:

    1,新建一个空白文件,大小随意,本例400*400像素:

       2、执行“滤镜----素描----石膏效果”(只将方向设置为左或右、上、下均可,无需专门设置其它任何参数,此步骤只是为了添加一个黑白渐变,你也可以手工制作渐变):(

       3、复制一层,并旋转90度,然后分别创建为智能对象:

       4、上图中的水平渐变层用于控制行,其下的垂直渐变用于控制列。分别为两个图层应用马赛克滤镜,单元格的宽度用于控制表格行或列的宽度,根据需要随意设置,本例列宽设置为40,行高设置为20。
   
       5、将上面的行设置为变亮模式,并分别为两层应用照亮边缘滤镜(边缘宽度根据需要设置,本例为1,边缘亮度设置最大,平滑度设置为最小):


       6、最上面添加一个阈值调整层(阈值色阶为1),以将表格线的亮度提为白色:

      7、最后再添加一个反相层,将表格黑白反转。表格的制作就完成了。


    此后,如果你觉的需要修改单元格的大小或格线的宽度,只需要修改马赛克滤镜和照亮边缘滤镜中的相关参数就可以了,非常方便,可以作为PS制表的模板保存下来。
   以下是将单元格的宽度和高度分别设置为80和40,格线的宽度设置为4的情形:


     
。。。。。。。。。。。。。。。。。。


       按道理来讲,表格的制作到此就结束了,但我忽然想起了前面的那个空心发丝效果。发挥一下你的想象力----将一条条格线想象为一根根发丝,在此基础上如果再次应用照亮边缘滤镜,岂不是可以将格线变为空心线的效果?


     上面的空心线其实是个双线交叉的效果,或许你并不想交叉而是想创建一种双线镂空的效果,这同样很容易----只需要将阈值层以及行、列三个层再次组合为一个智能对象,然后为其应用照亮边缘滤镜即可:



      你还可以继续对该智能对象应用照亮边缘滤镜,这会产生四线镂空的效果:



        当然,如法炮制,你还可以产生8线、16线的效果,只要你最初的格线足够宽,而且每次应用照亮边缘滤镜的过程中宽度逐渐变细即可,这里就不再一一展示了。

    虽然空心效果对于发丝的表现不如人意,但对于表格线的演绎却是如此给力。空心本无错,关键是我们要赋予它适合其展现的场合----这就是PS探索的魅力。

    行进到这里,建议大家回过头去看看上面关于照亮边缘滤镜帮助中的这样一句话----“此滤镜可累积使用”,联想一下上面表格线的一次次演化,大家一定对此释然于怀了,甚至还可能会泛起微微的成就感----这就是PS探索的乐趣。

   

     本帖到此结束,正好午夜时分,睡了。

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参与人数 1金币 +1 收起 理由
zi09 + 1 是原创啊,世界ADOBE第一,老师万岁!

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5
发表于 2012-2-3 22:48:05 | 只看该作者
酷素材
传说中的技术流,果断支持一下
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6
发表于 2012-2-3 22:51:24 | 只看该作者
酷素材
学习学习
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7
发表于 2012-2-4 15:39:07 | 只看该作者
又见博士新的研究成果,祝贺一下。
网速慢的出奇,图片显示不完整,无法完全阅读,令人遗憾。
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8
发表于 2012-2-4 16:37:35 | 只看该作者
非常好的文章,深入的解析,让人不仅知其然,还知其所以然.照亮边缘等滤镜,在实用领域也是非常常用的,建议大家好好看看.
精华支持哈.
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9
发表于 2012-2-4 18:17:16 | 只看该作者
俺是来支持滴
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10
发表于 2012-2-4 19:01:23 | 只看该作者
PS制作表格是个弱项,博士通过深入研究,使弱项不弱,好帖!
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11
发表于 2012-2-4 23:39:51 | 只看该作者
谢谢~  

学习
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12
发表于 2012-2-5 20:41:39 | 只看该作者
羡慕玩出乐趣的心态啊。相当的羡慕。。不知道天生我才有何用呢。。。。。
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13
发表于 2012-2-6 22:14:54 | 只看该作者
改变马赛克单元大小的确可以修改线条,但如果要在A4的纸张上分别定义横竖线条后,要均匀排列就比较困难了,也就是说不知道马赛克单元怎么设定好,虽然可以改变数字,但改变数字后,线条不是均匀排列,而是有宽有窄,当然宽窄线条倒是很均匀排列,见图1。这个问题不知道怎么解决?

01.jpg (52.54 KB, 下载次数: 30)

01.jpg
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14
 楼主| 发表于 2012-2-7 09:32:13 | 只看该作者
本帖最后由 歪博士 于 2012-2-7 09:33 编辑
温泉三毛 发表于 2012-2-6 22:14
改变马赛克单元大小的确可以修改线条,但如果要在A4的纸张上分别定义横竖线条后,要均匀排列就比较困难了, ...


三毛兄的这个问题,初步感觉应该是图像显示的比例不当所至。您不妨将显示比例设置为100%再看看。

如果仍不能解决的话,不妨将PSD文件发上来让我看看。
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15
发表于 2012-2-7 10:57:42 | 只看该作者
谢谢博士解答,我把PSD格式的文件发上来,我知道那个马赛克是可以修改的,但就是修改不到线条均匀的效果

表格.zip

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