Текст книги "Видео на вашем компьютере: ТВ тюнеры, захват кадра, видеомонтаж, DVD"

Эта компания, точнее, группа компаний (www.fbgroup.ru) – одна из старейших среди занимающихся инженерными средствами безопасности. Фирма предлагает достаточно много традиционных средств охранного видеонаблюдения, аксессуары. В последнее время в ассортименте «Формулы безопасности» появилась и компьютерная видеосистема – описанная выше Net DVR широко известной фирмы LG. Подробного описания системы пока нет на сайте, однако ее можно получить у специалистов фирмы. Сайт компании вы можете видеть на рис. 7.25.

Рис. 7.25. Сайт фирмы «Формула безопасности»

Еще одна из компаний, давно и квалифицированно занимающаяся распространением, монтажом и наладкой систем безопасности. Ассортимент ее чрезвычайно широк: от металлоискателей до систем видеонаблюдения. Фирма поставляет в основном оборудование известных производителей. В этой книге представлен поставляемый этой фирмой видеомодем Tango. Адрес сайта фирмы www.sinf.ru.

Рис. 7.26. Сайт фирмы «Защита информации»

Информационные Internet-сайты

Хотелось бы напомнить читателям, что совсем необязательно обращаться только к поставщикам или производителям за необходимой информацией: они люди пристрастные. Существуют тематические сайты, где вы сможете найти немало интересных сведений, узнать последние новости, получить описания устройств и т. д.

На этом сайте собраны, наверное, самые интересные страницы в данной области, содержащие массу сведений о «железе» и программном обеспечении, статьи общего характера (и различного уровня сложности), обзоры, сопоставления цен. При этом авторам почти удается обходиться без откровенно рекламной информации (рис. 7.27). Есть своя система поиска. Зайдите туда прямо сейчас. Не пожалеете!

Адрес: ixbt.stack.net. Набрав www.hardware.ru или www.ixbt.ru, попадете туда же.

Рис. 7.27. Сайт iXBT

Здесь можно найти почти столько же интересной информации, как и на iXBT. Однако если iXBT по степени разнообразия (и какой-то непредсказуемости, создающей тем не менее особый колорит), можно сравнить со старинным замком, где есть парадные залы и полутемные подземелья, то этот сайт похож, скорее, на современный офис, где все лежит на своих местах, а двери и стены прозрачны. Фирма, которой принадлежит сайт, не является узкоспециализированной, поэтому здесь (рис. 7.28) можно найти информацию о материнских платах, сканерах, ТВ тюнерах и т. д.

Рис. 7.28. Сайт «Сплайн»

Раздел, посвященный оборудованию для видеоввода, не слишком обширный, зато в нем содержатся изложенные доступным языком общие сведения о шине FireWire, вариантах интерфейса SCCI и т. д. Если вы интересуетесь последними новинками в области аппаратного или программного обеспечения, скорее всего, этот сайт не для вас. Когда вам необходима информация общего характера и вы хотите услышать «просто о сложном» – набирайте www.spline.ru.

Сайт www.sec.ru (рис. 7.29) представляет собой систему поиска информации о технологиях и оборудовании для безопасности и охраны. Здесь можно найти разнообразную информацию о российских и иностранных фирмах-поставщиках и производителях оборудования, о компаниях, занимающихся монтажными работами, узнать о новейших технологиях и т. д.

Рис. 7.29. Сайт, посвященный системам безопасности

На сайте есть собственная система поиска: вы можете получить информацию как о конкретной фирме (если знаете ее название), так и обо всех компаниях, предлагающих интересующие вас услуги или оборудование. Однако имейте в виду, что далеко не все работающие в этой сфере фирмы активно рекламируют себя, поэтому отсутствие сведений на любом информационном сайте вовсе не означает, что нужная «контора» обанкротилась или изменила профиль деятельности. Попробуйте просто поискать сайт с именем, близким к названию интересующей компании, и, возможно, вас ждет успех.

Этот сайт (www.era.ru) посвящен профессиональной работе с видео, и не только компьютерным. Бывают интересные, хотя и несколько сложные для начинающих статьи. Здесь публикуется информация о новинках, есть страница Second Hand, где можно приобрести оборудование вполне профессионального класса по более низким ценам. Первую страницу сайта вы видите на рис. 7.30.

Рис. 7.30. Сайт фирмы/журнала «Эра»

Глава VIII
Некоторые приемы улучшения изображений

• Наиболее распространенные дефекты изображения, введенного с видео

• Ретушь изображения

В большинстве случаев кадр, полученный даже с использованием хорошего оборудования захвата, все равно имеет некоторые искажения. Даже сканированное изображение обычно подвергается обработке, что же говорить о картинках, полученных с помощью видеоввода. В видеофильме из-за быстрой смены кадров эти искажения не так бросаются в глаза, для отдельной же картинки они гораздо более заметны.

По этой причине использовать для печати кадр с видео имеет смысл только в том случае, если у вас нет никакого другого способа получить это изображение.

К сожалению, с такой ситуацией приходится сталкиваться достаточно часто. Во-первых, может потребоваться (например, как часть рекламного модуля) кадр из видеофильма. Во-вторых, это может быть изображение, зарегистрированное системами безопасности или аналогичными медицинскими регистрирующими видеосистемами. В-третьих, кадр мог быть получен при научной (например, биологической) видеосъемке непрерывно движущегося объекта. Наконец, это может быть просто понравившийся кадр из вашего домашнего видеофильма, который вам захотелось распечатать или переслать друзьям.

В подобном случае вам придется заняться «улучшением» изображения. Приступая к преобразованиям, помните, что любая обработка (даже улучшающая внешний вид картинки) неизбежно связана с потерей информации. Причем, как поется в известной пародии на не менее известную песенку, «фарш невозможно провернуть назад», эти потери необратимы. Если вы вначале уменьшите, затем увеличите яркость, то не только не восстановите прежний объем информации, а наоборот, дважды уменьшите его. Другое дело, что эти сведения могут мешать восприятию иной, более важной для зрителя информации, но всегда есть риск ошибиться и в процессе многоступенчатых улучшений потерять что-то важное. Поэтому:

1. Всегда сохраняйте исходный вариант картинки, как бы плох он ни был.

2. Постарайтесь уменьшить число шагов обработки изображения и, если есть место, сохраняйте отдельно картинку после каждого существенного шага.

Наиболее распространенные дефекты изображения видео

Прежде всего разберем, какими характерными дефектами страдает кадр, полученный путем видеозахвата. Чаще всего это:

• недостаточная резкость;

• слишком затемненный кадр;

• искажения цвета изображения.

Конечно, это не единственные недочеты. Иногда, особенно при недостаточной освещенности, работе с некачественной видеокамерой или захвате телевизионных кадров, на изображении появляются артефакты типа цветных крапинок. В случае приема кадров с TV тюнера возможны и другие, еще более удивительные артефакты. Мы не будем рассматривать данную тему, поскольку получить качественное изображение с такого кадра без титанических усилий просто невозможно, и его ретушь – это, скорее, предмет для соревнования ретушеров-профессионалов. Если кому-то интересны (или необходимы) подобные подвиги, пишите автору по E-mail: [email protected], и мы с удовольствием обсудим эту проблему.

В качестве программы для ретуши будем использовать PhotoShop. Фанаты других графических программ, если они сравнимы по мощности с PhotoShop, смогут воспользоваться нашими советами, сделав небольшую поправку на различия в интерфейсах. Все предложенные приемы работают в PhotoShop, начиная с версии 4.0. Более того, в ряде случаев, например при дефиците места на диске (вполне реальная ситуация при занятии видеорегистрацией), эта версия предпочтительнее, чем более поздние варианты, отличающиеся «прожорливостью» в отношении места на жестком диске и, увы, оперативной памяти.

Ретушь изображения

Ретушь изображений, введенных с видео, несколько отличается от ретуши сканированных картинок. Ведь при сканировании оригинал вводится с бумаги, поэтому вместе с изображением воспроизводится и ее фактура, от которой приходится избавляться в первую очередь. К тому же исходное изображение при сканировании обычно состоит (если сканируют с оригинала, полученного при помощи того или иного вида типографской печати, в большинстве случаев это офсет) из мелких точек, вот почему приходится избавляться и от составленного из этих точек узора, называемого муаром. Поэтому после сканирования изображение следует слегка размыть.

При обработке кадра, полученного с видео, этот прием не нужен. Ни фактуры бумаги, ни узора из точек здесь нет и в помине. Наоборот, зачастую изображение страдает нерезкостью. Поэтому в данном случае обычно не требуется (и, возможно, даже вредно) применения столь любимого операторами сканеров фильтра Gaussian Blur (размытие по Гауссу). С исправления этого дефекта мы и начнем.

Итак, изучив картинку, мы поняли, что ей не хватает резкости. Здесь возможны несколько вариантов. Самый простой – если вся картинка слегка нерезкая. Это часто случается даже с довольно хорошими кадрами. В такой ситуации нам предстоит воспользоваться одним из самых популярных фильтров – Unsharp Mask (нерезкое маскирование, в PhotoShop 4 – контурная резкость). Смысл названий несколько дезориентирующий. На самом деле этот фильтр служит как раз для поднятия резкости. Принцип его действия примерно следующий: по обеим сторонам границы цветового перехода выстраиваются дополнительные контуры: со светлой стороны – темный, с темной – светлый. Зрительно получается эффект усиления границы. Этот прием применялся в живописи задолго до появления компьютеров. В частности, его использовал Эль Греко.

На рис. 8.1 показан результат применения эффекта Нерезкое маскирование (слева – исходное изображение, справа – окончательное).

Рис. 8.1. Применение эффекта Нерезкое маскирование: слева – до применения фильтра; справа – после

Меню фильтра Нерезкое маскирование (Контурная резкость) имеет три шкалы (рис. 8.2), первой из которых является Порог (Threshold). Это – основная величина; ее целесообразно настраивать первой. Данный параметр показывает, с какого значения цветовых различий соседних областей начинает работать фильтр. Диапазон значений от 0 до 255. При величине 255 эффект не работает для любых сколь угодно сильно различающихся областей. При 0 воздействие фильтра наиболее заметно. Обычно используются значения 3±1 для цветных изображений, 1–3 – для картинок в градиенте серого. Значения более 10 практически бесполезны, поскольку картинка перестает на глаз отличаться от исходной.

Рис. 8.2. Меню Нерезкое маскирование

Шкала Эффект (Amount) определяет, насколько сильно будет отличаться цветовой тон перед и после цветового перехода, то есть имеется в виду интенсивность вносимых отличий (в данном случае зависимость прямая – чем больше значение, тем сильнее эффект). Это самый «мягкий» регулятор, и двигать его следует в последнюю очередь.

Наконец, Радиус. Этот параметр характеризует ширину зон перехода до и после границы цветов. Считается, что для оптимальной работы величина разрешения должна быть примерно равна его значению (в точках на дюйм), деленному на 200. Однако необходимо учитывать, что эти значения подобраны экспериментально для сканированных картинок. Для изображений, введенных с видео, можно применять значения, большие в 1,5–4 раза. Для изображения в градиенте серого величину параметра можно еще увеличить. При этом не забывайте, что при излишнем увеличении изображение получается слишком искусственным, избыточно резким. Параметры фильтра надо подобрать так, чтобы картинка стала более четкой, но на ней не появилось бы артефактов в виде неестественных, гипертрофированных контуров. Если речь идет о медицинской или научной видеорегистрации, иногда, чтобы подчеркнуть значимые детали, приходится пренебрегать этим правилом и очень резко, жертвуя реалистичностью изображения, выделять контуры. В таком случае смело делайте порог равным нулю и повышайте радиус.

Тем, кого интересует более подробная информация по этому вопросу, можно порекомендовать статьи Дэна Маргулиса в журнале «КомпьюАрт» и книгу Дэвида Блатнера и др. «Сканирование и растрирование изображений» (М.: Эком, 1999).

Более печальна ситуация, если в увеличении резкости нуждается только часть кадра. Это, например, может произойти, когда при съемке камеру забыли снять с автофокусировки, а наиболее информационно значимый объект находился на заднем плане. Если мы поднимем резкость всего изображения, объекты переднего плана, вполне четкие, получат артефакты. В такой ситуации придется поработать с частью кадра. Для этого можно использовать кнопку  – Быстрая маска (Quick mask) в нижней части панели инструментов. При выборе этого инструмента, работая кистями, можно создать не закрашенные области изображения, а маску (невыделенную область) c той или иной степенью прозрачности. Чтобы не запутаться в терминах «маска», «выделение» и т. д., проследим за процессом увеличения резкости на конкретном примере.

Итак, мы выбрали опцию Быстрая маска. Теперь при работе кистью изображение закрашивается красным цветом (если не изменены параметры работы «по умолчанию») – рис. 8.3. В данном случае при помощи большой кисти с размытым краем замаскировано лицо моего сына. Чтобы после преобразований граница не слишком выделялась, можно, не выходя из режима маскирования, применить один из фильтров Размытия, например Размытие по Гауссу (Gaussian Blur), как показано на рис. 8.4. Поскольку маскированная область отмечена цветом, хорошо видно, как при действии фильтра расплываются границы области.

Рис. 8.3. Работа в режиме Нерезкое маскирование (замаскировано лицо)

Рис. 8.4. Размытие границ замаскированной области

Теперь можно выйти из режима маскирования, нажав кнопку  в нижней части панели инструментов. Область, которая была закрашена, теперь окружена пунктирной границей; она находится вне выделения, то есть замаскирована. Если же необходимо, чтобы эта область стала выделенной, используйте команду Инверсия (Обратить выделение) из меню Выделение.

Если, находясь в режиме быстрой маски, вы забыли размыть границы выделения, используйте команду Растушевка границы из меню Выделение (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Команда Растушевка границы

Теперь к выделению можно применить фильтр Нерезкое маскирование, так же, как мы делали это для целого кадра.

Бывает, что, несмотря на подбор параметров, не удается избавиться от артефактов. Например, вместе с контурами объектов, которые хочется выделить, упорно «вылезают» мелкие огрехи. В такой ситуации, возможно, имеет смысл применить эффект не к изображению в целом, а только к одному из цветовых каналов. Изображение, полученное с видео, обычно имеет палитру RGB и, следовательно, раскладывается на три цветовых канала: для красного, зеленого и синего (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Каналы для изображения в палитре RGB

Сразу видно, что в одних каналах контуры цветовых зон, составляющих изображения, более резко очерчены (такой канал называют рисующим, в данном случае это красный канал), в других – картинка более равномерная, как бы размытая. Еще более заметно различие каналов для палитры CMYK, использующейся в полиграфии (рис. 8.7). Хотя обычно рекомендуется преобразовывать изображение в CMYK на заключительных этапах обработки, но, если вы готовите его для печати, можно поменять палитру в любой удобный момент (если изображение будет использоваться только для экранного просмотра, эта палитра не нужна). В палитре CMYK обычно наиболее информативный канал – черный, второй по значимости (во многих случаях) – голубой, хотя бывает и по-другому. Нерезкое маскирование надо применять именно к таким каналам, причем параметры для них могут различаться. Наименее информативные каналы иногда можно даже чуточку размыть при помощи одного из вариантов фильтра Blur (Размытие).

Рис. 8.7. Каналы изображения в палитре CMYK

К сожалению, сам процесс перевода из RGB в CMYK связан с некоторой потерей информации: цветовой охват CMYK несколько уже, чем RGB. Собственно перевод представляет собой цветоделение, и в зависимости от установленных параметров этого процесса вы можете получить несколько разных вариантов изображения. Дело в том, что при переводе в CMYK черный цвет приходится выделять. Алгоритм выделения чистого черного из составного – один из параметров, задаваемых при цветоделении. (Составной черный, «сделанный» из 100 % оставшихся трех красок, выглядит на печати недостаточно «чистым».) Эти вопросы достаточно сложны и требуют отдельного разговора, выходящего за рамки данной книги. Одним словом, к переводу в CMYK необходимо относиться достаточно осторожно.

С изображением удобнее работать в палитре Lab, где выделены каналы яркости и два цветовых (рис. 8.8). Увеличивать резкость нужно, естественно, в канале яркости.

Рис. 8.8. Каналы изображения в палитре Lab

Если некоторые детали все же не удается выделить желаемым образом, можно попробовать наложить изображение само на себя. Для этого придется немного поработать со слоями. Не волнуйтесь, я не буду повторять многочисленные руководства по PhotoShop и писать очередной трактат о слоях. Тем, кто хоть немного работает в этой программе, понятие «слой» знакомо, остальным придется поверить, что изображение может иметь несколько слоев с разной прозрачностью и режимом взаимодействия цветов. Если палитры слоев нет на экране, вызовите ее через меню Окно → Показать слои. Пока изображение имеет один слой (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Палитра Слои

Чтобы создать новый слой с копией изображения, «подтащите» мышью изображение слоя Задний план к кнопке . Курсор мыши примет форму ладони. Отпустите кнопку мыши, и вы увидите, что в списке слоев появилась новая строка Задний план (копия). Перейдите на нее. Копия картинки лежит как бы над исходным изображением (рис. 8.10).

Рис. 8.10. Двухслойное изображение

Теперь можно менять параметры верхнего слоя. Если картинка смазана, не трогая изображения, установите режим взаимодействия Умножение (Multiply), затем уменьшите прозрачность верхнего слоя до приемлемого уровня. Иллюстрацию этого приема вы можете видеть на рис. 8.11-8.12.

Рис. 8.11. Исходное изображение

Рис. 8.12. Изображение после наложения второго слоя с копией кадра; режим взаимодействия Умножение, непрозрачность 20 %

Демонстрация работы с низкокачесвенным изображением в палитре Lab:

исходная картинка,

то же изображение после небольшого изменения кривой в канале b палитры Lab

Если вы хотите лишь слегка подчеркнуть контуры, с верхним слоем придется немного поработать. Нажав на клавиатуре клавишу D, измените цвет переднего плана на черный. Оставаясь в верхнем слое, откройте меню Фильтр (Effect) и найдите эффект Фотокопия (Photocopy) – рис. 8.13. С помощью этого способа можно аккуратно выделить более темные участки изображения, которые обычно являются контурами объектов. Оба параметра: Детали (Detail) и Темнота (Darkness) – вряд ли нуждаются в комментариях. Чтобы минимально исказить изображение, параметр Темнота надо установить на минимум, а вот бегунок, определяющий детализацию картинки, следует сдвигать вправо до тех пор, пока не проявятся нужные вам детали. Верхний слой станет примерно таким, как на рис. 8.15. Если необходимо выделить лишь самые значимые контуры и при этом подчеркнуть их достаточно резко, уменьшите детализацию, но увеличьте параметр Темнота. Теперь установите для этого слоя режим взаимодействия Умножение; прозрачность в данном случае можно не увеличивать. Результат представлен на рис. 8.14.

Рис. 8.13. Меню эффекта Фотокопия

Рис. 8.14. Результат эффекта Фотокопия

Рис. 8.15. Результат наложения на изображение его копии, к которой применен эффект Фотокопия

Другой часто встречающийся дефект состоит в том, что значимый в каком-либо отношении кадр оказывается слишком темным (рис. 8.16). Казалось бы, проще всего воспользоваться функцией Яркость/Контрастность (меню Изображение → Коррекция → Яркость/Контраст). Но, увы, проще не значит лучше. Эта функция влияет на характеристики изображения линейным образом, то есть осветление в темных и более светлых областях произойдет на одну и ту же величину. Если на кадре светлых областей практически нет (рис. 8.16) или они малоинформативны, можно воспользоваться этим простейшим приемом (рис. 8.17).

Рис. 8.16. Избыточно темный кадр

Рис. 8.17. Кадр с рис. 8.16 после применения функции Яркость/Контрастность

При изменении яркости мы просто «сдвигали» все изображение в сторону большей светлоты, то есть фактически равномерно теряли информацию на всех участках картинки, не изменяя отличий между цветовыми характеристиками точек. (Здесь и далее, если специально не оговорено, под цветовыми характеристиками мы будем понимать не только цветовой тон, но также насыщенность и светлоту изображения.) В обработанной картинке различия между точками не изменились. Просто в исходном изображении большинство точек было настолько близко к черному цвету, что наш глаз не воспринимал различия.

Однако в большинстве случаев необходимо осветлять не все изображение, а лишь наиболее темные его области. Другими словами, перед нами встает задача увеличить степень различий в цветовых характеристиках точек в темных областях и уменьшить в светлых. Это можно сделать несколькими способами. В том же подменю Коррекция (рис. 8.18) из меню Изображение разрешается использовать команды Уровни или Кривые. Они отличаются только интерфейсом, но в обоих случаях речь идет об изменении соотношения числа точек из разных участков палитры. Удобнее и нагляднее работать с командой Уровни.

Рис. 8.18. Меню Изображение подменю Коррекция

На рис. 8.19 показано, как выглядит гистограмма для исходного изображения. Бегунки под гистограммой соответствуют (слева направо) темным, средним и светлым точкам изображения. Видно, что мода распределения (область, содержащая наибольшее число точек) заметно сдвинута вправо, то есть в сторону темных тонов.

Рис. 8.19. Изображение до обработки

Для коррекции передвигаем крайние бегунки, чтобы они совпали с краями гистограммы, а средний сдвигаем влево до тех пор (рис. 8.20), пока не добьемся желаемого качества картинки.

Рис. 8.20. Изменение цветовых характеристик изображения

Полученное изображение и новый вариант гистограммы вы видите на рис. 8.21.

Рис. 8.21. Изображение после коррекции

Три «пипетки» соответствуют черному, белому цветам и средним тонам. Если на картинке есть области, которые на самом деле должны быть белыми (например, одежда, посуда, участки стен и т. д.), можно выбрать пипетку с белым цветом (крайнюю левую) и щелкнуть по ним. Иногда (правда, достаточно редко) таким образом удается достичь неплохого результата. Однако в большинстве случаев на изображении после этого образуются «завалы цвета», поскольку белые участки на самом деле не белые, а светло-синие, светло-желтые и т. д.

Регуляторы шкалы Выходные уровни сдвигают, исходя из информации об условиях печати, поскольку очень темные и слишком светлые области изображения плохо воспроизводятся на бумаге.

Команда Кривые (рис. 8.22) действует аналогичным образом. На графике представлена так называемая градационная кривая, отображающая соотношение между уровнями серого (или цвета соответствующего канала) в исходном и обработанном изображениях. По умолчанию график имеет вид прямой, направленной под углом 45 %. В этом случае преобразований не происходит: точки с любым уровнем цвета отображаются сами на себя. При осветлении график параллельно приподнят, то есть, например, точки со значением 50 % серого становятся 30-процентными, а точки, имеющие 10 % серого, – белыми. Естественно, белые точки не меняют своих значений (то есть в светлой области часть информации теряется). При затемнении график также параллельно перемещается вниз, и мы теряем информацию о темных участках. При нелинейных преобразованиях график может иметь довольно причудливую форму, как на рис. 8.22. В данном случае график очень сильно приподнят. Вы, вероятно, догадались, почему: исходное изображение вообще не содержало белых точек, поэтому его можно довольно сильно осветлить без риска получить постеризованные зоны, то есть участки с малым числом цветовых градаций и, как следствие, резкими, ступенчатыми цветовыми переходами.

Рис. 8.22. Работа с функцией Кривые

Чтобы при осветлении не исказить цвет изображения, можно перевести его в палитру Lab и работать только с яркостным каналом. Вообще, работа в Lab весьма удобна. На рис. 8.23 представлено изображение после преобразования канала яркости при помощи кривых и последующей настройки резкости описанным выше способом. Сравните с рис. 8.16 и «прочувствуйте» разницу.

Рис. 8.23. Изображение после преобразования канала яркости в палитре Lab и настройки резкости

В некоторых ситуациях, когда средние тона картинки темноваты и одновременно имеют малую насыщенность цветов (картинка как бы темно-серая, со сливающимися деталями), очень удобно работать с командой Выборочная коррекция цвета из того же меню Коррекция. Для начала выберите в окошке Цвет нейтральные тона и, глядя на вашу картинку, медленно уменьшайте долю черного. Как только проявятся детали, остановитесь. Теперь проверьте остальные цвета. Возможно, стоит сделать небольшое вычитание черного из красного, зеленого или других цветов. Прием прекрасно работает, когда есть задача сделать заметной фигуру человека в неяркой одежде на фоне темной стены, выделить предмет, лежащий под столом в слабоосвещенной комнате, и т. п. На рис. 8.24 – вариант, полученный вычитанием черного из нейтральных и красных тонов. Другими словами, практически не существует изображений, из которых нельзя создать по крайней мере разборчивую картинку. Дерзайте!

Рис. 8.24. Изображение после вычитания черного из нейтральных и красных тонов