lunes, 8 de abril de 2019

EL PROCESAMIENTO DE IMÁGENES


Los modos de fusión (o modos de mezcla [1] ) en la edición de imágenes digitales gráficos de computadorase utilizan para determinar cómo se combinan las dos capas entre sí. El modo de mezcla predeterminado en la mayoría de las aplicaciones es simplemente ocultar la capa inferior con todo lo que esté presente en la capa superior. Sin embargo, como cada píxel tiene una representación numérica, es posible un gran número de formas de mezclar dos capas. La capa superior no se denomina necesariamente "capa" en la aplicación. Se puede aplicar con una herramienta de pintura o edición. La capa superior también se puede denominar "capa de mezcla" o "capa activa".
La mayoría de los programas de edición de gráficos , como Adobe Photoshop y GIMP , permiten al usuario modificar los modos de fusión básicos, por ejemplo, aplicando diferentes niveles de opacidad a la imagen superior.
En las fórmulas que se muestran en esta página, los valores van desde 0.0 (negro) a 1.0 (blanco).

Modo de mezcla normal editar ]

Este es el modo de mezcla estándar que usa solo la capa superior, [2] sin mezclar sus colores con la capa debajo de ella: ejemplo necesario ]
donde a es el valor de un canal de color en la capa subyacente, y b es el del canal correspondiente de la capa superior. El resultado se suele fusionar en la capa inferior utilizando la composición alfa "simple" (b sobre a) (haciendo la fórmula real), pero son posibles otras operaciones Porter-Duff. [2] El paso de composición da como resultado que la forma de la capa superior, tal como se define por su canal alfa, aparezca sobre la capa inferior.

Disolver editar ]

El modo de disolución toma píxeles aleatorios de ambas capas. Con alta opacidad, la mayoría de los píxeles se toman de la capa superior. Con baja opacidad, la mayoría de los píxeles se toman de la capa inferior. No se utiliza suavizado con este modo de mezcla, por lo que las imágenes pueden verse granuladas y ásperas.
Dentro de Adobe Photoshop , el modo de disolución utiliza una semilla pseudoaleatoria para generar un patrón de ruido al iniciar la aplicación, donde a cada ubicación de píxel en una matriz raster 2D se le asigna un valor de gris. A medida que se reduce la opacidad de la capa superior, los valores de gris discretos se cambian de un valor binario alfa de 1 (por ejemplo, "on") a 0 (por ejemplo, "off"), lo que significa que los píxeles de la imagen correspondientes a un píxel de valor de gris en la matriz ráster son visibles o transparentes, sin gradación de opacidad.

Multiplicar y Pantalla editar ]

Los modos de mezcla de multiplicación y pantalla son modos de mezcla básicos para oscurecer y aclarar imágenes, respectivamente. Hay varias combinaciones diferentes de ellas como Overlay o Soft Light (mencionadas más abajo) y Vivid Light, Linear Light y Pin Light.

Multiplicar editar ]

El modo de mezcla múltiple multiplica los números para cada píxel de la capa superior con el píxel correspondiente para la capa inferior. El resultado es una imagen más oscura.
, donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Este modo es simétrico : el intercambio de dos capas no cambia el resultado. Si las dos capas contienen la misma imagen, el modo de mezcla múltiple es equivalente a una curva cuadrática corrección gamma con γ = 2. (Para la edición de imágenes, a veces es más conveniente simplemente ir al cuadro de diálogo Curvas del software, ya que proporciona más flexibilidad en la forma de las curvas. O se puede usar el cuadro de diálogo Niveles: el número central suele ser 1 / γ, por lo que uno sólo puede escribir 0.5.)
Si una capa contiene un color homogéneo, por ejemplo el color gris (0.8, 0.8, 0.8), el modo de mezcla múltiple es equivalente a una curva que simplemente es una línea recta. Esto también es equivalente a usar este valor de gris como opacidad cuando se realiza una combinación de "modo normal" con una capa inferior negra.

Pantalla editar ]

Con el modo de combinación de pantalla, los valores de los píxeles en las dos capas se invierten, se multiplican y luego se vuelven a invertir. Esto produce el efecto contrario a multiplicar. El resultado es una imagen más brillante.
, donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Este modo es simétrico : el intercambio de dos capas no cambia el resultado. Si una capa contiene un gris homogéneo, el modo de combinación de pantalla es equivalente a usar este valor de gris como opacidad cuando se realiza una combinación de "modo normal" con una capa superior blanca.

Superposición editar ]

La superposición combina los modos de mezcla Multiplicar y Pantalla. [3] Las partes de la capa superior donde la capa base es clara se vuelven más claras, las partes donde la capa base es oscura se vuelven más oscuras. Las áreas donde la capa superior es gris medio no se ven afectadas. Una superposición con la misma imagen parece una curva en "S".
donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Dependiendo del valor a de la capa base, se obtiene una interpolación lineal entre el negro ( a = 0), la capa superior ( a = 0.5) y el blanco ( a = 1).

Luz dura editar ]

Hard Light es también una combinación de Multiplicar y Pantalla. La luz dura afecta la relación de la capa de mezcla con la capa base de la misma manera que la Superposición afecta la relación de la capa de base con la capa de mezcla. La relación inversa entre Overlay y Hard Light los convierte en "modos de mezcla conmutados". cita requerida ]

Luz suave editar ]

Comparación de los modos de mezcla de luz suave
La luz suave está más estrechamente relacionada con la Superposición y solo es similar a la Luz dura por su nombre. La aplicación de negro puro o blanco no da como resultado un negro puro o blanco ejemplo necesario ] .
Hay una variedad de diferentes métodos para aplicar una mezcla de luz suave. [4] Todos los sabores producen el mismo resultado cuando la capa superior es negro puro; Igual para cuando la capa superior es gris neutro puro. Los sabores de Photoshop e illusions.hu también producen el mismo resultado cuando la capa superior es de color blanco puro (las diferencias entre estos dos se encuentran en cómo se interpola uno de estos 3 resultados).
Estos tres resultados coinciden con la corrección gamma de la capa inferior con γ = 2 (para la parte superior negra), la capa inferior sin cambios (o, lo que es lo mismo, γ = 1) (para el gris neutro superior), y γ = 0.5 (para la parte superior blanco).
La fórmula utilizada por Photoshop a partir de 2012 tiene una discontinuidad del contraste local, y otras fórmulas lo corrigen. La fórmula de Photoshop es: [5]
donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior. Dependiendo de b , se obtiene una interpolación lineal entre tres correcciones gamma : γ = 2 (para b = 0), γ = 1 (para b = 0.5) y γ = 0.5 (para b = 1).
La fórmula de Pegtop [5] es más suave y corrige la discontinuidad [se necesita una mejor fuente ] en b = 0.5:
.
Esta es una interpolación lineal entre la corrección gamma con γ = 2 (para b = 0), y una cierta curva tonal (para b= 1). (La última curva es equivalente a aplicar γ = 2 al negativo de la imagen).
Una tercera fórmula definida por illusions.hu [6] corrige la discontinuidad de una manera diferente, haciendo la corrección gamma con γ dependiendo de b :
Para b = 0, todavía se obtiene γ = 2, para b = 0.5 se obtiene γ = 1, para b = 1 se obtiene γ = 0.5, pero no es una interpolación lineal entre estas 3 imágenes.
La fórmula especificada por los borradores recientes de W3C [2] para SVG y Canvas es matemáticamente equivalente a la fórmula de Photoshop con una pequeña variación donde b≥0.5 y a≤0.25:
dónde
.
Esta es también la fórmula utilizada por Cairo , [7] y en la documentación anterior en PDF . [8]
Todavía es una interpolación lineal entre 3 imágenes para b = 0, 0.5, 1. Pero ahora la imagen para b = 1 no es γ = 0.5, sino el resultado de una curva tonal que difiere de la curva de γ = 0.5 para pequeñas valores de un : mientras que la corrección de gamma con γ = 0.5 puede aumentar el valor de una muchas veces, esta nueva curva limita el aumento de una por el coeficiente 4.

Esquivar y quemar editar ]

Esquivar y quemar cambia la luminosidad de las imágenes, inspirada en el esquivar y quemar en un cuarto oscuro. El esquivar aclara una imagen, mientras que la grabación se oscurece. Esquivar la imagen es lo mismo que quemar su negativo (y viceversa).
  • Modos de esquivar :
    • El modo de mezcla de pantalla invierte ambas capas, las multiplica y luego invierte ese resultado.
    • El modo de fusión Color Dodge divide la capa inferior por la capa superior invertida. Esto aclara la capa inferior dependiendo del valor de la capa superior: cuanto más brillante es la capa superior, más afecta su color a la capa inferior. La mezcla de cualquier color con el blanco da blanco. La mezcla con negro no cambia la imagen. La operación no es invertible debido al posible recorte de las luces. (El recorte se produce en la misma área que para el Dodge lineal ). Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto es equivalente a cambiar el punto blanco al color invertido. El contraste percibido aumenta cuando no hay clipping.
    • El modo de mezcla Linear Dodge simplemente suma los valores en las dos capas (también conocido como mezcla aditiva ). Mezcla con blanco da blanco. La mezcla con negro no cambia la imagen. Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto es equivalente a cambiar el punto negro de salida a este color y el punto blanco (de entrada) al color invertido. El contraste disminuye cuando no hay recorte.
    • Dividir: igual que "Color Dodge", pero mezclar con blanco no cambia la imagen.
  • Modos de grabación :
    • El modo Multiplicar simplemente multiplica cada componente en las dos capas.
    • El modo Color Burn divide la capa inferior invertida por la capa superior y luego invierte el resultado. Esto oscurece la capa superior aumentando el contraste para reflejar el color de la capa inferior. Cuanto más oscura es la capa inferior, más se usa su color. La mezcla con el blanco no produce diferencia. Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto es equivalente a cambiar el punto negro al color invertido. La operación no es invertible debido al posible recorte de las sombras. El recorte se produce en la misma área que para la Quemadura lineal .
    • El modo Linear Burn suma el valor en las dos capas y resta 1. Esto es lo mismo que invertir cada capa, agregarlas juntas (como en Linear Dodge), y luego invertir el resultado. Mezcla con blanco deja la imagen sin cambios.
  • Luz vívida: este modo de mezcla combina Color Dodge y Color Burn (redimensionado para que los colores neutros se conviertan en gris medio). Dodge se aplica cuando los valores en la capa superior son más claros que en el gris medio y se queman a valores más oscuros. El gris medio es el color neutro. Cuando el color es más claro que esto, esto mueve efectivamente el punto blanco de la capa inferior hacia abajo dos veces la diferencia; cuando es más oscuro, el punto negro se mueve hacia arriba dos veces la diferencia. (El contraste percibido aumenta.)
  • Luz lineal: este modo de mezcla combina Dodge lineal y Quemadura lineal (reescalado para que los colores neutros se conviertan en gris medio). Esquivar se aplica a los valores de la capa superior más claros que en el gris medio, y se queman a valores más oscuros. El cálculo simplifica la suma de la capa inferior y el doble de la capa superior, resta 1. El contraste disminuye.
  • Restar: este modo de fusión suma el valor en las dos capas y resta 1. A diferencia de Linear Burn, la fusión con el blanco afecta a la imagen.

Modos de mezcla aritmética simple editar ]

Dividir editar ]

Este modo de mezcla simplemente divide los valores de píxeles de una capa con la otra, pero es útil para iluminar las fotos si el color es gris o menos. También es útil para eliminar un tinte de color de una foto. Si crea una capa que es el color del tinte que desea eliminar, como un azul pálido, para las escenas que tienen una temperatura de color demasiado fría, el modo de división devolverá ese color a blanco en el compuesto resultante, como cualquier valor dividido por sí mismo es igual a 1.0 (blanco).

Adición editar ]

Este modo de mezcla simplemente agrega valores de píxeles de una capa con la otra. En el caso de valores superiores a 1 (en el caso de RGB), se muestra el blanco. Dodge lineal " produce el mismo resultado visual. Como esto siempre produce colores iguales o más claros que la entrada, también se conoce como "más claro". Una variante resta 1 de todos los valores finales, y los valores inferiores a 0 se vuelven negros; este modo se conoce como "más oscuro".

Restar editar ]

Este modo de mezcla simplemente resta los valores de píxeles de una capa con la otra. En caso de valores negativos, se muestra negro.

Diferencia editar ]

La diferencia resta la capa inferior de la capa superior o al revés, para obtener siempre un valor positivo. La fusión con el negro no produce ningún cambio, ya que los valores para todos los colores son 0. (El valor RGBpara el negro es (0,0,0).) La fusión con el blanco invierte la imagen.
Una de las principales utilidades para esto es durante el proceso de edición, cuando puede usarse para verificar la alineación de imágenes con contenido similar. La exclusión es un modo de mezcla muy similar con un contraste más bajo.

Sólo oscurecer editar ]

Oscurecer solo crea un píxel que retiene los componentes más pequeños de los píxeles de primer plano y de fondo. Si el píxel de primer plano tiene los componentes, y el fondo tiene , el pixel resultante es
 [9]

Sólo aclarar editar ]

Lighten Only tiene la acción opuesta de Darken Only . Selecciona el máximo de cada componente de los píxeles de primer plano y de fondo. La expresión matemática para Lighten Only es
 [9]

Modos de mezcla aritmética booleana editar ]

En raras ocasiones, aplicaciones como Aviary's Peacock proporcionarán modos de mezcla aritmética booleana. Estos combinan la expansión binaria del color hexadecimal en cada píxel de dos capas utilizando compuertas lógicas booleanas El alfa de la capa superior controla la interpolación entre la imagen de la capa inferior y la imagen combinada.

Matiz, saturación y luminosidad editar ]

Los modos de mezcla de tonalidad , saturación , color y luminosidad de Photoshop se basan en un espacio de color con dimensiones de tonalidad, croma y luz . Nota: este espacio es diferente tanto de HSL como de HSV, y solo la dimensión de tono se comparte entre los tres. Vea el artículo HSL y HSV para más detalles.
A diferencia de todos los modos de mezcla descritos anteriormente, que operan en cada canal de imagen de forma independiente, en cada uno de estos modos, algunas dimensiones se toman de la capa inferior, mientras que el resto se toma de la capa superior. Los colores que terminan fuera de la gama se introducen en el mapa a lo largo de líneas de matiz y luma constantes. Esto hace que las operaciones no sean convertibles : después de que una capa superior se haya aplicado en uno de estos modos de fusión, en algunos casos es imposible restaurar la apariencia de la capa original (inferior), incluso aplicando una copia de la capa inferior en la misma capa. modo de mezcla por encima de ambos.
  • El Hue modo de mezcla conserva la luma y croma de la capa inferior, mientras que adopta el color de la capa superior.
  • El modo de fusión de saturación conserva el luma y el tono de la capa inferior, al tiempo que adopta el croma de la capa superior.
  • El modo de combinación de colores conserva el luma de la capa inferior, al tiempo que adopta el tono y el croma de la capa superior.
  • El modo de mezcla de Luminosidad conserva el tono y el croma de la capa inferior, mientras que adopta el luma de la capa superior.
Debido a que estos modos de fusión se basan en un espacio de color que está mucho más cerca que el RGB de las dimensiones perceptivamente relevantes, se puede usar para corregir el color de una imagen sin alterar la luminosidad percibida y para manipular el contraste de la luminosidad sin cambiar el tono o el croma. El modo de Luminosidad se usa comúnmente para la nitidez de la imagen , porque la visión humana es mucho más sensible al contraste de claridad de escala fina que al contraste de color. Ver Contraste (visión) .
Pocos editores, aparte de Photoshop, implementan este mismo espacio de color para sus análogos de estos modos de mezcla. cita requerida ] En su lugar, normalmente basan sus modos de mezcla en HSV (también conocido como HSB) o HSL. Los modos de fusión basados ​​en HSV se suelen etiquetar como tono , saturación y brillo . El uso de HSL o HSV tiene la ventaja de que la mayoría de las operaciones se vuelven invertibles (al menos en teoría), pero la desventaja de que las dimensiones de HSL y HSV no son tan perceptivamente relevantes como las dimensiones del espacio que utiliza Photoshop.

Relación con el enmascaramiento editar ]

El resultado de aplicar varios de estos modos depende linealmente del nivel de píxeles de la capa superior. En tales casos, cuando la capa superior es puramente negra, se obtiene una cierta transformación de la capa inferior (que puede ser solo una imagen puramente negra o puramente blanca). Cuando la capa superior es puramente blanca, uno obtiene otra transformación de este tipo. Los valores grises intermedios se describen arriba utilizando el control deslizante de opacidad en la segunda transformación.
En tales casos, aplicar el modo de fusión es equivalente a la fusión normal :
  • Aplicar dos transformaciones a las capas inferiores;
  • Utilice el resultado de la primera transformación como la nueva capa inferior;
  • Ponga el resultado de la segunda transformación como la nueva capa superior;
  • Utilice la capa superior inicial como la máscara en la nueva capa superior.
(Esto supone que la máscara puede ser de color, con sus canales R, G, B enmascarando los canales de la imagen de forma independiente. Muchos programas de manipulación de imágenes no permiten tales máscaras; para ellos, esta equivalencia solo se aplica a las capas superiores de escala de grises).

Diferencias entre la combinación de capas y herramientas editar ]

Algunas aplicaciones permiten al usuario aplicar modos de fusión a herramientas de pintura, como la herramienta Pincel en Photoshop. Cuando se utilizan los modos de fusión con estas herramientas, el resultado se calcula basándose en los píxeles que ya existen en la capa de destino. Si actualmente no existen píxeles, los píxeles "pintados" se crean como en el modo de fusión Normal. Los movimientos posteriores que se superponen se calculan en función del modo de fusión de la herramienta y el resultado se aplica directamente a la capa. Una diferencia clave con la combinación de herramienta y capa es que los resultados de las combinaciones de herramientas generalmente no se pueden ajustar después de realizar el trazo, con la excepción de retroceder con el comando Deshacer de la aplicación; Las mezclas de capas pueden ajustarse con opacidad o incluso cambiarse, ya que se aplican dinámicamente entre capas.
Esta distinción es útil para crear varios efectos en una sola capa, como cuando se aplican las técnicas de esquivar y quemar, donde pintar con una baja opacidad en modo de pantalla o multiplicar permite al usuario acumular o reducir los resultados de una manera más orgánica en una una sola capa.

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