主题:  一起玩转PS,今天你有什么新发现? (连载) 不定期更新中

x_wolf

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#12005/5/17 21:05:26
一起来玩PS,今天你发现了什么? (连载) 之一

亮度调整的“秘密”



  在PS的色彩调整的命令中,也许“亮度/对比度”命令是最常用,也最为一般人所能理解的东西了。把亮度拉杆拉高点,图片就变亮一些,拉低点,就变暗一些。但是你知道其中的道理吗?未必吧:)

  下面这一段是PS帮助中对“亮度/对比度”的介绍:使用“亮度/对比度”命令,可以对图像的色调范围进行简单的调整。“曲线”和“色阶”会根据您设置的是黑场/白场还是灰度系数给图像中的像素应用成比例的调整(非线性调整),与它们不同的是,使用此命令会对图像中的每个像素进行相同的调整(线性调整)。对于高端输出,不建议使用“亮度/对比度”命令,这是由于它可能导致丢失图像细节。

  其中的“成比例的调整(也就是所谓的非线性调整)”和“对图像中的每个像素进行相同的调整(也就是所谓的线性调整)”是怎么回事?它为什么会引起图像细节丢失?

  让我们从这里开始来个探究。从字面上结合我们一般思维中的概念,成比例的调整,应该是一种线性调整,为什么在这里会说它是非线性调整呢?来,做个实验先:新建一个“80×100”像素的图片,每20像素见方区域填充一种浓度的灰色(这些灰色在PS的默认色板上有现成的可供选择)。


图片如下:


然后,用滴管工具接近每个色块,记下每个色块的RGB数值(纯的灰色块R、G、B三数值相同,只需要记下一个就可以):

255    230    218    205
193    180    167    154
142    129    115    102
89    75    64    48
33    19    5    0


  然后在此基础上建立一个“亮度/对比度”调整层,提高亮度 20 点(依自己喜好填就行!)。


图片如下:


  再一次记下其R、G、B的数值:

255    250    238    225
213    200    187    174
162    149    135    122
109    95    81    68
53    39    25    20

  好了,现在你发现了什么?每一个色块的R、G、B数值都比原先提高了20(除了原先的白色)!

  再试一下用一个大的数值来做亮度调整(30以上),你会发现数值都在原先基础上相应改变了你所调整的数值(高亮、高暗区除外)。


图片如下:


  从中可知,所谓的“线性调整”就是在RGB原数值上直接进行改变的调整,而由于R、G、B的数值都只能设置 0~255 这 256 个值,当进行调整后,原先的高亮(或者高暗)像素由于原先太靠近设置数值边缘,被“无情”的“线性”掉了。高暗处黑成一团,高亮处白成了一团,细节就由此丢失!

那么用别的所谓的非线性调整呢?以色阶为例,调整输出为40/255,提高图片“亮度”:


图片如下:


其数值变为:

255    234    224    213
203    192    181    170
160    149    137    126
115    103    91    80
68    56    44    40

  原来的纯黑色由于色阶调整变为了(40,40,40)的灰色,而高亮的(230,230,230)的亮灰仅仅变成了(234,234,234),“亮度”提高很小,而并没有变为纯白。这样就保存了原先的色彩对比关系,保存了更多细节。

编辑历史:[此帖最近一次被 XWOLF 编辑过(编辑时间:2005-05-20 14:16:31)]


萝卜.net

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#22005/5/17 21:11:52
好玩



景翔

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#32005/5/17 21:33:40
也就是说~要少用“亮度/对比度”多用"色阶"?


【Sketchbook of 景翔】
涂鸦,景翔会坚持的~

瘦马

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#42005/5/18 1:32:51
受益了~老狼辛苦了~期待更多的教程。呵呵



元始天尊

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#52005/5/18 8:19:50
老狼的功夫没有白费,
多几个你这样的,还怕PS技术提不上去?!



gpxily

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#62005/5/18 14:55:15
看的有点晕 但还是要道声谢的~~~



x_wolf

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#72005/5/20 14:15:22
一起玩转PS,今天你有什么新发现? (连载) 之二

深入解析亮度调整



  有了上一次所谈的关于亮度调整的“秘密”作为知识基础。让我们从简单乏味的灰度图像中跳出来,回到真实的彩色世界,看看这种最简单的调整所带来的“破坏性”:)

  首先打开一个我们最常用的色彩模式——RGB的图像文件。作为RGB模式的图像,包含是R(红)、G(绿)、B(蓝)这三种光色信息,也就是我们在直方图上所看到的三个通道,再加上混合通道(其并非独立的通道,只是直观的将三色通道做混合而成的通道)。直方图是什么呢?就是把0~255级色阶的色光按数量为纵轴列成的图表。


图片如下:


  然后我们把图像调低30点亮度,对比前后两个直方图,你发现了什么?(注释:由于前后数量关系发生变化,直方图纵轴的比例尺有变化!)


图片如下:


  我们用一种不太恰当的形式来解释一下这所带来的变化:分别以R、G、B为三维直角坐标的X、Y、Z轴,在亮度操作后,R、G、B的数值都减少30,而由于其取值不能为负,原先取值在0~30的点全部被“洗”成0,如果某点原坐标为(20,0,0),也就是一种红黑色,由于做了亮度操作,它直接成了全黑。也就是说,你在做亮度调整的同时,无意中也进行了色相方面的操作!这就是线性变化的真正危害性所在。

  那么非线性的调整(也就是所谓的成比例的调整)又怎么回事呢?

  让我们“彻底”的研究一下“色阶”命令:它主要由输入范围调整,Gamma调整,黑、白、灰场调整和输出范围调整这几个部分组成(自动调整部分瞥开不谈)。

  首先说说输入调整的含义当设定输入范围从50~255,其余参数不变,则表示将原先0~49阶中信息“清零”,将50~255阶信息进行运算,重新生成0~255图像。因而生成的“新图像”的直方图中出现了分布均匀的断线(混合通道由于仅有0~225个分量,所以断线显得并不是那么“规律”)。可见,这种调整可以“屏蔽”掉低阶或高阶的一部分信息而以原比例重建图像输出(这一调整对于高、低阶无信息或存在干扰信息时很有用)。


图片如下:


  然后,我们来看看Gamma调整。其调整范围为0.10~9.99,初始值为1.00。调高Gamma值时你会发现它重组了图片的明暗关系,以原先的较暗的区域作为中灰区,将右侧亮区“压缩”形成新的亮区(插值后形成多出来的部分成为高出的线,这就是数量叠加的结果叠加),而左侧暗区按比例分布形成新的暗区(因而有了一条条的断线),整体“亮度”提高不少。而在这些过程中,色彩对应关系未发生大的变化。


图片如下:


  接着,让我们来研究一下输出范围调整。将其两侧滑块分别向中间拉动50分量,你可以看到,在原先的色阶信息对应关系不变的情况下,把原来的0~255阶调整为“新图像”的50~205阶。


图片如下:



x_wolf

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#82005/5/20 14:15:54
一起玩转PS,今天你有什么新发现? (连载) 之三


  上一回中我们详细分析了亮度和色阶的调节原理。这一次,将在此基础上进行我们新的发现之旅。为了增强互动性,在这一回中,我不再截图,而希望各位自己随便找一张风景照跟随着我的步骤自己去发现一些很有意思的东西……

  话入正题:上一次说到了色阶调整中的输入范围调整,我仅仅通过实例介绍了它的工作形式,也就是去掉输入范围值之外的原始信息(把这些信息归为“全亮”或“全暗”,分通道工作!),然后将剩下信息重新“按比例”分布到输出范围内。

  那么……对照一下“亮度/对比度”调整中的亮度调整呢?亮度调整就是将原始图片中每一像素的RGB(RGB模式下)数值按亮度调整设定值直接改变的过程。

  如果我们在色阶调整中改变输入范围,再按1:1输出到相应阶,又会怎么样呢?

  亲手实验一下。打开一个图片,复制两份,分别建立图层组,在其基础上分别建立一个“亮度/对比度”和一个“色阶”的调整图层。“亮度/对比度”调整层提高或降低一定亮度值(如调整亮度+33),而相应在另一个组的“色阶”调整层中将输入范围、输出范围进行对应的调整,既加亮的话输入高阶调低相应值、输出的低阶调高相应值(如输入0~222、输出33~255),减亮的话输入低阶调高相应值、输出高阶调低相应值。对比一下这两个图层组的直方图!

  发现其中的奥妙了吗?亮度操作原来可以被“等价”成色阶操作!

  那么再回忆一下PS帮助中对线性调整、非线性调整的说明,我们可以下这么个结论:色阶调整包含着亮度的线性!

  那么“亮度/对比度”调整中的对比度调整呢?它能否被“等价”成色阶操作呢?

  继续上一个实验。将“亮度/对比度”调整层中的亮度调整归零,慢慢拉动对比度调整滑杆(如调整为+33)并随时关注直方图上的变化。可以发现:对比度调整实际上将直方图两端对称伸缩的过程(提高对比度向外侧延伸,高、低两端清零;降低对比度向中间收缩)。那么有什么色阶操作和此类似呢?

  把色阶的输入色阶调整中的两端对称缩小是否能模拟这一变化呢?试一下!

  当提高对比度时调整色阶的输入色阶,放弃两端值,将其低阶设定为(对比度调整值÷ 200)×255,高端为255-(对比度调整值÷200)×255,输出色阶不作改变;当降低对比度时调整色阶的输出色阶,将所有阶向中间“挤压”,将其低阶设定为(对比度调整值÷ 200)×255,高端为255-(对比度调整值÷200)×255,输入色阶则不改变。

  观察两个层的直方图!

  非常的近似(不像亮度调整时的完全一致)!可以多做几个值反复测试一下!我这么解释这一“公式”对比度调整有200个可用分量,而色阶调整相应可用变化分量为255。所以做一比例转化就能近似的做等价。而两种操作结果的差异是两种算法的差异。有兴趣的朋友可以自己研究一下,方法可以参照连载教程的第一讲!


  说到这里,我们已经看清楚了“亮度/对比度”调整和“色阶”调整的对应关系。甚至可以这么说:“色阶”调整是包含了“亮度/对比度”调整的一种具有更大自由度的调整形式。但如果说“色阶”调整就是非线性调整,我觉得不是!

  好了,这一讲就谈到这里,下一次见:)



x_wolf

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#92005/5/20 14:23:22
现在决定,不再每次开新的帖子了,直接在这个老贴中一并贴出。也便于大家查看,希望斑竹将另外两个帖子关掉,谢谢。

由于我空闲时间不定,且写这些东西时,本身对一些问题也没认识太清楚,所以将此变为不定期更新,边写边实验、研究。

说明:此系列的基本内容都是我本人在不断摸索中得出的结论,所以可以认为是原创。

下来部分将对图层叠加效果中部分效果进行分析,色阶与其他调整命令的对应关系进行分析。本身内容也在不断摸索中,等考虑成熟后会整理贴出。



瘦马

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#102005/5/20 14:32:10
支持



元始天尊

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#112005/5/20 14:38:39
恩~
这样集中起来,看着也方便!