GIMP a rozmazávací filtry

Rozostření se při zpracování skenu či snímku dokumentu využívá, když chceme oddělit popředí (text) od pozadí. Nebo když se chceme zbavit artfaktů, například, nežádoucí struktury papíru apod. Někdy je potřeba před aplikací použít nejprve jiné triky. Například:

1. je-li nevhodně zvolená kombinace textu a pozadí – tmavý text na tmavém pozadí, či naopak světlý text na světlém pozadí
2. je-li původní dokument černobílý a kreativní autor nahradil podbarvení pozadí ditheringem (tečkováním)
3. je-li původní dokument psaný nekvalitním inkoustem, který vyblednul
4. byl-li originál rozmnožován modrotiskem, či cyklostylem
5. byl-li originál tištěn na nekvalitním, dřevitém papíru s výraznou kresbou vláken
6. či máme-li k dispozici pouze xerokopii předlohy zpracované některým z výše uvedených způsobů

Pro každou z uvedených situací existuje postup, ve kterém opět bude hrát klíčovou roli nějaký filtr pro rozostření. Toto je tedy přehled použitelných rozmazávacích filtrů, které jsou k dispozici u open source bitmapového editoru GIMP od verze 2.10, včetně popisu vstupních parametrů a jejich vlivu na výsledek.

GEGL filtry

Jsou filtry, které naleznete v menu Filtry → Rozmazání (v angl. Filters → Blur). Všechny mají v rámci dialogového okna následující volby:

Přednastavení (angl. Presets)

Umožňuje použít stejné parametry, jaké byly použity při předchozím použití filtru a případně ty stávající uložit pod specifickým jménem.

Náhled (angl. Preview)

Kterým se aktivuje zobrazuje zobrazení náhledu, jde je ihned vidět jak se projeví aktuálně nastavené hodnoty – pozor, generování náhledu může být při nevhodně zvolených hodnotách výpočetně náročné.

Rozdělit náhled (angl. Split view)

Která usnadňuje vizuální porovnání originálu s náhledem. Hranici mezi náhledem a zdrojem si lze dle libosti přesouvat zleva doprava pomocí myši.

Blending Options

Všechny GEGL filtry také umožňují nastavit v jakém režimu se má výsledek zpracování aplikovat na výchozí obrázek, čímž odpadá nutnost nastavení režimu v rámci nastavení vrstvy.

Např. pokud použijeme režim Dělení (Divide), bude výsledek je stejný, jako bychom ponechali výchozí volbu Nahradit (Replace), a poté změnili na Dělení (Divide) režim vrstvy, a tu pak sloučili s výchozím obrázkem.

Nevýhodou je, že pokud využijeme tuhle volbu, nebudeme už moct dodatečně výsledek dělení ovlivnit snížením intenzity krytí.

O režimech vrstev, s nimiž se pracuje i při aplikaci filtrů, se podrobněji rozepisuji na stránce GIMP a využití vrstev při digitalizaci vícestránkových dokumentů

Gaussovské rozostření (Gaussian Blur) – univerzální filtr

Je to univerzální filtr, jehož výpočet vychází z tzv. rovnice pro výpočet Gaussovy křivky, kterou se vypočítává hodnota „průměrné barvy“ pixelu, dle hodnoty barev sousedních oblastí – filtr tedy nehledá žádné „hrany” nezi popředím a pozadím, ale rozostří rovnoměrně celý obrázek, jen na základě provedených výpočtů.

Size X, Size Y

Při nastavení barevné hodnoty pixelu se při rozmazávání pracuje s barevnou hodnotou sousedních pixelů.

Pomocí těchto parametrů tedy můžete zvolit jak daleko má jít filtr při výpočtu průměrné barevné hodnoty.

Změnou poměru horizontálního a vertikálního rozmazání lze dosáhnout efektu pohybového rozostření. Tím lze u snímků rozostřených pohybem částečně eliminovat posun ke kterému došlo během snímání dokumentu. (Více o tom v kapitole věnované ostření, kterou snad napíšu později)

Filter

Nastavením filtru lze ovlivnit ? Při volbě…

RLE zkratka znamená “run-length encoding”, postup při kterém se kóduje vstupní hodnota tak, že se postupuje průběžně od hodnoty k hodnotě. Obvykle se využívá u bezeztrátové komprese. V tomto případě jde o postup vhodný pro rozmazání počítačově vygenerovaných, geometricky přesných objektů. Tedy větších ploch, stejné barvy.

FIR je zkratka pro “Finite Impulse Response” pro diskrétní lineární filtr s konečnou impulzní odezvou, který je vhodný při rozmazávání fotografií či skenů, u kterých barva sousedních pixelů není konzistení.

Auto je výchozí volba při které se filtr pokusí identifikovat typ obrázku a podle toho zvlot ten správný postup.

Abyss policy

ovlivňuje jakým způsobem budou ošetřeny okraje rozmazávané plochy.

none je výchozí volba při které se okraj rozmazávané plochy vůbec neřeší a tak nejspíš vznikne při okraji stín, který lze eliminovat volbou…

clamp při které se obraz rozmázne mimo vrstvu a ořízne. Další variantou je implicitní nastavení barvy okraje.

white ho nastaví na barvu bílou, což povede k tomu, že okraj rozmazávané plochy bude spíš světlý. A

black bude mít opačný efekt opačný (podobný jako při volbě none)

Clip to the input extent (Oříznutí)

Při gausovském rozostření se po aplikaci filtru plocha obrázku zvětší, proto je k dispozici která zajistí, že výsledek bude po zpracování oříznut na hranici vrstvy. U filtru pro selektivní Gaussovo rozostření, tahle volba není, protože se u něj oříznutí na hranici vrstvy dělá automaticky.

Lens blur – Aux. input

Ilustrační obrázek, který demonstruje použití filtru „Lens Blur”, k odfiltrování artefaktů pozadí a vylepšení kontur popředí.

Filtr „Rozostření objektivu“ (Lens Blur), či též „boke” efekt (od toho též Bokeh Blur) simuluje rozostření v důsledku změny zaostření ohniskové vzdálenosti. Výsledek na rozdíl od předchozího typu rozostření vypadá realističtěji – ostré je popředí, pozadí neostré.

Aux. input

Tento filtr pracuje s verzí obrázku, která určí, nač má být zaostřeno (černé plochy), co se bude rozmazávat (bílé plochy), a co má být něco mezi tím (šedé plochy). Takže to vyžaduje trochu experimentů.

https://www.gimp-forum.net/attachment.php?aid=4536

Radius

Highlight factor (compoments)

Highlight threshold (Gamma)

Linear mask

Aplikací filtru lze nasimulovat výsledek, jako bychom viděli u finálního DjVu, které rovněž pracuje s maskou

Mean Curvate Blur

Regulovat geometrii rychlostí úměrnou hodnotě místní střední křivosti: tento filtr používá algoritmus střední křivosti k rozmazání obrazu se zachováním hran.

Regularize geometry at a speed proportional to the local mean curvature value: this filter uses the mean curvature algorithm to blur the image preserving edges.

https://en.wikipedia.org/wiki/Mean_curvature

Iterations

Počet iterací

Filtr lze využít k eliminaci artefaktů, ale nevýhodou je, že se ztrácí ostrost textu.

Median Blur

U „mediánového” rozostření se nepočítá barevná hodnota pixelu jako průměr z barevné hodnoty okolních pixelů, jako tomu je u rozostření gaussovského, ale jako hodnota jejich mediánu.

Medián je střední hodnota, z barev pixelů, setříděných dle hodnoty. Je-li mezi nimi nějaká do uskočí stranou ať jedním či druhým směrem, nebude to mít na výsledek vliv.

Filtr tedy zachovává hrany, ale zaobluje rohy a eroduje pixely uvnitř barevných ploch. Používá se k redukci šumu, zejména typu „pepř a sůl”, a také k odstranění škrábanců ze skenů negativu starých fotografií.

Neighborhood

Je tvar plochy ze které se mají vzít hodnoty barev okolních pixelů. Na výběr jsou tři možnosti: čtverec (Square), kruh (Circle), který je výchozí a kosočtverec (Diamond).

Rozdíly při jejich použití budou jen velmi jemné a jaký bude výsledek lze jen těžko předvídat. Je tedy třeba výsledek tohoto nastavení zkontrolovat v náhledu.

Radius

Určuje její velikost.

   The radius of the neighborhood. Increasing radius increases blur. Contrary to the “Gaussian” filter, edges are not blurred. Corners are rounded and convex surfaces are eroded. 

Percentile

Procentuální nastavení pozice mediánu barevných hodnot. Nižší hodnota upřednostní tmavší pixely, vyšší světlejší.

Alpha percentile

Procentuální nastavení mediánu pro průhlednost. Uplatní se jen v případě, že vrstva pracuje s průhledností (alfa kanálem).

U tenkých linií bude výsledkem nižší hodnoty linie ještě tenčí, u vyšší naopak silnější.

Abbys policy

Podobně jako rozostření gaussovského má vliv okraj vrstvy. Proto je možné zvolit hodnotu clamp, při níž se obrázek rozostří mimo vrstvu a následně ořízne.

High precision

Tato volba zabraňuje oříznutí barev a jejich kvantizaci, ale vede ke zpomalení výpočtu.

   This option avoids clipping and quantization but is slower.

https://docs.gimp.org/2.10/nl/gimp-filter-median-blur.html

Pixelize

Pixelizace, neboli kostičkování obrazu.

Selektivní Gaussovo rozostření (Selective Gaussian Blur) – Aux. input

Aux. input

Umožňuje přidat jiný obrázek (vrstvu), který se použije jakožto paralelní vstup. Při výpočtu barevné hodnoty pixelu se tak budou zohledňovat i barevné hodnoty pixelů obrázku na paralelním vstupu.

Máme-li tedy dva různé skeny jednoho dokumentu, můžeme je tímto způsobem zkombinovat a eliminovat tak strukturu papíru, která je pokaždé nasvícena jinak.

Blur radius

Intenzita rozmazání v pixelech. Čím vyšší, tím náročnější bude výpočet při aplikaci filtru.

Max. delta

Maximální rozdíl (0-255) mezi barevnou hodnotou pixelu a hodnotami okolních pixelů. Bude-li tento rozdíl větší, než aktuálně nastavená hodnota, nebude na daný pixel rozostření aplikováno.

Pro otestování doporučuji nastavit Blur radius na nejnižší hodnotu 1, kdy se bude pracovat pouze s barevnými hodnotami sousedních pixelů, pak postupně zvedat hodnotu parametru Max. delta od 0 až po hodnotu 1. Pak postupně začněte navyšovat hodnotu radiusu a sledujte jak se tato změna projeví.

U strojopisu při pouhém nastavení delty se nastavením delty linie znaků jemně rozostří, ale zvětšováním radiusu se linie textu budou postupně rozmazávat.

Nakonec by zůstala jen šedá plocha s tmavšími skvrnami, což ale zpravidla není výsledek, jakého chceme dosáhnout, protože selektivní gausovské rozostření se používá především k eliminaci drobných artefaktů.

K rozmazání celé plochy je lepší použít rozostření jiného typu.

Tileable Blur

Variace na Selective Gaussian Blur

G'MIC-Qt filtry

Jsou filtry implementované formou pluginů

Testing → Deprecated → Morphological Filter – čištění v jednom kroku

Při akci Dilation je výsledek ideální pro dělení

---