Lezione 2: Ingrandire e aumentare artificialmente il dettaglio con la tecnica della "deconvoluzione".Ragazzi, in mie numerose immagini ho esplicitamente parlato di questa misteriosa deconvoluzione. Ebbene ora siamo al dunque e vi spiego di che si tratta: è una tecnica piuttosto recente che riesce ad aumentare il dettaglio ed il contrasto delle fotografie tramite la già conosciuta trasformata di Fourier (spettro di frequenza). Si riesce a rimettere a fuoco ciò che è sfocato, o ha subito del motion blur (avete presente quando fate le foto mosse?). Tutto ciò è molto utile per esempio in campo astronomico dove a volte le foto devono essere corrette a causa dei suddetti errori di ripresa. Le foto di Hubble prima della sua riparazione (ricordate la missione sts per montare il Costar che riduceva l'aberrazione sferica dello specchio principale?), venivano migliorate con questo sistema molto potente e ingegnoso. Non sperate in miracoli ragazzi, ma molte volte il miglioramento è notevole.
Prendiamo ad esempio questa foto:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/hires/lo5_h168_2.gif-La portiamo in I.A. come già sapete.
-Applichiamo la funzione di selezione rettangolare sul boulder più grosso:
Selezione Rettangolare:-Ritagliamo la selezione col comando Image>Crop
Cropping:-Ruotiamo di 90 gradi in senso antiorario col comando image>rotate>left>90°
Rotazione:-Ingrandiamo la foto. Il comando è image>resize.
Lasciamo "mantain aspect ratio" spuntato, così la foto conserverà lo stesso fattore larghezza/altezza e non verrà deformata. Ora cambiamo width (largezza) in 500 punti. Height (altezza) varierà di conseguenza grazie all' aspect ratio che abbiamo fissato. Resampling method è il sistema di interpolazione usato per ridimensionare l'immagine. Il metodo spline è il più evoluto ma introduce artefatti che verranno poi amplificati dalla deconvoluzione, perciò io consiglio di usare bilinear interpolation. Comunque provateli tutti per verificarne voi stessi pregi e difetti.
Ridimensionamento:-Ed ora viene il bello: la deconvoluzione, poichè come vedete l'immagine adesso appare sfocata. Allora menu filters>restoration by deconvolution.
Questo filtro ve lo dico subito, è il più difficile da usare. Il programma per quanto bello, pecca per quanto riguarda l'help online o qualsiasi guida. Io sono andato ad esperienza quindi proverò a spiegarvi le varie tipologie di deconvoluzione.
Beh, model è appunto il tipo o modello di deconvoluzione. A noi interessano in particolare Gaussian e Circular blur, che rimediano alla sfocatura gaussiana e circolare. Motion blur rimedia alle foto mosse e blind cerca da solo il sistema migliore per migliorare la foto, ma difficilmente riesce. Perciò concentriamoci sui due che ho citato per primi.
Circular blur: E' il metodo che di solito mi da i migliori risultati. Voi dovete solo ritoccare il valore radius che indica il raggio di sfocatura in pixel, e il numero di iterazioni (iterations). Guess prova ad indovinare o stimare da solo il radius. A me a volte crasha il sistema o dà valori sbagliati, però ci azzecca ogni tanto. Io provo sempre per tentativi. Metto un valore tipo 2, poi provo 3 e vedo se migliora, altrimenti aumento a 4 ecc. Valgono anche i decimali tipo 3.6 ecc.
Le iterazioni sono altrettanto importanti. Io metto sempre 3, poi se vedo che il grafico in blu "converge" e l'immagine migliora sempre più, ripremo il tasto "do iteration" e mi ma altre 3 iterazioni. Se anzichè migliorare introduco troppi artefatti, ricalcolo dall'inizio (reset) in un numero inferiore di iterazioni. Il grafico va interpretato così: più la curva blu tende ad avvicinarsi all asse X in alto (asintotica), più si sta migliorando l'immagine. Se vediamo un zig zag marcato dobbiamo cambiare il valore di radius (raggio).
In questo caso del rolling boulder, ho usato circular blur, con radius 3 e 3 iterazioni. Premiamo "do iterations" e attendiamo qualche secondo. Se siamo soddisfatti diamo ok e l'immagine è restaurata alla perfezione. Possiamo dare un altro "do iterations" per rifare altre 3 iterazioni, o quante ne vogliamo noi. Sta a voi capire quando è meglio fermarsi comunque vale sempre la regola di non calcare troppo la mano perchè gli artefatti sono sempre in agguato dietro l'angolo!
Gaussian blur: E' quasi identico a circular blur, solo ci mette più tempo ed è migliore per altri tipi di sfocatura. Provate voi stessi per rendervi conto delle differenze. Io di solito sperimento uno e l'altro e vedo quale mi dà i migliori risultati. Anzichè radius qui il parametro è spread (spargimento) ma sono sostanzialmente uguali.
Circular Blur Deconvolution:Penso che il miglioramento in termini di risoluzione, dettaglio e contrasto sia evidente!
Ci sarebbe molto da dire sugli altri tipi di deconvoluzione. Per ora mi fermo qua, dato che nel nostro campo quelli che ho citato sono i più utili. Magari la prossima lezione...chissà! Comunque le funzioni più interessanti di I.A. credo di averle già spiegate! Ciao ragazzi e alle prossime!
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Manny il 08/12/2008, 15:26, modificato 1 volta in totale.