क्या ब्लैक एंड व्हाइट के लिए एक डीमॉक्सीक एल्गोरिथम उपयोगी होगा?

Question

यह देखते हुए कि डिमोसालाइज़िंग का मुख्य उद्देश्य रंग को यथासंभव सटीक रूप से पुनर्प्राप्त करना है, क्या "ब्लैक एंड व्हाइट केवल" डेमोकॉमिक एल्गोरिथ्म का कोई लाभ होगा? अर्थात्, पहले रंग को पुनर्प्राप्त करने और फिर काले और सफेद को परिवर्तित करने के बजाय, क्या RAW फ़ाइल को सीधे काले और सफेद में परिवर्तित करना बेहतर हो सकता है?

मैं विशेष रूप से छवि गुणवत्ता (जैसे गतिशील रेंज और तीक्ष्णता) में रुचि रखता हूं। संबंधित नोट पर, काले और सफेद रूपांतरण के लिए कौन से आम डीस्मॉइज़िंग एल्गोरिदम सबसे अधिक उत्तरदायी हैं?

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रंग एक रंगीन बायर सेंसर से बनाई गई रॉ छवि का एक आंतरिक कारक है। इसे ग्रेस्केल में बदलने के लिए समस्या यह है कि आपके पास किसी भी दिए गए पिक्सेल पर केवल एक ही रंग के लिए ल्यूमिनेंस है। यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप केवल प्रत्येक पिक्सेल को एक ल्यूमिनेन्स मान के रूप में मानते हैं, या इसे एक रंग मान के रूप में मानते हैं, प्रत्येक पिक्सेल केवल कुल luminance के लगभग 1 / 3rd का प्रतिनिधित्व करता है जो एक्सपोज़र के समय पिक्सेल पर घटना थी। "डेमोकास्टिंग" ग्रेस्केल छवियों के लिए वास्तव में अनावश्यक है, हालांकि आदर्श ग्रेस्केल छवियां प्राप्त करने के लिए आप ग्रेस्केल सेंसर का उपयोग करना चाहते हैं ... बिना बायर के बिल्कुल भी!

— jrista

रंग कैमरा का उपयोग करते समय बी एंड डब्ल्यू रूपांतरण के लिए कौन से डीमॉस्किमिंग एल्गोरिदम आदर्श हैं ... मैं सबसे सरल रूप, आपके मानक क्वाड इंटरपोलेशन को कहूंगा। अन्य बहुत अधिक उन्नत डीमॉस्लाइज़िंग एल्गोरिदम को रंग के स्वर और अन्य रंग संबंधित कलाकृतियों को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि आप सभी की देखभाल B & W करते हैं, तो मानक 2x2 पिक्सेल प्रक्षेप सबसे विस्तार को संरक्षित करेगा।

— jrista

@ जिरस्टा मुझे यकीन नहीं है कि क्यों एक भोला-भाला प्रक्षेप अधिक उन्नत एल्गोरिदम में से एक से अधिक विस्तार को संरक्षित करेगा जो चमक और तीव्रता में परिवर्तन के बीच अंतर करने का प्रयास करता है। किसी भी मामले में रंगीन कलाकृतियों को काले और सफेद चित्रों में दिखाया जा सकता है और साथ ही यह भी निर्भर करता है कि रूपांतरण कैसे किया जाता है।

— मैट ग्रम

ठीक है, मुझे लगता है कि मैं मुख्य रूप से एएचडी से दूर हूं, जो विस्तार को नरम करता है। कम से कम, लाइटरूम में कार्यान्वयन कैनन डीपीपी द्वारा उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिदम की तुलना में थोड़ा नरम परिणाम पैदा करता है, जो एक सरल डीमोसेरिंग एल्गोरिथ्म से बहुत कुरकुरा, तेज परिणाम पैदा करता है (हालांकि मुझे लगता है कि आपके मूल 2x2 के रूप में सरल नहीं है।)

— jrista

"रंग डिमोशनिंग विधियों की तुलना" (ओलिवियर लॉसन, लुडोविक मैकएयर, यान्किन यांग) अलग-अलग डेमोकॉमिक एल्गोरिदम पर बहुत विस्तार से जाता है। यह केवल रंग को डिकोड करने का मामला नहीं है, बेहतर एल्गोरिदम प्रत्येक पिक्सेल पर सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए आसपास की सभी जानकारी को ध्यान में रखते हैं। मुझे यकीन नहीं है कि एक समर्पित ग्रेस्केल डिकोडर बेहतर कर सकता है।

— मार्क रैनसम

Answer 1

रंग को ठीक किए बिना सीधे RAW फ़ाइल को काले और सफेद में बदलने का कोई तरीका नहीं है, जब तक कि आपका कनवर्टर छवि बनाने के लिए केवल R, G, B पिक्सेल सेट में से एक को नहीं लेता है। इस दृष्टिकोण से रिज़ॉल्यूशन का पर्याप्त नुकसान होगा।

काले और सफेद में परिवर्तित होने पर रिज़ॉल्यूशन नहीं खोने के लिए, आपको सभी RG और B पिक्सेल का उपयोग करना होगा, जिसका अर्थ है कि रंग गणना की जानी चाहिए, जिस बिंदु पर आप उन्नत रंग डिमोसालाइज़िंग एल्गोरिदम में से एक का उपयोग कर सकते हैं, और फिर परिवर्तित कर सकते हैं काले और सफेद करने के लिए परिणाम है।

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एक रंग को निकालकर क्वैड के भारित औसत के बिना संकल्प को आधा करना अपेक्षित ग्रीसील छवि नहीं होगी क्योंकि यह मोनोक्रोम कैमरे पर एक हरे या लाल या नीले फिल्टर को डालने जैसा होगा। और एक दार्शनिक प्रश्न: प्रत्येक अक्ष को 2 से विभाजित करना, Mp गिनती को 4 से कम करना। मैं इस आधे संकल्प को कॉल करूंगा। लेकिन आप sqrt (2) प्रति धुरी / 2 Mp की गिनती "आधा संकल्प" कहते हैं। तकनीकी रूप से कौन सी परिभाषा सही है? यदि रिज़ॉल्यूशन को हल करने की क्षमता है, तो चौड़ाई / 2 और ऊंचाई / 2 एक 2 डी सिस्टम में आधा रिज़ॉल्यूशन है जहां आप घूर्णी इनवेरियन को संरक्षित करना चाहते हैं?

— माइकल नील्सन

रिज़ॉल्यूशन पर मेरे विचार का विस्तार मुझे लगता है कि Mp रिज़ॉल्यूशन नहीं है, यह एक फोटोग्राफी मार्केटिंग नंबर है। इमेज प्रोसेसिंग इंजीनियर के रूप में w x h के रूप में एक रिज़ॉल्यूशन दिया जाता है।

— माइकल नीलसन

@MichaelNielsen "अपेक्षित छवि" क्या है? ग्रेस्केल में बदलने के लिए कई अलग-अलग तरीके हैं, प्रश्न में एक समान भार दृष्टिकोण नहीं था। दूसरे, यदि आपके पास एक लीनियर डिटेक्टर था और नमूनों की संख्या को आधा कर दिया, तो हल करने वाली शक्ति, यानी विस्तार की अधिकतम मात्रा का पता लगाया जा सकता है, आप इसे जड़ के कारक 2 से कम नहीं कहेंगे। इस कारण से यह खड़ा होता है कि यदि आपके पास डिटेक्टरों का 2 डी क्षेत्र है (जैसे कि एक छवि संवेदक) और दोनों दिशाओं में नमूनों की संख्या को आधा कर दें, तो आपको एक चौथाई के साथ छोड़कर, आप कहेंगे कि रिज़ॉल्यूशन 4 के एक कारक से कम हो गया था

— मैट ग्रम

यदि आप केवल x या y अक्ष को आधा करते हैं, तो आपके पास प्रत्येक दिशा में अलग-अलग रिज़ॉल्यूशन होते हैं और इस प्रकार Mp के संदर्भ में कुल रिज़ॉल्यूशन को गिनने की क्षमता को पराजित करते हैं और एकल फ़ैक्टर "/ 2 रिज़ॉल्यूशन" की गणना करते हैं। ऑप्टिकल फाइबर केबल। लेंस में समान रिज़ॉल्यूशन नहीं है, या तो, लेकिन सेंसर निर्माता यह घोषणा करते हुए बहुत गर्व महसूस करते हैं कि आजकल उनके पिक्सेल द्विघात और वर्ग हैं, इस प्रकार दोनों दिशाओं पर समान रिज़ॉल्यूशन मिलता है, इसका अर्थ है 640x = 480y का रिज़ॉल्यूशन। देखें कि कैसे पिक्सेल नंबर का मतलब ही कुछ नहीं है। संकल्प 640 480 के रूप में एक ही संकल्प है।

— माइकल नीलसन

Greyscale: मैंने नहीं कहा कि समान भारित। और मुझे पता है कि कई अलग-अलग संस्करण हैं, लेकिन मैं आपको शर्त लगा सकता हूं कि आर, जी या बी ओपी द्वारा अपेक्षित लोगों में से एक नहीं है। उच्चतम संभावित एक 0.11 * b + 0.59 * g + .3 * r संस्करण है।

— माइकल नील्सन

Answer 2

यदि आप एक छवि को B & W में परिवर्तित करते हैं, तो भी आपको मोज़ेक एल्गोरिथम की आवश्यकता होगी।

इसका एक कारण काफी सरल है - अन्यथा आपको सभी जगह उप-पिक्सेल की कलाकृतियाँ मिलेंगी। आपको यह महसूस करना होगा कि सेंसर द्वारा दर्ज की गई छवि काफी गड़बड़ है। आइए विकिपीडिया के नमूने पर एक नज़र डालें :

अब हम कल्पना करते हैं कि हम कोई प्रदर्शन नहीं करते हैं और रॉ को ग्रेस्केल में परिवर्तित करते हैं:

अच्छा ... आप ब्लैक होल देखते हैं? लाल पिक्सेल पृष्ठभूमि में कुछ भी पंजीकृत नहीं करते थे।

अब, इसकी तुलना करें कि विमुद्रीकृत छवि को ग्रे स्केल (बाईं ओर) में बदल दिया गया है:

आप मूल रूप से विवरण खो देते हैं, लेकिन बहुत सारी कलाकृतियों को भी खो देते हैं जो छवि को असहनीय बनाते हैं। डिमोशनिंग को दरकिनार करते हुए छवि भी बहुत विपरीत खो देती है, क्योंकि बी एंड डब्ल्यू रूपांतरण कैसे किया जाता है। अंत में रंगों के रंगों को बीच-बीच में प्राथमिक रंगों में दर्शाया जा सकता है, न कि अप्रत्याशित तरीकों से, जबकि लाल और नीले रंग की बड़ी सतहें 3/4 खाली होंगी।

मुझे पता है कि यह एक सरलीकरण है, और आप एक एल्गोरिथ्म बनाने का लक्ष्य बना सकते हैं, जो कि B & W में रॉ रूपांतरण में अधिक कुशल है, लेकिन मेरी बात यह है कि:

B & W फोटोग्राफ में ग्रे के सही शेड्स बनाने के लिए आपको गणना की गई रंगीन छवि चाहिए।

B & W फ़ोटोग्राफ़ी करने का अच्छा तरीका रंग फिल्टर सरणी को पूरी तरह से हटाकर है - जैसे कि Leica ने मोनोक्रोम में किया था - रॉ रूपांतरण को बदलकर नहीं । अन्यथा आप या तो कलाकृतियों, या भूरे रंग के झूठे रंगों को प्राप्त करते हैं, या संकल्प में छोड़ देते हैं या इन सभी को छोड़ देते हैं।

इस तथ्य को जोड़ें कि RAW-> Bayer-> B & W रूपांतरण आपको छवि को बढ़ाने और संपादित करने के लिए कहीं अधिक विकल्प देता है, और आपको बहुत अधिक उत्कृष्ट समाधान मिला है जिसे केवल समर्पित सेंसर निर्माण द्वारा उखाड़ फेंका जा सकता है। इसीलिए आपको समर्पित B & W RA कन्वर्टर्स नहीं दिखाई देते हैं, जो इस प्रक्रिया में कहीं भी प्रदर्शन करने में पीछे नहीं हटेंगे।

Answer 3

बायर फिल्टर के साथ मशीन विज़न कैमरा सीधे greyscale चित्र दे सकता है, लेकिन यह डीमोकसिंग, YUV में कनवर्ट करके और केवल V चैनल (जिन्हें मैं आमतौर पर कम से कम उपयोग करता हूं) भेजकर करता है। यदि उनके पास इस रंग पुनर्निर्माण को दरकिनार करके एक बेहतर तरीका था, तो मुझे लगता है कि वे करेंगे, क्योंकि वे लगातार फ्रैमरेट्स (विशिष्ट कैमरा मैं उदाहरण के लिए रन 100 एफपीएस का उपयोग करते हैं) को धक्का दे रहे हैं।

यदि यह रंग आधारित प्रदर्शन को अनदेखा करने के लिए था, तो यह प्रत्येक रिज़ॉल्यूशन को आधा कर सकता था और प्रत्येक 2x2 क्वाड का औसत भारित कर सकता था, लेकिन यदि आप पूर्ण रिज़ॉल्यूशन चाहते हैं तो बेहतर है कि सामान्य रंग के डीकोशिंग एल्गोरिथ्म का उपयोग करें जो किनारों को बेहतर तरीके से संरक्षित करने का प्रयास करता है। अगर हमें पता है कि हम चाहते हैं कि ग्रेसेलेक हमें बस एक मोनोक्रोम कैमरा मिले, तो एक रंगीन फिल्टर पर थप्पड़ मारें, अगर हम एक निश्चित रंग की तलाश में हैं, क्योंकि यह सेटअप छवि गुणवत्ता में बहुत बेहतर है, तो रिज़ॉल्यूशन ओवरसैंपलिंग की आवश्यकता को कम करना, जो बदले में अनुमति देता है। बड़े पिक्सेल के साथ तेज़ कम रिज़ॉल्यूशन सेंसर का उपयोग, जो बदले में एक बेहतर छवि देता है।

Comments

आपने लिखा: "YUV में कनवर्ट करना, और केवल V चैनल भेजना" निश्चित रूप से आपका मतलब Y चैनल भेजना है, क्योंकि Y luminium चैनल है।

— टॉपकट

Answer 4

बायर परत में प्रत्येक पिक्सेल पर रंग फिल्टर का प्रभाव लेंस पर रंग फिल्टर के साथ बी एंड डब्ल्यू फिल्म की शूटिंग के समान होता है: यह दृश्य में विभिन्न रंगों के ग्रे स्तर के फोटो को बदल देता है। दृश्य में सभी रंगों के लिए एक सटीक चमक स्तर प्राप्त करने के लिए प्रत्येक पिक्सेल से संकेतों को ध्वस्त किया जाना चाहिए। जैसा कि दूसरों ने उल्लेख किया है, बिना बायर परत वाले एक संवेदक में एक मोनोक्रोम छवि होगी, जिसे डीमॉसीड करने की आवश्यकता नहीं है। यदि लेंस से भ्रम का चक्र प्रत्येक पिक्सेल की चौड़ाई के बराबर या उससे कम है, तो इसका परिणाम बेहतर छवि तीव्रता में होना चाहिए।

व्यावहारिक रूप में, मैंने कई चीजों को देखा है जो कैनन की डिजिटल फोटो प्रोफेशनल (डीपीपी) का उपयोग करके रॉ फाइलों को मोनोक्रोम में परिवर्तित करती हैं।

1. व्हाइट बैलेंस समायोजन समग्र कथित ल्यूमिनेंस में बदलाव को उसी तरह से प्रभावित कर सकता है जिस तरह से कंट्रास्ट समायोजन हो सकता है। जैसे, यह ठीक धुन विपरीत करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
2. दृश्य में विभिन्न रंगों के सापेक्ष चमक पर व्हाइट बैलेंस का भी प्रभाव पड़ेगा। इसका उपयोग "ऑरेंज", "येलो", "रेड", आदि फिल्टर इफ़ेक्ट्स की धुन के लिए किया जा सकता है। लाल इससे सबसे अधिक प्रभावित होता है और 10000K की तुलना में 2500K पर अधिक गहरा है। हैरानी की बात है, कम से कम मेरे लिए, यह है कि नीले टन रिवर्स का प्रदर्शन नहीं करते हैं।
3. चूंकि सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए बी एंड डब्ल्यू फोटो में कोई क्रोमिनेंस शोर नहीं है, इसलिए इसे "0" पर छोड़ा जा सकता है।
4. अनशेयरन मास्क टूल सरलता से अधिक तेज नियंत्रण देगा "शार्पनेस" स्लाइडर। विशेष रूप से यदि आपके पास छवि में कुछ "गर्म" या "गर्म" पिक्सेल हैं, तो आप उन्हें जोर दिए बिना समग्र तीखेपन को बढ़ा सकते हैं।

नीचे एक EF 70-200mm f / 2.8L IS II लेंस और Kenco C-AF 2X Teleplus Pro 300 teleconverter के साथ Canon 7D पर एक ही एक्सपोज़र शॉट के दो संस्करण दिए गए हैं। छवि को 1000X1000 पिक्सेल पर क्रॉप किया गया था। पहले इसे नीचे दिखाए गए कैमरा सेटिंग्स में उपयोग करके परिवर्तित किया गया था। दूसरा स्क्रीन शॉट में दिखाई गई सेटिंग्स के साथ संपादित किया गया था। रॉ टैब के अलावा, 2 का एक ल्यूमिनेन्स शोर न्यूनीकरण सेटिंग लागू किया गया था, जैसा कि 99 के क्रोमेटिक एबरेशन मूल्य था।

Answer 5

मैं एक एल्गोरिथ्म का प्रस्ताव करूँगा जैसे (मान लें कि आपका लक्ष्य श्वेत है और लगातार रंगीन तापमान है):

• डेमोक्रेसी रॉ बायर टू आरजीबी
• रंग को ग्रेस्केल में रंगना
• कच्चे बायर वैल्यू और ग्रेस्केल वैल्यू के बीच एक LUT बनाएं (इसे रंग प्लेन RGGB या RGB के अनुसार एक बार करने की आवश्यकता होगी)
• बिना किसी अंतर-पिक्सेल फ़िल्टरिंग के RAW बायर को सीधे ग्रेस्केल में बदलने के लिए LUT प्रति रंग फ़िल्टर का उपयोग करें

सिद्धांत रूप में यह एक सच्चे मोनोक्रोम सेंसर के परिणामों को प्राप्त करेगा।