图像处理算法研发与绘画之间的联系(线条与调子)

整理时间:2020-03-23

1.为什么写这么一篇文章,或者为什么这二者有着联系?

一直很想这么一篇文章,谈谈自己的自己一些理解,是否有人和我有着相同的理解。
对我来说,接触绘画和接触图像处理,都是半路出家,非科班出身,不同的原因与时期与这二者结缘。结果一发不可收拾,二者的联系更是让人着迷。
最早接触的绘画,一直对素描速写等表达充满极大的兴趣。自学了一点素描的知识。
数字图像处理,自己做的也是传统的图像处理方向,就是 图像调优算法。让图像效果更佳,更有利于人眼得视觉。

2.说说自己的拙见吧(线条与调子)

初学者学习画画,先学素描,素描的过程就是:造型,赋给明暗关系(调子),再加以表现质感。当然等熟练后,就不必局限于这个步骤。
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绘画中,什么是线条,线条基本上是构成图像的基础元素。
线条的堆叠,穿插,搭建,形成了 结构,构成了体积。也是绘画的第一步,即就是造型,讲究简练概括,准确,造型过程中,很重要的就是要。
调子,什么是调子,调子从字面上来说,是音乐上的概念,哼着个什么调子。
在美术中,调子也是取其相同的寓意。调子就是明暗关系,调子是指画面不同明度的黑白层次。是体面所反映光的数量,也就是面的深浅程度。素描基础有“三大面子,五大调子”之说。在此不展开。

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在做图像处理算法中,我们不妨利用美术的这些理论。
线条给我们定出了一个物体的基本型。而调子更是营造了一种氛围。
调子使得图像更加丰富,直观且更具有美感。
若只是线条堆砌,那是 速写,我们应该再附给其灰度变化,就是调子。
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调子和线条的关系,线条是首要的,线条决定物体最根本的表现。线条不准确,直接导致人们对所画的物体误判和错误解读,不能满足最基本“和所描绘物体像不像”问题。
也不能没有调子,调子是烘托,是一种氛围的表现,已经是对光强弱和光影的理解。

没有调子的线条绘画,就像没有作曲的歌词,只有干巴巴的文字,缺乏了氛围的烘托。
没有线条的调子绘画,就像是没有歌词的曲调,只是烘托了一种气氛,却没有故事。

在图像处理中,图像太线条化,太调子都不行。太线条缺乏画面的丰富感,而且图像给人的感觉“太假”,缺乏真实感。太调子,图像丢失细节。
因此不光是绘画中要处理这二者的关系。

那么,什么是我理解的图像处理算法中的“线条”和“调子”呢?
图像处理中的“线条处理”?
答:图像处理中的线条处理,比如 图像锐化,就是让图像更加的锐利,即就是把图像的边缘加重。 另外,有一种应用不得不进行线条化,比如边缘检测等,通过canny sobel 等算子将图像二值化。

图像处理中的“调子处理”?
答:这个在图像处理中,这个应用更多,比如调节图像的亮度,对比度等。
以下举个栗子 。
素描中,刚开始,经常会犯 图像“太灰” 的错误。
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这时候,老师帮你改画,会让你把暗部加深,亮部相对再浅。

在我们的图像处理算法中,用专业的话就是,增加图像的对比度,经常用到的两大技术手段就是 直方图统计 和 色调映射。
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色调映射举例。
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利用直方图信息统计,再通过 映射曲线,或者通过某种 色调映射关系,就将低对比度图像可以拉伸成一张 高对比度图像。避免画面 太灰、太黑、太亮。

3 深入思考

其实在图像处理算法研究过程中,只要是涉及到图像调优且目标对象是人的视觉。
尤其是灰度(黑白)图像增强处理中,就必须脑子一直记着“线条和调子”的enhancement以及tradeoff。
不管你使用任何的办法或者过程*(这些过程办法可以是亮度,对比度,低照度,高动态等等算法),得到处理后的增强图像。
最终的反复调参等,就是不断对着二者的加强与取舍。直到这二者满足了我们的追求,那才算是结束了第一步,之后是降噪等等了。

你再细品,不就是这样的吗?就是这个简单的道理。


世界太巧妙,一切都是通的。贪婪的去思考吧~~
THE END~

文中很多图片来自于 网上,在此声明,必须尊重原作者。

gamma校正举例,来自于“https://www.cnblogs.com/cjhd/p/7530440.html”

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