{"id":206,"date":"2018-07-08T12:07:34","date_gmt":"2018-07-08T12:07:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.davideblandino.it\/blog\/?p=206"},"modified":"2018-07-08T13:58:02","modified_gmt":"2018-07-08T13:58:02","slug":"super-resolution","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.davideblandino.it\/blog\/2018\/07\/08\/super-resolution\/","title":{"rendered":"[Post-Processing] Super-Resolution"},"content":{"rendered":"
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Output per web dell’immagine finale<\/figcaption><\/figure>\n

In questi tempi si fa un gran parlare delle funzionalit\u00e0 di pixel shift di alcune mirrorless,che acquisiscono una serie di immagini da cavalletto, muovendo il sensore con filtro di bayer e acquisendo 4 volte il valore di luminanza dei 4 colori che lo compongono.<\/p>\n

Questo concetto pu\u00f2 essere di fatto utilizzato da qualsiasi corpo macchina, reflex, mirrorless o compatta, con degli scatti a mano libera.<\/p>\n

Questa tecnica si basa sulla super-risoluzione geometrica.<\/p>\n

L’ingegnere che \u00e8 in me mi impone di spendere due parole su questa tecnica… dal punto di vista tecnico.<\/p>\n

E’ pi\u00f9 semplice di quanto sembri. Il sensore \u00e8 discreto. Inquadra una zona discreta dell’immagine che catturiamo. Cattura i fotoni che arrivano da quella zona ed \u00e8 come una piccola finestra sul mondo.<\/p>\n

Se guardo attraverso una finestra piccolissima, una fessura, vedo una zona chiara e dei bordi “offuscati” e vignettati. Provate a guardare attraverso la vostra mano facendo una piccola O con indice e pollice.<\/p>\n

Ogni pixel \u00e8 una piccola O (in realt\u00e0 una [] quadrata).<\/p>\n

Ora ipotizziamo di acquisire un buon numero di immagini identiche attraverso la nostra O. Inquadreranno zone leggermente diverse a causa del movimento della nostra mano. Se riuscissimo a sommare e mediare le immagini ottenute, dopo aver allineato l’oggetto che vediamo, avremmo un dettaglio pi\u00f9 preciso.<\/p>\n

Con un sensore digitale avremmo due vantaggi importanti. I disturbi e il rumore si eliminerebbero in quanto variabili e in media nulli mentre l’immagine di fondo risalterebbe avendo acquisito per ogni colore, a causa delle piccole variazioni di posizionamento, un buon numero di letture di luminosit\u00e0 da mediare.<\/p>\n

Per chi vuole approfondire consiglio di cominciare da Wikipedia (Inglese):\u00a0https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Super-resolution_imaging<\/p>\n

Ora… vediamo come fare.<\/p>\n

Procedimento con Suite Adobe: Import<\/strong><\/p>\n

Si possono utilizzare vari programmi per il punto di partenza ma Photoshop risulta il pi\u00f9 versatile per comporre le immagini.<\/p>\n

Innanzitutto una premessa. Per ottenere la massima qualit\u00e0 possibile serve necessariamente un PC\/Mac coi controfiocchi e tanto spazio libero sul disco.<\/p>\n

Cominciamo selezionando un’immagine e applicando le regolazioni che riteniamo opportune in LR.<\/p>\n

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Selezioniamo le immagini e sincronizziamo<\/figcaption><\/figure>\n
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Selezioniamo tutti i parametri<\/figcaption><\/figure>\n

Come esempio ho scattato una 20ina di immagini all’Arco della Pace. Orario e luce pessimi ma rende l’idea di cosa si pu\u00f2 ottenere.<\/p>\n

Per poter usare tutti i bit della nostra immagine dovremmo necessariamente passare da LR a Photoshop con dei TIFF a 16 bit.<\/p>\n

Possiamo farlo selezionando i file e scegliendo di aprirli come livelli.<\/p>\n

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Open as layers in PS<\/figcaption><\/figure>\n

Occhio per\u00f2. Cos\u00ec ci troviamo con giga e giga di immagine. una 20 ina di file a 24 mpixel tirano il collo al mio i7 (datato) e chiedono oltre 20 gb di scratch disk in PS.<\/p>\n

Prima di partire \u00e8 forse il caso di controllare che lo scratch disk abbia spazio, possibilmente sia un SSD e magari siano pi\u00f9 di uno.<\/p>\n

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Pannello regolazione scratch disk in PS<\/figcaption><\/figure>\n

Se vogliamo snellire la procedura possiamo, sacrificando bits e lavorabilit\u00e0 esportare da LR i JPG sincronizzati e poi utilizzare il “Carica come stack” di PS per trovarci i livelli a 8 bit gi\u00e0 aperti.<\/p>\n

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Carica File come Stack. Se esportiamo in una cartella possiamo poi caricare l’intera cartella.<\/figcaption><\/figure>\n

Procedimento con Suite Adobe: Resize e Align<\/strong><\/p>\n

Ok. Ora, per permettere una pi\u00f9 preciso allineamento dei pixel delle varie immagini, che ricordo sono scattate a mano libera, allarghiamo l’immagine al 200% (o 400% se abbiamo oltre 10 immagini da cui partire).<\/p>\n

Ricordiamoci di selezionare di preservare gli “Spigoli vivi”.<\/p>\n

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Impostazioni per il resize<\/figcaption><\/figure>\n

Quindi, con l’immagine da 96 mega pixel che ci troviamo (io sono partito da 24 mp della x-pro2) possiamo procedere all’allineamento automatico dei livelli. Li selezioniamo e poi su modifica…<\/p>\n

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Allineamento automatico dei livelli<\/figcaption><\/figure>\n
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Settaggi per l’allineamento<\/figcaption><\/figure>\n

Ora dobbiamo rilassarci, farci un caff\u00e8, mangiare un gelato… nel mentre il computer lavora.<\/p>\n

Dopo un tempo variabile tra minuti e ore a seconda del vostro computer vi trovate con un’immagine composta da livelli allineati in cui per\u00f2, vedete solo il primo.<\/p>\n

E’ il momento di definire come i vari livelli contribuiscono all’immagine.<\/p>\n

Il modo migliore \u00e8 una media tra livelli che attenua eventuali ghost presenti, cancella totalmente il rumore del sensore, e preserva le medie\/alte frequenze. Le basse sono di fatto mediate con il rumore di fondo… si possono estrarre ma si tratta di aumentare esponenzialmente il tempo di post processing.<\/p>\n

Per fare la media abbiamo due strade. Una noiosa perch\u00e9 manuale e una noiosa perch\u00e9 ci tocca aspettare che il computer lavori.<\/p>\n

Procedimento con Suite Adobe: Fusione dei livelli – 1<\/strong><\/p>\n

Vado da livello a livello dal basso. L’ultimo livello \u00e8 al 100% di opacit\u00e0. Gli altri hanno opacit\u00e0 pari a:<\/p>\n

100\/Numero di livelli che ho fatto verso l’alto.<\/p>\n

Il secondo livello quindi ha opacit\u00e0 50%, il terzo 33%, ecc. ecc.<\/p>\n

Procedimento con Suite Adobe: Fusione dei livelli – 2<\/strong><\/p>\n

Uso gli smart objects. Disponibili nelle pi\u00f9 recenti releases.<\/p>\n

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Menu smart objects<\/figcaption><\/figure>\n

Prima seleziono i livelli e vado su “Convert to Smart Objects<\/em>“. Poi attendo con pazienza, molta pazienza, e seleziono “Stack Mode<\/em>” – “Mean<\/em>” o “Median<\/em>“.<\/p>\n

Fatto.<\/p>\n

Ora posso applicare gli ultimi ritocchi ed esportare.<\/p>\n

Comparazione<\/strong><\/p>\n

La comparazione mostra tutti i vantaggi del metodo.<\/p>\n

Se confronto il file che ottengo a 96 MPixel contro il file di partenza a 24 MPixel, il primo \u00e8 pulito e lindo dal rumore e i dettagli fini sono ben distinti. Il secondo ha un velo di rumore, aliasing e confusione sui dettagli fini.<\/p>\n

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24 MPixel (2:1) vs 96 MPixels (1:1)<\/figcaption><\/figure>\n
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24 MPixel (2:1) vs 96 MPixels (1:1)<\/figcaption><\/figure>\n

La pulizia nelle zone d’ombra \u00e8 assolutamente notevole. Il metodo infatti pu\u00f2 essere usato per ridurre il rumore in maniera veramente efficace in immagini ad alti ISO. I dettagli fini della trama escono fuori distinti nella versione “Super Risoluta<\/em>” e sono invece impastati in quella standard.<\/p>\n

Ovviamente il file della versione SR<\/em> sembra carente di dettagli fini ma in realt\u00e0 dobbiamo ricordarci che stiamo guardando un ingrandimento al 200%. I dettagli fini catturati sono spostati di frequenza verso le frequenze medie.<\/p>\n

Che succede se riscalo a 24 MPixel e ripeto il confronto?<\/p>\n

Beh…. si resta quasi a bocca aperta…<\/p>\n

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24 MPixel vs 96 MPixel ridimensionati a 24.<\/figcaption><\/figure>\n
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24 MPixel vs 96 MPixel ridimensionati a 24 ed editati.<\/figcaption><\/figure>\n

Tutto questo considerando che sono partito da immagini scattate in raffica a 8 fps a mano libera.<\/p>\n

Conclusioni<\/strong><\/p>\n

Il metodo \u00e8 sicuramente valido per fotografia architettonica e di paesaggio pur avendo dei limiti.
\nL’immagine che ritraiamo deve essere quanto pi\u00f9 statica per ottenere dei buoni risultati e dobbiamo avere pazienza davanti al computer.<\/p>\n

Aggiunger\u00f2 una comparazione su immagini ad alti ISO per evidenziare gli ulteriori vantaggi del metodo quanto prima.<\/p>\n

Ora sperimentate anche voi!<\/p>\n

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Davide<\/p>\n

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