Постеризация изображений

Явление постеризации возникает тогда, когда битовая глубина изображения уменьшается настолько, что это определяется визуально. Термин постеризация используется потому, что при этом цвета изображения становятся похожи на типографские плакаты, при печати которых используется ограниченное количество цветных чернил.

Этот эффект колеблется и может проявляться как едва заметно, так и достаточно выраженно. Как и восприятие его разными людьми может отличаться.

Любой процесс, который «растягивает» гистограмму, потенциально может привести к постеризации. Растяжение может проявляться при работе с такими методами, как уровни и кривые Photoshop, или во время преобразования изображения из одного цветового пространства в другое, как часть управления цветами. Лучший способ свести к минимуму риск возникновения постеризации — как можно меньше производить любые действия с гистограммой.

Визуальный контроль изображения рекомендуется в качестве способа для выявления постеризации, однако лучшим объективным инструментом для этого является гистограмма. Хотя с помощью RGB-гистограммы постеризацию можно отследить только в крайних случаях, отдельные цветовые гистограммы являются очень точными средствами диагностики данной проблемы.

Две приведенные ниже RGB-гистограммы демонстрируют крайний случай, когда ранее узкая гистограмма была растянута почти в три раза по сравнению с первоначальной шириной:

posterization_tighthist
posterization_hist

Обратите внимание на характерные признаки постеризации на диаграмме справа: вертикальные всплески, которые похожи на зубья расчёски. Почему они так выглядят? Напомним, что каждый канал 8-битного изображения может иметь только дискретную интенсивность цвета от 0 до 255.

При растянутой гистограмме эти дискретные уровни должны распространяться в более широком диапазоне, чем существуют в исходном изображении. Вследствие этого возникают участки пробелов, в связи с которыми у нас нет никакой информации об интенсивности. В качестве примера приведем такую ситуацию.

Если бы мы взяли цветную гистограмму в диапазоне от 120 до 130, а затем протянули его до 100-150 (в 5 раз больше, чем первоначальная ширина), то у нас возникли бы пики на расширенных участках диапазона на каждых 5 пунктах (100, 105, 110, и т.д.) и между ними не было бы пикселей.

Визуально это заставит цвета «перепрыгивать» от одного оттенка к другому или образуются резкие скачки в тех местах, где должен быть плавный переход цветов. Имейте в виду, что все цифровые изображения имеют дискретные уровни цветов — это происходит тогда, когда уровни растянуты настолько, что это становится заметно глазу:

posterization_original
posterization_example

Постеризация чаще возникает в областях постепенных переходов цвета, например, плавный переход по-разному освещенных участков неба. Для этих областей требуется больше цветовых уровней, чтобы описать их, и поэтому любое снижение уровня может визуально повлиять на изображение:

posterization_gradient
posterization_steps

Полезные советы

Использование изображений с 16-ю битами на канал может значительно снизить риск возникновения постеризации, поскольку это обеспечивает в 256 раз больше цветовых уровней, чем при 8 битах.

На практике вы можете рассчитывать на увеличения числа уровней примерно в 4-16 раз, если ваше изображение снято с помощью цифровой камеры. Поскольку большинство из них захватывают от 10 до 12 бит на канал в RAW режиме — независимо от того, сохраняете ли вы его в 16-битный файл или нет.

Применение корректирующих слоев в Photoshop уменьшает вероятность выполнения одних и тех же действий с изображением более одного раза.

Даже если исходное изображение имело 8 бит на канал, выполняя редактирование в 16-битном режиме, вы можете практически полностью устранить постеризацию, вызванную ошибками округления.

Работа в цветовых пространствах с широкими гаммами может увеличить вероятность возникновения постеризации, поскольку они требуют большей битовой глубины для получения того же цветового градиента.

Перевод статьи «IMAGE POSTERIZATION» был подготовлен дружной командой проекта Сайтостроение от А до Я.