Фотопейзаж и компьютер

Виктор Кощеев, 2019

Книга посвящена современным технологиям постобработки цифровых фотографий, начиная от элементарных приемов редактирования изображений и до продвинутых (Фурье-анализ, вейвлет-анализ, градиентные поля и другие). Теории, на которых основаны эти технологии, изложены на уровне идей, без формул, а их применение проиллюстрировано обработкой фотографий автора (более 170 фотографий и рисунков). Описаны компьютерные программы (которые можно скачать из интернета), реализующие указанные технологии. Кроме этого в книге даны ответы на многие вопросы, возникающие при обработке фотографий на компьютере и касающиеся основ теории цвета, моделирования восприятия цвета человеком, калибровки и профилирования аппаратуры. Среди традиционных методов постобработки фотографий особое внимание уделено цветокоррекции и созданию панорам. Книга снабжена списком литературы. Предназначена фотографам, занимающимся цифровой обработкой фотографий, а также всем тем, кто интересуется компьютерной обработкой изображений.

Вступление. Воспоминания о пейзаже

Вы когда-нибудь пробовали понять, что приходит в голову, когда пытаешься вспомнить какой-нибудь пейзаж (любой)? Я пытался, но до конца так и не понял, что происходит.

Года два тому назад в солнечный день я поднимался по крутой тропинке, идущей вверх по склону высокого берега Вятки недалеко от Котельнича. Тропинка шла по хвойному лесу и делала неожиданные резкие повороты. Я ничего не фотографировал, был в этом месте впервые в жизни и с тех пор там не бывал. И вот, что сейчас мне удается вспомнить об этом месте. Первый ракурс: тропинка идет справа налево и снизу вверх, вокруг высокие ели, контрастное освещение, ярко-зеленые участки хвои и глубокие тени, трава по краям тропинки. Второй ракурс: резкий поворот направо и вверх по гребню (дальше по прямой идти нельзя, крутой спуск, почти обрыв), после поворота, слева — то ли пень, то ли коряга. И третий ракурс: сверху, как будто с дрона, видна тропинка до и после поворота. Откуда взялся третий ракурс? Даже с дрона нельзя было увидеть под таким углом обе части тропинки одновременно, деревья бы заслоняли. А где остальные части тропинки? Не запомнились или не могу сейчас вспомнить?

То, что вспомнилось, представляется смутно, без деталей (не вижу, что лежит на тропинке). Наклон и направление тропинки как будто бы правильные, в остальных отношениях это вполне могла бы быть тропинка совсем из другого пейзажа или, вообще, какая-то абстрактная тропинка. Вспоминаю запах смолы и утреннюю прохладу. Но, скорее всего, опять, смолистый запах и прохладу вообще. Явно не распределение температурных полей и не градиенты ароматов в тот конкретный момент. Говорят, зрительная память у разных людей развита по-разному. У меня — явно плохо. Но уверен, что нас таких много. Я не помню наизусть даже то, в какую сторону открывается дверца аккумуляторного отсека в моей камере.

Если бы я тогда сделал снимок, например, крутого поворота тропинки, то сейчас мог бы посмотреть, был ли это пень или коряга, и какие веточки и шишки лежали на тропинке. В случае удачной фотографии мне, возможно, вспомнился бы дополнительно шум ветра в вершинах и то ощущение мягкой податливости, которое возникает, когда наступаешь на раскрытую сосновую шишку. А что почувствует человек, которого не было тогда со мной, и который увидит этот снимок? Если мой замысел был в том, чтобы передать мои тогдашние ощущения, и если бы снимок удался, то, возможно, он удивится крутизне тропинки, неожиданности поворота, ощутит прохладу, запах и шум ветра в вершинах елей. Но это уже будут его представления о прохладе, запахе и шуме ветра.

Допускаю, что кто-нибудь из городских жителей может спутать торжественный соборный шум вершин елей и сосен, который возникает при обтекании потоком воздуха иголок и возникающей при этом турбулентности воздушных струек, с шумом ветра в кронах лиственных деревьев, состоящим из множества пришептываний и пришлепываний.

Я видел, давно, правда, какой-то художественный фильм, в котором кадры с движущимся грузовым поездом сопровождались звуками движущегося пассажирского поезда. Это, конечно, был «ляп». Сходные «ляпы» при рассматривании фотографии могут возникнуть в мозгу зрителя, и фотограф, по-видимому, тут бессилен. Но хорошо бы что-то понимать, что происходит в голове у зрителя, который рассматривает мой фотопейзаж.

Эту книжку я начну как раз с этого. В первой главе проследим процесс обработки визуальной информации зрительной системой человека. В последние годы в этой области открыты удивительные вещи! Неправильно, что многие фотографы лучше понимают, как картинку обрабатывают их камеры, чем как это делают их головы!

Во второй главе посмотрим, каким образом обработка зрительной информации может быть описана математически. Затем в общих чертах коснемся аппаратуры, применяемой при обработке изображений (третья глава).

В четвертой главе рассмотрим компьютерные программы для обработки изображений.

В пятой главе опишем современные алгоритмы обработки изображений (без формул, только на уровне идей).

И, наконец, главы с шестой по восьмую посвящены собственно практическому применению современных методов обработки пейзажных фотографий.