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可以透過堆疊來增加輸出照片的分辨率嗎?

2016-11-10數位

可以。

這個東西統稱為超分辨率成像,使用已經有幾十年歷史,大家在各種偵破片裏面看到的高大上的圖片刷刷刷過幾次以後就變的清晰的鏡頭實際上就是這種演算法的現實套用之一。

上圖為監控錄像20幀疊加得到的超分辨率處理結果,可以看到車牌辨識性顯著提高。

超分辨率成像有物理實作和演算法實作兩大類套路,當然很多時候兩者也有結合,可以參考維基百科上的這個頁面:

wikiwand.com 的頁面

知乎上有一個關於此問題更學術化的討論:

超分辨率重建還有什麽可以研究的嗎?? - 電腦視覺

其中提到的的楊建超有一篇論文很適合蛋疼的朋友們具體了解超分辨率成像的前世今生:

http://www. ifp.illinois.edu/~jyang 29/papers/chap1.pdf

這位哥們可是在Adobe工作過的人,而且還就是Photoshop計畫組。

使用堆疊提升分辨率屬於演算法實作中的一種,大概原理是由於不同拍攝張數之間的機震、噪點、抗鋸齒抖動等各種原因造成前後照片之間的細微差異,然後在疊加過程中加以套用提升畫面訊雜比、解析度。作為一個鍵盤攝影師,太技術的東西我也不是特別懂,關於理論方面的玩意兒勉強也就能解釋到這裏,不過關於怎麽操作我還能多說幾句。

我的老朋友Juergen Gulbins在09年的時候寫過一本書,Photographic Multishot Techniques: High Dynamic Range, Super-Resolution, Extended Depth of Field, Stitching,那還是CS3的年代,看到這樣一本書不得不說是讓人五體投地。這裏順便吐個小槽,哥們實在是太喜歡寫一些超前於時代意識的書,結果導致他的書大多賣得不怎麽樣,出版社由得他出版這些鬼選題也算是真愛了。

這本書介紹了HDR、超分辨率、景深堆疊、全景拼接這四種技巧,不過其中涉及到的軟體到今天依舊無可替代的恐怕只剩下景深堆疊用的Helicon Focus一種。當時在書中介紹的超分辨率軟體是PhotoAcute,官網見此:

http:// photoacute.com/

今天這款軟體已經停止了更新,原因很簡單,新的Photoshop實在是太強大了,所以我具體談談怎麽樣在Photoshop裏面做超分辨率照片。

一、素材準備:

超分辨率采樣需要若幹張照片作為素材,素材圖片既可以手持拍攝,也可以使用三腳架拍攝。

手持拍攝的話,建議至少需要保證拍攝張數在15張以上,由於後面的堆疊處理同時也會起到提高訊雜比和寬容度的效果,所以如果相機或者記憶卡寫入速度不高的朋友也可以直接使用JPEG格式拍攝。

使用三腳架拍攝,建議拍攝張數在4~8張之間,再多了意義也不大。

三腳架拍攝的優勢在於畫面對得更加整齊,一方面來說成像解析度更高,但另一方面也減少了透過機震得到額外細節的能力。手持拍攝理論上來說成像解析度會弱於使用三腳架拍攝的結果,不過在實際拍攝中我覺得效果更理想一些,解析度下降也不如想象中的嚴重。但是如果環境光較弱的話,最好還是使用三腳架。另外有一個介於兩者之間的套路,就是使用三腳架拍攝,但是每拍一張就踢三腳架一腳……這是一個風光攝影師教我的……我真心不是黑風光攝影師。

拍攝建議光圈優先模式,根據景深需要確定光圈,因為合成能提高訊雜比,所以如果手持拍攝可以用自動感光度模式保證快門速度。

二、後期處理:

不管是JPEG還是RAW,都統一在Camera Raw裏面開啟,因為我們要用到工作流程選項設定中的分辨率在匯入檔的過程中提高分辨率。對於三腳架上拍攝的照片,一般規律是2張提高一倍,4張提高兩倍,8張提高三倍。對於手持拍攝的照片,直接三倍。註意是百萬像素的數量,不是直接分辨率的數量。相機是1000萬像素的,拍了兩張就設定2000萬,四張就4000萬,八張就6000萬。一般來說三倍差不多就封頂了,再高意義不大。


如果電腦速度很牛逼的話,而且自己的經驗比較豐富,也可以用更猛的設定,例如說直接2億像素,堆疊完了以後慢慢往回呼分辨率,並且逐級銳化。

這個是我第一次嘗試超分辨率堆疊的結果,使用A7R手持拍攝,堆疊到1.3億像素。最後輸出成寬邊1.2公尺的照片,騙過了許多攝影師以為我是用座機拍攝的:)

RAW檔的話可以在ACR這個階段做色彩和影調調整,JPEG檔的話建議最好先不動,如果非想要動的話調色OK最好不要調整影調,反正在PS裏面堆疊合成之後也可以繼續用Camera Raw濾鏡調整。

最重要的是,在細節面板中,把降噪和銳化都關掉!!!

最重要的是,在細節面板中,把降噪和銳化都關掉!!!

最重要的是,在細節面板中,把降噪和銳化都關掉!!!

開啟所有檔,這個過程對於比較老的電腦可能會吃力一些。接著執行「檔>指令碼>將檔載入堆疊命令」,添加所有開啟的檔。堆疊模式一般在標準差、中間值或者平均值之間選擇,二般情況根據自己的口味選擇。

接下來自己愛怎麽調整就怎麽調整。

PS:手機上有一個透過超采樣提高分辨率的拍照軟體,是我現在使用最多的拍照軟體之一,叫Hydra,有興趣的也可以試一下,不需要你掌握任何軟體處理技巧就能直接拍攝出超高分辨率的照片:


好了,我就寫到這兒了。

祝大家雙十一搶購愉快。我的答題任務和剁手任務同時完成,晚安:)