Украинский стартап Let’s Enhance разработал бесплатный онлайн-сервис, который с помощью нейросетей улучшает качество небольших фотографий, увеличивая их разрешение в четыре раза.
Нам посчастливилось жить в эпоху, когда технологии развиваются с небывало высокими темпами. Научно-фантастические инструменты криминальных драм становятся реальностью. Алекс Савсуненко и Владислав Пранскевичус создали максимально простой в использовании инструмент для улучшения качества фотографий. Достаточно перетащить изображение на специально запущенный веб-сайт и тут же запустится волшебное преобразование.
Секрет программного обеспечения заключается в использовании нейронных сетей – вычислительных систем, организованных по принципу биологических нейросетей (человеческого и животного мозга). Текущая версия Let’s Enhance использует нейронные сети, наибольшим образом ориентированные на пейзажные и портретные изображения, чтобы повысить качество снимков с низким разрешением в четыре раза.
Для составления окончательного изображения программа задействует три слоя. Первый – фильтр Anti-JPEG – удаляет артефакты сжатия JPEG, например, потерю по краям, резкость, тона. Второй слой – Boring фильтр – проводит апскейлинг (повышает разрешение), сохраняя исходные детали и края. Используя технологию ИИ, третий и последний слой под названием фильтр Magic пытается определить изображённый предмет (на основе ранее загруженных фотографий в базе данных) и заполнить его новыми деталями.
Сегодняшние инструменты для восстановления данных используют в своей работе достаточно сложные алгоритмы и передовые технологии, благодаря чему они способны просто творить чудеса! В идеале подобные средства восстановления должны возвращать ваши файлы из небытия в виде, на 100% пригодном для дальнейшего использования. Да не тут то было… В этой статье мы расскажем, что может быть сделано, если некоторые восстановленные файлы оказались повреждены, не хотят открываться или открываются с сообщением об ошибке, были восстановлены в меньшем размере…
Почему восстановленные файлы могут быть повреждены
Однако секундочку… Что же делать, если до восстановления Windows успел записать в сектора, бывшие доступные в течение некоторого времени, новые данные? Или что, если файл был фрагментирован, и инструмент восстановления данных не сумел получить доступ ко всем 100% его содержания? Если такое случилось, то вы как раз и получите поврежденный файл, использовать который будет просто невозможно…
«Ремонт» поврежденных файлов
В зависимости от точного формата восстанавливаемых файлов, вы можете попробовать использовать некоторые инструменты, которые помогут возместить ущерб. Иногда это также просто, как восстановление по имени файла, а иногда и файл приходиться восстанавливать буквально по кусочкам, чтобы получить, наконец, файл, полностью пригодный к использованию.
RS File Repair является одним из лучших инструментов, которые помогают исправить поврежденные файлы. Утилита может восстановить поврежденные фотографии всех самых популярных форматов изображений (JPEG). Ведь, если ваш семейный фотоальбом находится на жестком диске, скорее всего фотографии в нем хранятся в виде файлов JPEG.
Итак, RS File Repair отремонтирует все . JPG и. JPEG изображения, которые были повреждены, нарушены или стали неполными после процесса восстановления. Этот инструмент действительно способен на многое: от простого восстановления по имени до полной реконструкции файла из отдельных сжатых блоков. Работая на уровне микроблоков, он не будет пытаться повторно сжимать данные. Поэтому файлы, отремонтированные с его помощью, по качеству не будут уступать исходным.
RS File Repair сохраняет EXIF-данные и поддерживает функцию предварительного просмотра.
Кроме файлов в формате JPEG RS File Repair восстанавливает также TIFF и PNG файлы. Эти два формата редко используются для хранения бытовых фотографий, но часто используются дизайнерами и художниками, которые особенно остро нуждаются в хранении данных без потерь.
В использовании RS File Repair на удивление прост. Полностью автоматизированный мастер проведет вас через весь процесс шаг за шагом, помогая вам выбрать, отремонтировать, просмотреть и сохранить изображения всего за несколько шагов
Шум (искажение цветов пикселей) и «артефакты сжатия» — это две технические проблемы, с которыми сталкиваются фотографы. В обоих случаях на одном из этапов работы с фотографией страдает качество изображения. Пригодность фотографии для фотобанков зависит от степени повреждения изображения.
К счастью, с развитием технологии эти проблемы встречаются все реже и становятся все менее острыми. Но даже если вы пользуетесь менее современным оборудованием, можно научиться сводить эти проблемы к минимуму.
Эта статья состоит из двух частей: первая посвящена сжатию, вторая развивает тему цифрового шума. Статья в основном нацелена на новичков, но мы также затронем и несколько более продвинутых примеров. Снимки были сделаны специально для этой статьи. В большинстве случаев мы для наглядности утрировали недостатки изображения. На самом деле даже изображения с меньшими повреждениями могут оказаться непригодными для фотобанков.
Сжатие
Не считая проблем освещения, «артефакты сжатия», вероятно, наиболее частая причина отклонения изображения на фотобанках.
Сжатие («компрессия») и «артефакты сжатия» – термины, которые описывают визуальные искажения, возникающие в изображении из-за потери информации. Формат JPEG в прямом смысле слова сжимает изображение, чтобы уменьшить размер файла фотографии. В данном формате используется алгоритм сжатия с потерей информации (lossy format), который опускает часть информации для того, чтобы снизить количество байтов, которое занимает изображение. Если упущено слишком много информации, это может сказаться на качестве изображения. Подобная потеря информации может произойти и на стадии редактирования.
Сжатие, как правило, приводит к нескольким типам визуального искажения, которые обычно называют «артефактами», «контурами» и «огрублением»:
- Контуры мелких деталей вместо плавных кривых приобретают очертания зубчатых «лесенок»;
- На изображении появляются квадраты, наподобие шахматной доски;
- Цветовые градиенты становятся «полосатыми», т.е. вместо плавного перехода из одного цвета в другой появляются резкие перепады, в результате чего на изображении появляются полоски. Это часто случается на больших однотонных участках изображения с плавными, едва заметными переходами цвета – например, ясное голубое небо.
Это изображение голубого неба сильно сжато. Переход из одного оттенка голубого в другой заметно искажен полосками, а на тех частях изображения, где цвет должен быть равномерным, появились контуры.
Это крайний пример, чересчур сжатое изображение не всегда смотрится так плохо. Обращайте внимание на блики и квадраты в тех частях снимка, где должен быть равномерный цвет, а также на полоски вместо плавного перехода между оттенками.
Если на изображении появились подобные недостатки, их практически невозможно исправить. Иногда артефакты сжатия пытаются замаскировать дополнительным редактированием, например, программами для шумоподавления или частичным размыванием изображения. Однако при использовании подобной маскировки возникают новые трудности, изображение начинает выглядеть неестественно, а качество снимка снижается.
Существуют две основные причины сжатия: ограниченные возможности оборудования и, что встречается намного чаще, слишком агрессивное редактирование и обработка изображения. В любом случае, ваша задача – избежать сжатия.
1. Используйте DSLR (цифровой зеркальный фотоаппарат).
Существует множество компактных цифровых фотоаппаратов для съемки «навел и снял». Как правило, они не могут предложить такое же качество изображения как DSLR. Во многих цифровых фотоаппаратах слишком много мегапикселей при очень маленьком сенсоре, а также встроенное программное обеспечение для конвертации изображения в JPEG, которое не поддается ручной настройке. Уже этого достаточно, чтобы привести к сжатию изображения. Если вы всерьез хотите делать качественные фотографии, забудьте о компактной «мыльнице» и купите DSLR. Они дешевеют с каждым днем, а выбор моделей достаточно широк.
Это два примера классического сжатия компактной камерой. Эти снимки были сделаны цифровыми фотоаппаратами «навел и снял», которые просто не в состоянии корректно воспроизвести детали.
Изображение на этом снимке сильно сжато, поэтому создается впечатление, что оно состоит из мелких квадратов.
2. Снимайте в формате RAW
В отличие от формата JPEG, формат RAW снимает «без потерь» (lossless format), т.е. потери информации во время съемки не происходит. Снимайте в формате RAW и не конвертируйте снимок в JPEG до окончания редактирования, таким образом вы сможете сохранить максимальное количество информации до окончания работы над изображением. Основной недостаток формата RAW – больший размер файла. Но в наше время диски, флеш-карты и другие носители информации становятся все дешевле. В конечном итоге, не стоит мириться с существенным сжатием формата JPEG для того, чтобы на карту памяти поместилось больше снимков.
Изначальный файл в формате RAW
Файл, конвертированный в JPEG. Конвертация также демонстрирует, как был отредактирован RAW файл, в основном, коррекцию контраста и цвета. Согласитесь, в этом масштабе снимок выглядит неплохо.
Часть снимка, показанного ранее, в 100% масштабе. Редактирование привело к значительному сжатию, потере деталей и образованию мелких квадратов.
Основное преимущество формата RAW — это то, что не происходит потери информации, поэтому всегда можно вернуться к изначальному изображению. Если во время редактирования или сохранения изображения появились «артефакты сжатия», у вас по-прежнему остается изначальный файл, вы всегда можете начать работу заново, и снимок не будет потерян. Так, например, несмотря на то, что в процессе редактирования фотографии, показанной ранее, на ней появились артефакты сжатия, мы можем вернуться к изначальному изображению и попробовать отредактировать снимок заново.
Сжатие и сверхобработка.
Как мы уже говорили ранее, компрессия в большинстве случаев вызвана чрезмерным редактированием. Неумеренное использование фильтров или технических приемов приводит к потере информации, появлению сжатия и снижению качества изображения. Мы приведем несколько примеров:
Первоначальный снимок в формате RAW, сделанный с использованием двух градиентных фильтров: нейтрально серого ND-фильтра (Neutral- Density filter) и фильтра коррекции цвета (colour correction filter).
Изображение после конвертации в JPEG, масштаб 100%. Повреждение изображения сжатием хорошо заметно в этом масштабе: зубчатые контуры, чрезмерная резкость и насыщенность изображения.
Часть снимка в 100% масштабе демонстрирует появление квадратов на изображении, вызванное сжатием.
Снимок в формате RAW после попытки откорректировать тени и светлые участки снимка с помощью повышения уровней.
Это участок неба, который на фотографии находится прямо под крестом, масштаб 100%. Обратите внимание, насколько сжатие повлияло на детали.
Изображение в формате RAW после редактирования, фотография заброшенного бункера времен Первой мировой войны. Из-за плохого освещения снимок сделан при высоком ISO, что придало изображению специфический тон.
Часть изображения после конвертации файла в JPEG, 100% масштаб. Стена вне фокуса, передний план справа.
Часть изображения после конвертации файла в JPEG, 100% масштаб. Часть потолка в конце коридора, вне фокуса.
В приведенных выше изображениях проблема заключается в том, что обработка оригинального снимка с высокой светочувствительностью ISO привела к тому, что вместо изначальной приемлемой «зернистости» на изображении появились артефакты сжатия, детали стали размытыми, пропала четкость.
Оригинальный RAW файл до редактирования.
RAW файл после редактирования: восстановлены детали в темных частях снимка, кривые отредактированы для получения более теплых тонов, избирательно отредактирован контраст и яркость, снижен цветовой шум (chrominance noise), и т.д.
Изображение после конвертации в JPEG, 100% масштаб.
Изображение после конвертации в JPEG, 100% масштаб.
Недоэкспонированный снимок с блеклыми красками в формате RAW, 100% масштаб.
Изображение в формате RAW в 100% масштабе. Здесь была избирательно отредактирована экспозиция и откорректированы кривые, что привело к значительной потере деталей.
Как избежать сжатия при редактировании:
1. Будьте аккуратны
Если вы используете формат JPEG, всегда подходите к редактированию фотографий с осторожностью. Каждый раз, когда вы корректируете что-то, вы рискуете привнести артефакты сжатия; но если файл был испорчен во время редактирования, вы всегда можете вернуться к изначальному изображению.
В целом, если вы работаете с 8-битным JPEG файлом, любые радикальные изменения контраста, насыщенности, цветов или четкости могут привести к появлению артефактов сжатия.
Предположим, вы работаете над пейзажем с голубым небом. Во время обработки появляется соблазн чрезмерно увеличить насыщенность и контраст, чтобы получить яркую, поражающую воображение фотографию. Обратите внимание на небо. Возможно, появились некрасивые, бросающиеся в глаза полоски в тех частях, где должны быть плавные переходы между оттенками голубого.
Чрезмерное редактирование кривых может также привести к подобным результатам. Даже конвертация из формата RAW в JPEG может испортить качество деталей.
Всегда сохраняйте файлы JPEG с настройками на сохранение максимального качества.
Конвертируйте с осторожностью.
Редактируйте аккуратно, старайтесь не потерять информацию. Если возможно, используйте новые слои.
2. Конвертируйте файлы перед значительным редактированием
Если требуется агрессивное редактирование, попробуйте конвертировать файл в 16-битный TIFF формат и работайте в нем. Редактирование в 16-битном формате позволяет использовать большое количество дополнительной информации до конвертации изображения в 8-битный JPEG.
3. Работайте с фотоаппаратом.
С голубым небом часто возникают сложности, поэтому постарайтесь уловить максимальное количество деталей во время съемки, чтобы избежать сжатия в целом. Поляризационный фильтр может оказаться вашим лучшим другом при съемке красивого летнего неба. Существуют и другие полезные фильтры, которые сделают фотографии пейзажей лучше: фильтры коррекции цвета (colour correction filters), ND-фильтры (neutral density), или сочетание обоих фильтров как градиентных.
Рассмотрите снимок перед сохранением.
Откалибрируйте монитор, используйте профили и рабочий атлас цветов. Это позволит вам лучше рассмотреть всю площадь снимка в 100% масштабе перед тем, как сохранить окончательный вариант. Сравните конечный вариант с первоначальным изображением, чтобы убедиться в том, что качество деталей не пострадало.
Статья написана по материалам фотобанка iStockPhoto, фотографии авторов Gremlin и emigee.
Последнее изменение: 17 октября 2019 в 17:43.