Digitale fotografie | Van alles over kleurtoepassingen | Beeldbewerking - de basis | Over maskers, objecten, lagen en kanalen | Scherpte met een 'onscherp masker' | Beeldcompressie

 
 

Digitale fotografie

Digitale fotografie is niet zo maar fotograferen met een digitale camera. Naast nieuwe mogelijkheden en eigenschappen staan voor een deel ook andere regels die u in acht dient te nemen om tot een zo goed mogelijk resultaat te kunnen komen. In een groeiende reeks artikelen willen we de verschillende aspecten behandelen van het fotograferen met een digitale camera en van hetgeen erna komt in de vorm van het optimaliseren van uw opnamen. Graag verwerken we daarbij ook uw commentaar en vragen...

Van alles over kleurtoepassingen

Het toepassen en ervaren van kleur is voor ons langzamerhand zo vanzelfsprekend geworden dat we er nauwelijks meer bij stilstaan. Daarom is het goed om toch een beetje achterom te kijken hoe in de loop van tijd kleur de wereld heeft veroverd. Ook heeft het zin om na te denken over de manier waarop het begrip 'kleur' in onze hersenen wordt gerealiseerd en bijvoorbeeld Edwin Land, de uitvinder van de polaroid-bril en de instant-camera, heeft daar indertijd interessante proeven over gedaan.

In een tweetal uitgebreide artikelen passeren deze onderwerpen de revue en wordt tegelijk op de belangrijkste technische aspecten ingegaan. Zoals deze gehele site is het een 'werk in uitvoering' kunnen er, mede aan de hand van uw reacties, verdere uitwerkingen volgen.

 

Beeldbewerking - de basis

Het eerste aspect van beeldbewerking omvat vrijwel altijd het verbeteren van een afbeelding. Ten dele om de nadelige effecten van digitalisering (door camera of scanner) te compenseren, opnameproblemen zoals de bekende rode oogen op te heffen en verder natuurlijk een vanzelfsprekend optimaliseren van contrast en helderheid. Dit zullen we hier systematisch behandelen, maar het belangrijkste daarbij blijft dat uzelf er de nodige handigheid in verkrijgt en dat kan alleen met veel zelf doen...

Allereerst

Verreweg de meeste van alle digitale technieken hebben hun wortels in de 'gewone' fotografie, maar zijn ofwel veel eenvoudiger toe te passen ofwel een heel stuk krachtiger. Een belangrijk aspect daarbij is het interactieve karakter zodat u steeds kunt zien wat u doet. Bovendien is een eenmaal toegepaste bewerking altijd ongedaan te maken door de 'undo'-functie en in het uiterste geval door de wijziging niet als nieuwe file op te slaan. Ook al daarom hoeft u niet terughoudend te zijn met bewerkingen en effecten uit te proberen.

Aan te raden is om een mooie doortekende afbeelding/foto als uitgangspunt te nemen en hierop de hiernavolgende bewerkingen uit te voeren. Door steeds de nodige aantekeningen te maken en de bewerkte file onder een andere, liefst kenmerkende naam op te slaan maakt u zo voor uzelf tegelijk een aanschouwelijk demonstratiemodel dat u zelfs kunt uitprinten. Maar een beeldschermweergave in een viewer is waarschijnlijk effectiever en introduceert ook niet de verschuivingen die onherroepelijk in de printer plaatsvinden.

Het corrigeren van rode ogen

Wanneer men iemand van redelijk dichtbij rechtstreeks in het gezicht flitst dan heb je een goede kans dat het flitslicht achterin het oog weerkaatst en als een vreemd rood schijnsel weer uittreedt en zichtbaar wordt. Niet zo'n leuk gezicht en veel van de nieuwere beeldbewerking-programma's hebben voor dit verschijnsel min of meer semi-automatische verwijderfuncties. Beter echter is het om te weten hoe u dit stap-voor-stap op de handmatige tour voor elkaar kunt krijgen. Dan weet u in elk programma precies wat u kunt doen.

Aanpassen van kontrast en helderheid

Wat de vroegere fotograaf met veel moeite in zijn donkere kamer voor elkaar wist te brengen met de juiste keuze van het soort papier, de belichting, tijdsduur van ontwikkelen en soort ontwikkelaar, dat kunt u nu voor een groot deel comfortabel vanachter uw computer realiseren. Maar onthoudt een belangrijke wetmatigheid die ook al voor de beste vakfotograaf gold: wat er niet is, kun je ook niet laten zien. Met andere woorden, het uitgangsmateriaal dient zo goed mogelijk te zijn en wees zuinig met deze beschikbare data.

Wanneer het kontrast wordt aangepast dan worden de tussentinten als het war in elkaar geperst en verdwijnt er onherroepelijk beeldinformatie. Dat wil zeggen dat je daaropvolgend niet meer het contrast kunt verlagen en daarmee het oorspronkelijke beeld terugkrijgt. Het betekent dus dat u er voorzichtig mee moet zijn. Desalniettemin kan een beeld flink opknappen door een kleine aanpassing van zowel het kontrast als de helderheid - twee functies die elkaar nogal beinvloeden, zoals u spelenderwijs zult ondervinden.

Wijzigen van de 'gamma'

Bij kontrastverhoging wordt zowel bij de donkere als bij de lichte partijen informatie weggegooid, maar er zijn daarnaast de minstens zo belangrijke 'middentonen'. Door hierin een zekere verschuiving te laten plaatsvinden blijven de 'uiteinden' intact en kan toch een grote verbetering van de afbeelding plaatsvinden. Bij veel programma kan deze 'gamma' vrijelijk heen en weer worden geschoven in het zogenaamde 'histogram'. Dit is een grafische weergave van alle gemeten digitale helderheidswaarden. Experimenteer!...

Doordrukken en tegenhouden

De voorgaande bewerkingen worden toegepast op het gehele beeld, maar de fotograaf van vroeger had nog een paar krachtige hulpmiddelen, die bekend stonden als 'doordrukken' en 'tegenhouden'. Met doordrukken werd er een stuk karton met een gaatje in de stralengang van het vergrotingsapparaat gehouden en met tegenhouden hield juist een klein kartonnetje op een stokje een deel van het licht tegen. Natuurlijk kan hierbij verwarring toeslaan omdat het effect bij een dia-opname tegengesteld is aan het afdrukken van een negatief in de donkere kamer.

In Picture Publisher heeft men dit goed opgelost door een zonnetje en een maantje als symbool te gebruiken. Met een zonnetje wordt het beeld lichter en met een maantje donkerder. Simpel en direct. Photoshop echter hanteert de analogie van de donkere kamer en daar is tegenhouden het lichter maken en doordrukken donkerder. De beste manier is om u vertrouwd te maken met de specifieke mogelijkheden van het programma waarmee u werkt. Voor plaatselijke ingrepen in de lichtverhoudingen zijn deze functies in elk geval van onschatbare waarde.

Kleuren wijzigen

Bij Photoshop en Photoshop Elements zijn functies op dit gebied bereikbaar via' Verbeteren/Kleur Aanpassen/Kleurtoon Verzadiging' en daar vindt u een drietal sliders die op verbijsterende wijze een afbeelding kunnen veranderen. In Picture Publisher vindt u via 'Map/Hue Shift' een soortgelijke krachtige functie. Er zijn nog andere mogelijkheden en die zullen per programma verschillend zijn, maar komen over het algemeen erop neer dat u per kleurkanaal sterke veranderingen kunt doorvoeren, die vanzelfsprekend ook het hele beeld drastisch zullen veranderen.

'Cropping'

Zoekers van camera's zijn zelden erg betrouwbaar en meestal omvat de uiteindelijke afbeelding aanmerkelijk meer dan u had verwacht. Bij een echte foto op papier is dan veel te verbeteren door al het overtollige eraf te snijden, maar wat eenmaal is verwijderd kun je er dan niet meer aanplakken. Dit soort overwegingen speelt dus niet in het digitale domein en u kunt hier naar hartelust experimenteren met extreme uitsnedes die mogelijk een heel andere expressie aan uw opnames geven. De algemene Nederlandse term is 'bijsnijden' en dat is een beetje vreemd, want u snijdt er uiteindelijk alleen maar iets vanaf...

Tenslotte

Het arsenaal aan digitale bewerkingsmogelijkheden is enorm en misschien zou je het zelfs oneindig groot kunnen noemen. Want het gaat uiteraard niet om een enkel bewerking of effect, maar u kunt ettelijke effecten als het ware op elkaar stapelen. Het opent een heel scala aan creatieve mogelijkheden, waaronder extreme kleurverschuivingen, kloning, de toepassing van maskers en alfakanalen, van objecten en lagen. En voor u het weet verlaat u het gebied van de beeldbewerking en treedt u binnen in het magische land waar virtuele landschappen eveneens virtuele mensen herbergen...  
 

Over maskers, objecten, lagen en kanalen

Maskers behoren tot de krachtigste gereedschappen om afbeeldingen ingrijpend te bewerken en het loont daarom de moeite om dit onderdeel goed te beheersen. Zoals meestal is het uitleggen slechts een eerste stap en krijg je het pas na veel zelf doen goed in de vingers. Bovendien is er nooit slechts één manier om een bepaald doel te bereiken en is een zekere mate van inzicht vereist om steeds de meest geëigende keuzes te kunnen maken. Gelukkig is het werken met maskers niet alleen nuttig, maar ook leuk en verrassend, dus wat let u?...

Het programma Photoshop spreekt overigens niet van 'maskers', maar van 'selecties', maar dat is eigenlijk het gedeelte wat juist buiten het maskergebied ligt. Enigszins vergelijkbaar met 'objecten' dus, maar die hebben net weer iets andere eigenschappen en lijken meer op 'lagen', maar dan anders. Lang leve de verwarring... Ook hier geldt dat het precies uitleggen vaak moelijker is dan ermee aan de slag gaan. Daarbij is het uitstekend om eerst enkele programma's uit te proberen, maar maak daarna een weloverwogen keuze en leer het aan alle kanten kennen.

Wat is een masker?

Het maken van maskers gaat terug naar de tijd dat foto's werden bewerkt met retouch-spuiten en er met dunne laagjes verf delen werden overgespoten. Met behulp van in de juiste vorm geknipte papier of kunstof film werden de delen die niet geraakt mochten worden dan afgedekt. Wat later werd hiervoor een speciale polyester film gebruikt die een flinterdun en afpelbaar maskerlaagje bezat. Dit laagje was ter verduidelijking meestal robijnrood gekleurd, hetgeen men nog steeds terugziet in de functie 'ruby' met een robijntje als ikoon.

Het maskerlaagje werd met een zeer scherp mesje licht ingesneden en ook dit vind je vaak terug in het symbooltje voor maskers in de vorm van een snijmesje. Gelukkig bezit de digitale versie van dit mesje veel verfijnde mogelijkheden die het werken ermee een stuk veraangenamen en de functionaliteit enorm hebben uitgebreid. In eerste instantie al door een verdeling in het maskeren in rechthoekige of ronde (cirkels en ellipsen) vlakken. Verder kan men het masker als het ware met een instelbare penseel schilderen of als een onregelmatige vorm uitsnijden.

Toverstaf en lasso

We kennen een prachtige en sterke functie die bij Photoshop (en de afleidingen hiervan) als 'Lasso' bekend staat en bij mijn standaard-bewerkingsprogramma Picture Publisher als 'Automask'. Je trekt hierbij als het ware een min of meer nauwe lus om het te maskeren deel en laat het programma de rest doen. Dat wil wel zeggen dat met enkele parameters de gevoeligheid zult moeten instellen, want er moet een zeker verschil in kleur of dekking te zien zijn. Nog verder gaat het toverstafje (Smart Mask)dat alle pixels die binnen een bepaalde kleurtint vallen tot een masker samenvoegt.

Chromamask

Picture Publisher kent nog een maskervorm die vaak uitstekend van pas komt en dat is Chromamask. Zoals de naam al aangeeft kun je hiermee een aantal kleuren of tinten aan een masker toewijzen. Van elke toewijzing is de gevoeligheid in de stellen en alle tinten worden tenslotte samengevoegd. Dit geeft een hoge mate van controle over het hele proces, ook al door het eenvoudige, maar doeltreffende interface. Het kiezen tussen de verschillende manieren om tot een effectief masker te komen lijkt in het begin lastig, maar wordt toch steeds meer tot een intuitieve handeling.

Een masker bewerken

Maskers kunnen op veel manieren worden bewerkt. Belangrijk en veel toegepast is 'feathering' waarmee de contour ervan in meer of mindere mate verdoezeld wordt. Verder kan het masker worden omgedraaid, dat wil zeggen dat wat eerst buiten het masker lag wordt nu masker en andersom. Gaten in hte masker kunnen worden opgevuld en de contour kan enigszins worden strakgetrokken. Daarnaast kunnen maskers in grootte worden aangepast, worden verplaatst, gedraaid of gekopiëerd. Tenslotte kan een masker ook worden omgezet in een object...

Objecten en lagen

Onder een object wordt het gedeelte verstaan dat niet door een masker wordt afgedekt. Bij Photoshop heet dit dus een selectie. Objecten zweven als het ware boven de rest van de afbeelding en kunnen met de muis eenvoudig worden verplaatst, vergroot en verkleind. Een tekstobject bijvoorbeeld kan zo nauwkeurig worden aan- en ingepast, waarna het weer met de ondergrond wordt verbonden. Photoshop spreekt van lagen ('layers'), hetgeen ook een soort objecten zijn, maar die daarbij de grootte van de afbeelding bezitten - als het ware een transparant vel met daarop het geselcteerde object.

Kanalen

(Kleur)kanalen ('channels') bevatten de informatie omtrent de kleurenelementen in een afbeelding. Ze worden zichtbaar gemaakt in de kanalenmanager. Het aantal kanalen is afhankelijk van het kleurenmodel. Bij een geïndexeerde kleuren zoals bij een Gif-file is slechts één kanaal nodig. Bij het gebruikelijke RGB-model uiteaard drie en bij het afdrukmodel CYMK zijn het er vier. Dit zijn de standaardkanalen, maar er kunnen extra kanalen met informatie aan worden toegevoegd - tot een totaal van 24 kanalen. De extra kanalen worden alfakanalen genoemd.

Alfakanalen

Alfakanalen zijn in feite een ingebouwd masker met transparantie, hetgeen wil zeggen dat ze zowel transparante als ondoorzichtige delen bezitten. Deze kunnen scherp van elkaar zijn gescheiden of een geleidelijke overgang vertonen. Ze betekenen een buitengewoon krachtig hulpmiddel van allerlei overgangs-effecten en zijn onmisbaar wanneer men twee of meerdere beelden in elkaar wil doen overgaan - 'blending', zoals dit ook wel wordt genoemd. In sommige opslagformaten, zoals bijvoorbeeld TIFF kan het alfakanaal ook worden bewaard.

 
 

Scherpte met een 'onscherp masker'

Velen hebben er hun verbazing over geuit hoe je met de functie 'unsharp mask' afbeeldingen juist scherper kunt maken. Het lijkt natuurlijk ook vreemd, maar enige uitleg over wat er precies bij gebeurt maakt een heleboel duidelijk. Zoals de meeste digitale bewerkingen stamt ook deze uit het analoge tijdperk en ontleent daaraan in feite zijn naam. Door een oorspronkelijk negatief af te drukken met een onscherp postief (grijs)masker ontstond er bij overgangen in het beeld een extra benadrukking die zich vertaalde in een schijnbare randscherpte.

Inderdaad schijnbaar, want de werkelijke scherpte veranderde door dit alles niet. Dat zou immers alleen maar kunnen doordat er ook meer detail (in de vorm van informatie) werd toegevoegd en dat gebeurt hier natuurlijk niet. Desondanks blijkt het in een gedigitaliseerde uitvoering een geweldig hulpmiddel om afbeeldingen als het ware een goede wasbeurt te geven. Met name gescande afbeeldingen verliezen altijd iets aan scherpte en dat verleent er vaak een wat futloze indruk aan. Met 'unsharp mask' zitten ze dan ineens weer goed gestreken in het pak.

De exacte werkwijze bij een digitale functie is in de grond anders dan in de donkere kamer en speelt zich op pixelniveau af. Mede daardoor is deze bewerking zo krachtig, dat je als gebruiker makkelijk doorschiet en een afbeelding krijgt die niet meer plezierig is om naar te kijken. Ze raakt dan min of meer haar identiteit kwijt omdat de pixels ervan hun samenhang dreigen te verliezen. Een verdere waarschuwing is ook dat je de 'unsharp mask'-functie altijd als laatste moet toepassen, omdat andere bewerkingen, zoals een 'resampling'-proces bij het verkleinen het min of meer teniet doen.

Dat het effect heel wezenlijk kan zijn is duidelijk te zien op deze dubbele afbeelding van een horloge. Zelfs details als de structuur van het bandje, die op de oorspronkelijke scan niet waren te zien, worden weer zichtbaar. Dit is ook de reden dat bijvoorbeeld de FBI dit soort software gebruikt om vage vingerafdrukken en verre nummerplaten van auto's weer leesbaar te maken. Om niet te veel essentiële informatie te verliezen worden hierbij vaak kleine opeenvolgende stappen genomen. Bovendien hangt het resultaat in sterke mate af van de instellingen die op hun beurt afhankelijk zijn van de afbeelding zelf.

In feite wordt in een klein gebied, dat wordt bepaald door drie instellingen, het contrast sterk verhoogd. Die drie instellingen zijn: Amount/Strength, Radius en Threshold. Het eerste spreekt voor zichzelf en bepaald de mate waarop het effect wordt toegepast (vergelijk de volumeknop op een radio). Dit is echter ook afhankelijk van de andere instellingen en vandaar dat door middel van een preview het effect meteen is te beoordelen. Omdat de bewerkingen in eerste instantie uitsluitend in het werkgeheugen plaatsvinden kun je interactief zo verschillende instellingen uitproberen en pas aan het eind de defintieve keuze maken.

Met Radius bepaal je hoe breed het scherpte-effect verschijnt. Een te grote waarde doet rare halo-achtige verschijnselen onstaan en meestal zul je gewoon de standaardwaarde 1.0 kunnen aanhouden. Bij Threshold daarentegen pakt juist een te lage waarde vaak niet erg fraai uit. Hiernee wordt een soort drempelwaarde aangegeven voordat de verscherping plaatsvindt. Door een waarde als 3-8 in te geven ontstaat een soort verdoezeling die een te onnatuurlijke verscherping tegengaat. Een en ander is echter afhankelijk van het onderwerp. Een bosgezicht verdraagt veel meer dan een close-up van een gezicht.

  
Dat een overdreven toepassing van het unsharp mask-effect (hier met de maximale instellingen, maar dit is ook nog meerdere malen te herhalen) bijzondere resultaten kan opleveren geeft het bovenstaande voorbeeld weer. Hoewel er niet voor bedoeld kan de bewerking ook een heel nieuw soort beeld creëren...

 
 

Beeldcompressie

Zelfs toen computers zich nog uitsluitend met tekst bezig hielden was er al sprake van compressieprogramma's, maar het werd pas echt een hot item toen men de mogelijkheid kreeg om afbeeldingen op het scherm weer te geven en men deze via bulletinboards (de voorlopers van ons huidige internet) wilde versturen. Ook het toen vrijwel enige transportabele medium als een floppy disk had een slechts beperkte capaciteit en om daar toch voldoende plaatjes op te krijgen was een zekere mate van compressie dus absoluut geboden.

Na diverse, elkaar bestrijdende, systemen kwam er tenslotte één methode bovendrijven, bekend geworden als LZW, naar de namen van de heren Lempel, Ziv en Welsch. Het toendertijd populaire pioniersprogramma PKZIP van Phil Katz en ook het huidige WinZIP van Nico Mak maken hiervan gebruik. Wat er o.a. aan ten grondslag ligt is dat wanneer 8 maal een gelijk gekleurde pixel voorkomt (redundancy) je dit kunt schrijven als (bijvoorbeeld) KKKKKKKK, maar ook als 8K. Het is duidelijk dat dit laatste een besparing van 6 tekens oplevert.

Een populair grafisch formaat als het nog steeds bestaande GIF, in de computer-oertijd ontwikkeld door de online-dienst Compuserve, maakt hiervan gebruik en past tegelijk nog een andere truc toe. Het aantal kleuren wordt verminderd tot maximaal 256. Door eerst te analyseren welke kleuren in het origineel het meest voorkomen en daar het zogenaamde 'kleurpalet' op af te stemmen, bleek het resultaat, zelfs voor foto's (althans naar de toen heersende norm) niet eens zo slecht. De compressie bedraagt echter vaak niet meer dan 1.5-2 maal.

Door de wijze van comprimeren is deze groter in horizontale dan in verticale richting en ook neemt de compressie-factor af wanneer er veel verschillende kleurnuances in de afbeelding voorkomen, zoals dat o.a. bij foto’s het geval is. Daarom werd speciaal hiervoor een geheel nieuw compressiesysteem ontwikkeld door een comité, de Joint Photographic Experts Group (JPEG). In tegenstelling tot het LZW-algoritme is dit echter een zogeheten ‘lossy’ compressie, dat wil zeggen dat een deel van de oorspronkelijke data definitief wordt verwijderd.

Parallel hieraan was nog een comite druk aan de gang, de Moving Pictures Experts Group, die eenheid wilde brengen in de noodzakelijke compressie van digitale video en audio. De resulterende MPEG-standaard kent diverse versies en is eveneens een lossy-formaat met typische kenmerken die hebben te maken met het opeenvolgen van beeldjes met slechts kleine verschillen. Zonder deze compressie zou digitale video niet eens kunnen bestaan en in het kielzog ervan is bovendien het succesvolle mp3-audioformaat ontstaan (voluit MPEG -1, layer 3).

Kijk voor een overzichtelijke uitleg omtrent compressie in het algemeen op de fastastische site 'How Stuff Works'