Фокус-стекинг — метод цифровой обработки изображений (также известный как слияние фокусной плоскости и z-стекинг«Malin Space Science Systems — Mars Science Laboratory (MSL) Mars Hand Lens Imager (MAHLI) Instrument Description» , Msss.com. Retrieved 2012-12-10.) для получения итогового изображения с большей глубиной резкости (ГРИП) посредством объединения исходных, сделанных с разными расстояниями наводки.
Описание Фокус-стекинг представляет собой метод цифровой обработки изображений, который объединяет несколько изображений, сделанных с разными точками фокусировки, чтобы получить результирующее изображение с большей глубиной резкости (ГРИП), чем любого из отдельных исходных изображений336 , Johnson 2008231-232, Ray 2002. Фокус-стекинг может использоваться в любой ситуации, когда отдельные изображения имеют очень малую глубину резкости; макросъёмка, оптическая микроскопия и фотограмметрия являются типичными сферами применения. Фокус-стекинг также может быть полезен в пейзажной фотографии. Фокус-стекинг обеспечивает гибкость: поскольку это вычислительная техника, изображения с несколькими различными глубинами резкости могут генерироваться в пост-обработке и сравниваться для достижения лучших художественных достоинств или научной ясности. Фокус-стекинг также позволяет создавать изображения, которые с обычным оборудованием для обработки изображений сделать физически невозможно.
Исходными данными для фокус-стекинга является серия изображений, сделанных с разными расстояниями наводки фокуса; в каждом изображении будут фокусироваться различные области объекта. Хотя ни одно из этих изображений не имеет объекта полностью в фокусе, в совокупности они содержат все данные, необходимые для создания изображения, которое имеет все части объекта в фокусе. Области с фокусом каждого изображения могут быть обнаружены автоматически, например, посредством выделения границ, анализа Фурье или выбраны вручную. Затем патчи (части изображений), сфотографированные резко, объединяются для создания окончательного изображения.
В фотографии
Макросъемка Получение достаточной глубины резкости может быть особенно сложным в макросъёмке, поскольку глубина поля меньше для объектов, находящихся ближе к камере, поэтому, если маленький объект заполняет кадр, он часто настолько близок, что вся его глубина не может быть в фокусе. Глубина резкости обычно увеличивается путем остановки диафрагмы (с использованием большего числа f), но за пределами определённой точки остановка приводит к размытию из-за дифракции, что мешает фокусировке. Также при этом уменьшается яркость изображения. Фокус-стекинг позволяет эффективно увеличить глубину резкости изображений, сделанных при самой резкой диафрагме. Изображения справа иллюстрируют увеличение ГРИП, которое может быть достигнуто путем объединения нескольких изображений.
Стереофотография Стереофотография предполагает, что глаз может разглядеть любой объект на стереослайде или экране стереомонитора иначе эффект присутствия ломается. Спецэффекты, подчеркивающие главное в плоском снимке, типа боке, тут являются браком.
В микроскопии
В микроскопии требуются большие числовые диафрагмы для захвата как можно большего количества света из небольшого образца. Высокая числовая диафрагма (эквивалентная низкому числу f) дает очень малую глубину резкости. Объективы с более высоким увеличением обычно имеют меньшую глубину резкости; объектив с увеличением 100х с числовой диафрагмой около 1,4 имеет глубину поля около 1 мкм. При наблюдении за объектом, ограничения мелкой глубины резкости легко обходить путем фокусировки вверх и вниз по образцу; для эффективного представления данных микроскопии сложной трехмерной структуры в 2D-формате фокус-стекинг — очень полезный метод.
Примечания
Литература Johnson, Dave. 2008. How to Do Everything: Digital Camera. 5th ed. New York: McGraw-Hill Osborne Media. ISBN 978-0-07-149580-6. Ray, Sidney. 2002. Applied Photographic Optics. 3rd ed. Oxford: Focal Press. ISBN 0-240-51540-4.
Категория:Цифровая обработка изображений Категория:Виды фотографии