Cosa fa effettivamente il filtro "High Pass" di Photoshop sotto il cofano?

Sto cercando di avvolgere la mia testa attorno a questo filtro. Come alcuni altri filtri, trovo che non capisco come funzioni, sia visivamente che in termini di algoritmo. Spero che imparando il secondo, anche il primo farebbe clic in qualche modo.

L'high pass è l'opposto della sfocatura gaussiana

Se scattate un'immagine e la sfocate, mantenete solo le "basse frequenze". L'high pass fa il contrario, lascia passare solo le "alte frequenze", o ciò che la maggior parte delle persone chiama "i dettagli". Qualsiasi immagine può essere decostruita in questi due componenti.

Hai usato la maschera di contrasto per rendere più nitida un'immagine? Tale filtro equivale in realtà a scattare un'immagine e ad aggiungere una copia filtrata passa alto. Puoi confermarlo in Photoshop applicando il filtro passa-alto su un livello duplicato e modificare la modalità di fusione per sovrapporre.

Un filtro passa-alto è un installatore che rimuove le informazioni a bassa frequenza da un singolo. Ora ci sono molti modi per implementare un filtro passa alto, ma molto probabilmente il filtro passa alto photoshops è il risultato sottraendo l'immagine sfocata dall'originale (come menzionato da @filip ). Semplicemente tutta l'immagine meno la bassa frequenza è solo l'alta frequenza.

Ora se sottrai una sfocatura da un'immagine finirai con pixel negativi. Questo non è possibile per Photoshop. Quindi, ciò che viene fatto invece è che il risultato è scostato di 127 (o 0,5 se si vogliono valori in virgola mobile), quindi il grigio in realtà non significa alcun cambiamento di valore. La modalità overlay e linear light è progettata per funzionare al contrario delle immagini codificate in questo modo (bit a seconda di ciò che è necessario moltiplicare / aggiungere o aggiungere / sottrarre saggiamente pezzo).

Ora per cosa lo useresti? Bene, può abituarsi a isolare i bordi e il caso d'uso principale è quello di usarlo come strumento di affilatura. In effetti, la maschera di contrasto esegue questa operazione in un solo passaggio. A volte, tuttavia, la maschera di contrasto non ti dà abbastanza controllo sui risultati. Quindi potresti usare il filtro passa-alto per dividere lo stadio intermedio e manipolarlo per controllare dove vuoi che avvenga la nitidezza e dove no.

Questo ci porta a flussi di lavoro di separazione di frequenza , vedi potrebbe essere che la tua immagine sia leggermente irregolare o piuttosto spesso la pelle sia in qualche modo irregolare. Ma non vuoi esattamente distruggere la trama dell'immagine. Quindi ora dividi l'immagine in componenti bassi e alti. È quindi possibile dipingere i componenti bassi in un colore uniforme moiré, mantenendo il livello di trama in alto. Oppure puoi fare il contrario per eliminare i difetti nella mappa ad alta frequenza mantenendo l'aspetto generale. Per motivi di precisione, molto probabilmente non utilizzeresti entrambi il mosso un passaggio alto, invece sottraresti manualmente, ma questo è sempre lo stesso metodo, solo le sfocature e l'arrotondamento dei risultati differiscono.

Immagine 1 : la separazione delle frequenze semplifica il fissaggio di scarpe vecchie, devo ammettere che avrei dovuto fare un po 'più di lavoro. Immagine originale da qui .

Ora c'è MOLTA magia che puoi fare con questo filtro. Ma sfortunatamente molti di questi flussi di lavoro magici potrebbero richiedere di pensare come un guru dell'elaborazione del segnale. Ad esempio, il filtro passa-alto può funzionare come base per un algoritmo di riduzione del rumore o come strato di rettifica per la rimozione della foschia mascherata dalla luminosità dell'immagine ecc.

Nessuna delle risposte finora ha toccato la matematica dietro il filtro. Ecco un articolo dettagliato da cui cito:

I filtri di frequenza elaborano un'immagine nel dominio della frequenza. L'immagine viene trasformata di Fourier, moltiplicata per la funzione filtro e quindi trasformata nuovamente nel dominio spaziale. L'attenuazione delle alte frequenze produce un'immagine più uniforme nel dominio spaziale, l'attenuazione delle basse frequenze migliora i bordi.

A questo punto dovremmo notare che un filtro passa-alto passa alte frequenze e attenua (cioè riduce) le basse frequenze .

Come risultato dell'attenuazione (o blocco) delle basse frequenze, le aree di intensità costante nell'immagine in ingresso sono zero nell'uscita del filtro passa-alto. Le aree con un gradiente di intensità elevato, contenente le alte frequenze, presentano valori di intensità positivi e negativi nell'uscita del filtro. Per visualizzare l'immagine sullo schermo, viene aggiunto un offset all'output nel dominio spaziale e le intensità dell'immagine vengono ridimensionate. Ciò si traduce in un valore di grigio medio per le aree a bassa frequenza e valori scuri e chiari per i bordi.

(Questa citazione proviene da circa la metà e precede un'immagine di esempio che dovrebbe essere abbastanza utile).

L'articolo che ho collegato merita una lettura e contiene alcuni esempi abbastanza chiari (fare clic sulle immagini). È troppo lungo per riassumere e si basa sulle cifre incluse in esso.

L'High Pass è un filtro per l'affilatura. Si potrebbe dire che è un mix di "rileva bordi" e "affilatura". La nitidezza rileva improvvisi cambiamenti tra la luminosità o il colore dei pixel e quindi li modifica. Quindi le parti luminose sono più luminose e quelle scure sono più scure.

Ma l'attività Passa alto è notare solo i bordi. L'impostazione del raggio indica al filtro quanti pixel intorno al bordo rilevato devono essere inclusi nell'immagine filtrata (livello).

Ora, questo filtro non è progettato per essere utilizzato su se stesso (ecco perché, penso, è in un catalogo diverso), dovresti usare l'immagine filtrata con quella di base, usando i metodi di fusione o simili, per far apparire i bordi dell'immagine. Ecco perché la parte "non inclusa" dell'immagine è grigia neutra. Quindi non influenzeranno i colori quando sono in modalità fusione.