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數(shù)字化圖像清晰度處理原理和校正調(diào)節(jié)方法

      本文以數(shù)字化圖像清晰度處理原理為依據(jù)，討論了圖像清晰度的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則和要點，并介紹了彩色圖像分通道清晰度調(diào)節(jié)方法。

一、 數(shù)字化圖像清晰度的處理原理

      清晰度是圖像細(xì)節(jié)邊緣變化的敏銳程度。在圖像細(xì)節(jié)的邊緣處，光學(xué)密度或亮度隨位置的變化越敏銳（變化快）、越劇烈（反差大），則細(xì)節(jié)的邊緣就越清晰，可辨程度越高。

      在圖像信息的傳遞過程中，細(xì)節(jié)本身及其清晰度都會有所損失。以印刷復(fù)制為例，假設(shè)原稿為彩色反轉(zhuǎn)片，其細(xì)節(jié)分辨力（解像力）可以達(dá)到甚至超過100線對/毫米，但按照采樣定理，只有超過200線對/毫米(5080ppi)的掃描分辨力才能將細(xì)節(jié)全部分辨出來�？梢�，在通常使用的掃描分辨力下，較多的圖像細(xì)節(jié)信息會丟失。彩色圖像加網(wǎng)后所形成的玫瑰斑也會對細(xì)節(jié)的再現(xiàn)產(chǎn)生干擾，使其難以辨別。影響印刷圖像復(fù)制清晰度的因素還有圖像反差壓縮、制版及印刷套準(zhǔn)精度等。為了保證圖像細(xì)節(jié)及其清晰度的再現(xiàn)，有必要進(jìn)行圖像清晰度增強(qiáng)處理，使尚未丟失的細(xì)節(jié)得到良好的再現(xiàn)。

      圖像的細(xì)節(jié)往往具有較為明顯的邊界光學(xué)密度跳躍。人眼視覺系統(tǒng)具備對圖像密度突變的邊界區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)的特性。古老的照相制版技術(shù)則采用了虛光蒙版(Unsharp Mask)技術(shù)來提高密度躍變邊緣的反差，以達(dá)到強(qiáng)調(diào)清晰度的效果。

      在圖像數(shù)字化采集、處理的今天，清晰度增強(qiáng)也同樣以數(shù)字化的形式進(jìn)行處理。如圖1所示，原稿圖像經(jīng)過掃描被數(shù)字化成不連續(xù)的像素，像素具有不同灰度值。在圖像細(xì)節(jié)的密度突變邊緣處，數(shù)字圖像信號灰度值也有明顯的差異。

      數(shù)字式虛光蒙版技術(shù)大量用于圖像掃描儀和圖像處理軟件中。其基本原理是：在對某個像素進(jìn)行處理時，取該像素周圍的若干個像素，計算這些周圍像素灰度的平均值U平均。隨后，用中心像素的灰度值U中心減去周圍像素的灰度平均值U平均，得到虛光蒙版信號U虛光蒙版。將此虛光蒙版信號與中心像素的灰度值相加，就可以使圖像細(xì)節(jié)邊緣的反差發(fā)生變化，即：邊緣的暗側(cè)更暗而亮側(cè)更亮。拉大細(xì)節(jié)邊緣的反差可以達(dá)到提高目視清晰度的作用。

      針對不同的圖像清晰度處理要求，可以取不同強(qiáng)度的虛光蒙版信號進(jìn)行處理（幅度值k），還可以改變?nèi)≈車�像素選取的范圍大�。ò霃街担�。同時，為了避免對皮膚等區(qū)域進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)后造成粗糙感覺，還可以設(shè)置一個門限值U門限，只有細(xì)節(jié)邊緣灰度值反差大于門限值才進(jìn)行清晰度強(qiáng)調(diào)。某些優(yōu)秀的軟件甚至可以對不同階調(diào)、不同色相的顏色進(jìn)行不同幅度的清晰度強(qiáng)調(diào)。