Преимущества улучшения изображения.

Поскольку содержание цифровых изображений может быть улучшено для большей ясности, улучшение изображения с помощью компьютерного программного обеспечения является приемлемой практикой во многих научных областях, таких как микробиология, физика, биохимия, криминалистика и экспертиза изобразительного искусства. Корректировка цифрового изображения путем коррекции яркости, контрастности или цветового баланса, изменения настроек гаммы позволяют ученым выявить специфические особенности изображения, которые трудно или невозможно идентифицировать невооруженным глазом до применения этих настроек.

Термин «контраст» относится к степени различия цвета или оттенков серого, которая существует между различными характеристиками изображения как на аналоговых, так и на цифровых изображениях. Изображения с более высоким уровнем контрастности обычно демонстрируют большую степень изменения цвета или оттенков серого, чем изображения с более низким контрастом. Яркость изображения (или яркость света) представляет собой меру интенсивности после того, как изображение было снято цифровой камерой высокого разрешения или оцифровано аналого-цифровым преобразователем.

На изображениях ниже мы исследуем широкий диапазон регулировки, который возможен при манипуляции яркостью цифрового изображения и контрастности, и как эти изменения влияют на окончательный вид исследуемого изображения.

В приведенном ниже примере изображения 1, 2 и 3 показывают, как последовательная регулировка контрастности и яркости приводит к тому, что более темные участки изображения становятся более четкими.

В следующем примере показано, как старая квитанция (первое изображение) стала более читабельной (второе изображение) после применения уникальной компьютерной технологии улучшения изображения.

После того, как были проведены необходимые настройки яркости и контраста для цифрового изображения художественного произведения, мы можем идентифицировать скрытую информацию (в форме скрытых подписей, надписей и изображений, встроенных в художественное произведение).

В имеющемся в доступности программном обеспечении для обработки изображений, которое позволяет улучшать изображения (например, в коммерчески доступном Photoshop, и бесплатных Gimp и Krita), имеется несколько настроек изображения, которые можно применять ко всему изображению, однако одно и то же изменение нельзя сделать для каждого пикселя. Например, настройки гамма-выхода («Настройки цвета» в Photoshop) изменяют интенсивность каждого пикселя в соответствии с нелинейной функцией. Настройки «Кривые» или «Уровни» в Photoshop изменяют тональный диапазон и цветовой баланс изображения, регулируя яркость только тех пикселей с определенной интенсивностью и цветами.

Такие нелинейные изменения иногда требуются для выявления важных особенностей изображения (таких как скрытые подписи и надписи). Определенные корректировки, такие как вычитание фона или использование фильтра или цифровой маски, могут потребоваться для более точного извлечения информации из сложных изображений (обычно все картины являются сложными изображениями).

В следующих примерах из известных галерей, показаны работы Энди Уорхола, на которых его подпись (и) плохо или едва видимы или вообще не видны. Но после применения этих специальных методов улучшения цифрового изображения данная подпись (и) стали видны для невооруженного глаза.

Пример №1 – работа “Мик Джаггер 143” ("Mick Jagger 143"), скрин-принт, издание из 250 экземпляров, 1975, размеры 43 × 29 дюйма, галерея Guy Hepner Gallery, Нью-Йорк, США.

Ссылка на источник изображения: https://guyhepner.com/product/mick-jagger-143-andy-warhol/

– местоположение подписи Энди Уорхола, отмечено красным прямоугольником,

– в синем прямоугольнике – четко видимая подпись Мика Джаггера

На изображении ниже – в правом нижнем углу работs “Мик Джаггер 143” ("Mick Jagger 143"), из предыдущего изображения, на котором подпись Энди Уорхола плохо видна.

Как вы видите – только некоторые очертания подписи видны невооруженным глазом.

Чтобы улучшить видимость подписи автора, специальный метод обработки цифровых изображений был применён к вышеупомянутому изображению со следующими параметрами:

Результат, полученный после применения метода улучшения цифрового изображения, как было указано ранее:

На изображении ниже – нижний правый угол «Мик Джаггер 143» (черно-белое изображение)

– Подпись Энди Уорхола стала более заметной.

На изображении ниже – образец подлинной подписи Энди Уорхола (доступный из файлов интернет-архива) используется для сравнения подписи.

На изображении ниже – нижний правый угол «Мик Джаггера 143», 1975 (черно-белое изображение)

– в красном прямоугольнике – местоположение подписи Энди Уорхола

– в зеленом прямоугольнике – образец подлинной подписи Энди Уорхола, доступный из архивов в интернете (Приложение 3: Список подлинных подписей художников).

В результате сравнения изображения подлинной подписи с выявленной надписью можно увидеть совпадение основных элементов подписи.

Пример №2 – Работа Энди Уорхола "Mick Jagger Test", галерея Chase Contemporary Gallery, Нью-Йорк. Ссылка на исходное изображение: https://ivnewyork.com/products/mick-jagger-test

– в правом верхнем углу – техническое описание работы (карандашом)

– в правом нижнем углу – подпись Энди Уорхола, которая плохо видна (отмечена красным прямоугольником)

– в левом нижнем углу, отмеченном красным прямоугольником, находится область, где подписи Энди Уорхола стали видны после применения техники улучшения цифрового изображения.

На изображении ниже – нижний правый угол работы «Mick Jagger Test»,

– подпись Энди Уорхола четко не видна