让模糊图像变明晰,让模糊的照片变明晰

让模糊图像变明晰,让模糊的照片变明晰

今天来讲一个神奇的修片技术:就是一张你完全看不到内容的模糊照片恢原!可能你也会说边看边说“怎么可能嘛?”,但看过下面的示范和介绍之后你也会心服口服的!

在许多电影和电视剧里,FBI和CIA们轻松敲几下键盘,就可以把一张完全模糊的照片变得非常清晰。可能你也曾经对此嗤之以鼻,觉得这简直就是蒙小孩子的玩意儿,又或者是特殊部门才能拥有的高科技产品。但是现在,你可以用一款平民级软件轻松达成这种效果了。

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这款软件的名字叫做SmartDeblur,也就是“智能去模糊”的意思,是由一位研究图像和信号处理的软件工程师弗拉基米尔·宇智科夫(Vladimir
Yuzhikov)开发出来的。他说,“不管是从理论上还是从实际应用的角度来看,对失真图像的重建都是图像处理工作中最有趣和最重要的环节之一。”虽然这种重建算法的研究早在70年前就已经开始了,但是直到现在我们才看到结果。

这个由程序员和图像处理专家Vladimir
Yuzhikov开发的软件,声称可以将一张手震或失焦的相片尽量回恢原状!Vladimir说:“不少人以为,模糊的相片无法修复,里面的信息也不可以重现。大家都以为相片上的像素都混在一起,原本条线分明的东西,在失焦后,结果都混成一大片相近的颜色和像素……但实情并非这样呢,这些信息其实都是根据一定规则被分配了在不同的位置。如果使用程序,根据一些假设的参数,我们是可以将相片修复回来的。”

宇智科夫的软件目前能够对两种常见的模糊情况进行处理:由于拍摄时因虚焦产生的模糊和因移动而导致的模糊,他说:“每个人都知道,想要修复它们是很困难的。”此言丝毫不虚,因为在目前阶段,市面上的商用软件都无法达到他的软件所能达到的效果。

程序的做法,就是将这些被分散的信息重新组合,程序打开时看上去是这样的。

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以自己在威尼斯拍摄的照片为例,他使用了一个合成模糊滤波器使照片模糊化,然后使用自己的软件对其修复。从上图中可以看到SmartDeblur的确很有效。虽然不能将照片恢复到原始状态,但这样的效果已经很令人震惊了。

修复程序的操作过程十分简单。首先,先选择相片中模糊的问题成因:失焦、动态模糊、又或者是高斯模糊。之后就将模糊器的焦点移到你觉得满意为止。

很多人认为模糊是一种不可逆的操作,而且信息会相应地永远丢失,因为每个像素都变成了一个斑点,一切都混在了一起,如果遇到了模糊半径比较大的情况,整个图片将会呈现出单一的色彩。但这不完全对,其实所有的信息只是根据一些规则而进行了重新分配,通过一些假设,我们就完全可以重建图像。

这个程序里面有几个神奇例子,例如这张纸上面有一些字,但摄影师拍摄时失焦,结果无法清晰看到上面的字样,在程序处理后:

当然,只能修复经过人工模糊处理的图像还远远不够。虽然一些现有的去卷积方法也可以对图像进行增强,但是过程及其复杂,耗费时间也很较长,处理一张图片需要几小时甚至几天。Adobe公司以前也演示过一些类似的去模糊方法,但也只能处理在因相机抖动引起的模糊,并且需要利用设备中加速度计里的跟踪数据。

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对于我们这些普通用户来说,真正的问题是在现实中拍摄的模糊照片是否能变清晰,而不是对于那些通过人工合成的模糊图像的处理。毕竟,我们在现实中使用任何一台相机,都有可能因为没对上焦或者不必要的运动而产生模糊。因此我们也对SmartDeblur的实拍照片处理能力进行了一番测试。结果证明:SmartDeblur运行的结果虽然不是很完美,但是已经足够惊艳。以下的照片是由佳能500D拍摄。

就可以成功看到相片了!摄影网站Petapixel亦做了一些测试,先在一本杂志上拍一张失焦作品,之后再用软件修复:

因虚焦引起的模糊

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结果还可以勉强看得到几行呢!
虽然还原后的相片未至于超高清让你看到原本相片上的细节,但仍可以让你大概一窥相片上原本的东西是什么!Petapixel的测试结果是,这个软件未必每一张相片都可以回复原貌,你需要以“正确的方法”(即乎合软件的假设)来失败模糊相片,相片才可以修复。据悉Adobe的Photoshop也在研究相同的东西呢,但效果强差人意就是了……

软件处理结果

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用Canon 500D拍摄的另一个例子。
好啦,说最重要的部份,如果想下载这个软件,可以点这里看看!

因运动引起的模糊

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