![]()
Фокус-стекинг
Фокус-стекинг — метод цифровой обработки изображений (также известный как слияние фокусной плоскости и z-стекинг[1]) для получения итогового изображения с большей глубиной резкости (ГРИП) посредством объединения исходных, сделанных с разными расстояниями наводки.
![]()
![]()
Описание![]()
Править
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 изображений[2][3]. Фокус-стекинг может использоваться в любой ситуации, когда отдельные изображения имеют очень малую глубину резкости; макросъемка, 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![]()
Править
Получение достаточной глубины резкости может быть особенно сложным в макросъемке, 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 определенной 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.
.jpg)
![]()
![]()
В микроскопии![]()
Править
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![]()
Править
↑
«Malin Space Science Systems — Mars Science Laboratory (MSL) Mars Hand Lens Imager (MAHLI) Instrument Description» Архивная копия от 5 августа 2011 на Wayback Machine, Msss.com. Retrieved 2012-12-10.
↑
336 Архивная копия от 7 апреля 2022 на Wayback Machine, Johnson 2008
↑
231-232, Ray 2002
![]()
![]()
Литература![]()
Править
- 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.