עיבוד תמונה: שינוי קנה מידה תוך התחשבות בתוכן

תמיד רציתם לשנות גובה/רוחב של תמונה מבלי לקבל עיוותי פרופורציה?  ובכן הודות לפיתוח ישראלי הדבר לא רק אפשרי אלא אפילו נגיש ופשוט לביצוע, לא רק באמצעות תוכנת הפוטושופ אלא גם באמצעות תוכנות חינמיות העושות את העבודה.

פיתוח מתקדם בתחום עיבוד התמונה פרי עבודתם המשותפת של צמד הישראלים דוקטור אריאל שמיר ודוקטור שי אבידן אומץ לפני כשנתיים על ידי חברת אדובי (Adobe), מפתחת תוכנת עיבוד התמונה פוטושופ. הפיתוח מכונה Content Aware Scaling או שינוי יחס תוך התחשבות בתוכן התמונה. הסבר: שינוי גודלה של תמונה בפוטושופ היא פעולה נפוצה למדי. אלא שלעיתים אנו רוצים לשנות לא רק את הגודל אלא גם את היחס בין הגובה לרוחב. כמובן שאי אפשר שלא לשים לב לעיוות שנוצר כתוצאה מכך.

אם הצרתם את התמונה תשימו וודאי לב כי האובייקטים בתמונה הפכו דקיקים. נפוץ מאוד לראות אנשים שרזו בעשרות קילוגרמים או גלגלי מכונית אשר הפכו לאליפסות. מנגד, אם הרחבתם את התמונה, תגלו אנשים שמנים מהרגיל ושלל חפצים שעברו מתיחת פנים בלתי רצויה. בעיה זו הטרידה את אנשי המקצוע מזה שנים רבות: הן בתחום הסטילס, כאשר יש צורך להדפיס תמונה על גבי נייר פוטו ביחס של 3:2, בעוד שמרבית המצלמות הקומפקטיות מצלמות ביחס של 4:3, והן בתחום  הוידיאו בו הבעיה קשה אף יותר עם כניסתם של המסכים הרחבים אשר מותאמים להצגת סרטים (ותמונות) בפרופורציות שונות (16:9 או 16:10) ממקורות תוכן מגוונים.

שינוי גודל של תמונה, בדרך הרגילה והמוכרת לנו, התבצעה בצורה ליניארית, קרי בהקטנה, במקום שני פיקסלים סמוכים הוצב פיקסל אחד המייצג את הממוצע בין השניים. בזמן הגדלה נוספים פיקסלים בעזרת אינטרפולציה. בדרך זו, שלא מתחשבת בתוכן התמונה נוצרות תופעות הלוואי המוזכרות למעלה.

ה-Content Aware Scaling מאפשר לשמור על הפרופורציות של האובייקטים בתמונה, ומתבסס על רגישותה של הראיה האנושית לשם כך. העין האנושית רגישה יותר לניגודיות (Contrast) מאשר לפרמטרים אחרים וניתן לנצל זאת. אלגוריתם מיוחד ממפה את התמונה מבחינה אנרגטית: קבוצת פיקסלים בעלי ניגודיות גבוהה (מיקרו-קונטרסט), כמו מעבר מהיר משחור ללבן, יחשבו לאנרגטיים יותר וחשובים לשימור המבנה הכללי של התמונה. קבוצות פיקסלים בעלות אנרגיה נמוכה יותר, כמו שינוי הדרגתי בגווני הכחול של השמיים, הינם חשובים פחות. בהתבסס על מפה זו ניתן לקבוע אילו פיקסלים חשובים יותר ואילו פחות ולהסירם.

אם נשווה בין הפיקסלים שהוסרו בדרך הרגילה לפיקסלים שהוסרו באמצעות Content Aware Scaling נבחין מיד בהבדל:  בדרך הרגילה הוסרו טורים של פיקסלים בצורה ליניארית, ובדרך החדשה הוסרו “נתיבים” של פיקסלים המזכירים ברקים. (ראו תמונה בראש הכתבה).

ה-Content Aware Scaling כאמור איננה טכניקה חדשה במיוחד, המאמר האקדמי המציג אותה פורסם כבר בשנת 2007. לקח לחברת אדובי קצת יותר משנה לשלב את הטכנולוגיה בגרסה הרביעית של תוכנת הפוטושופ. מסתבר, שהיו כאלה שהקדימו את אדובי ופרסמו תוסף חינמי, לתוכנת עיבוד התמונה החופשית Gimp הקיימת מספר שנים ומתגאה בקהילת מפתחים מבוססת.

התוסף המדובר שוחרר אף הוא לפני זמן מה ונחשב יציב מאוד (לא נתקלנו בקריסות כלשהן במהלך השימוש). ונראה כי מפתחיו פשוט קראו את המאמר האקדמי מ-2007 ומימשו אותו.
התוסף ל-Gimp אף עולה ביכולותיו על מקבילו  מפוטושופ CS4 והוא כולל הגדרות מתקדמות רבות.

ועכשיו לתכלס – הוראות ההפעלה:
הוראות עבור Adobe Photoshop CS4

• היכנסו לפוטושופ, פתחו תמונה כלשהי (מומלץ לבחור בתמונת המקור ברזולוציה המרבית):

• הפכו את שכבת ה-Background  לשכבה רגילה באמצעות מקש ימין – Layer from background:

• עברו לתפריט Edit ובחרו ב-Content Aware Scaling:

• כעת ניתן לשנות את יחס התמונה באמצעות גרירת הסמן בדומה לשינוי רגיל. ניתן להשאיר את מקש Alt  הימני במקלדת לחוץ כדי לבצע שינוי גודל סימטרי משני הצדדים.

• בחרו בכלי אחר כלשהו (מסרגל הכלים) כדי לשמור את השינויים.
• יופיע מד התקדמות על המסך.
• כעת ניתן לבצע חיתוך (Crop) להתאמה לגודל החדש.

• שימרו את התמונה בפורמט לבחירתכם.

הוראות עבור Gimp (חינמית)

• הורידו את תוכנת Gimp והתקינו אותה.
• הורידו את התוסף Liquid Rescale והתקינו אותו.
• היכנסו ל-Gimp, פתחו את קובץ התמונה שברצונכם לשנות.
• תחת תפריט Layers בחרו ב-Liquid Rescale.
• בחלון התוסף שיפתח בפניכם בחרו רוחב / אורך חדשים ואשרו.
• המתינו לסיום העיבוד. אחר כך ניתן לשמור את התמונה.

כיצד אדע איזה גודל מתאים לי?
לשם הדוגמא, נניח כי ברשותנו מצלמת 12 מגה פיקסל קומפקטית בעלת חיישן ביחס 4:3. התמונות המופקות הן בגודל 3000 על 4000 פיקסלים. כדי להתאימן להדפסה על נייר פוטו סטנדרטי (ביחס של 3:2) יש להקטין את הגובה – הערך הנמוך מבין השניים, במקרה הזה 3000. החישוב הוא: 4000 חלקי 3 כפול 2. התוצאה: 2666 פיקסלים – זהו הגובה החדש שיתאים ליחס 3:2.

מעניין להשוות את תוצאות השימוש ב-Content Aware Scaling בין פוטושופ לגימפ. לחצו להפעלה (ההשוואה מתייחסת לשימוש בסיסי בתוסף ללא הגדרות מתקדמות):

התוצאה ב-GIMP  נראית טובה יותר, אם כי קיים עיוות מסוים בתמונה. התוצאה בפוטושופ סובלת יותר מתופעות לוואי וחיתוכים גסים אם כי ניכרת שמירה מוקפדת יותר על פרופורציה.
לסיכום, ניתן לבצע שינוי קנה מידה ללא איבוד פרופורציה, גם ללא כלים יקרים, בקלות ובפשטות. בין השימושים הנפוצים לטכניקה זו ניתן למנות התאמת תמונות להדפסה, התאמת תמונות לשימוש כטפט (Wallpaper)  התאמות תמונה לשימוש במסכים רחבים, ושימוש בבאנרים ובאתרי אינטרנט.

הכותב: יונתן בר-צבי yoni1z.blogspot.com.