[this article in english]
Имитировать плёночное зерно в цифровом изображении можно разными способами. Так или иначе они сводятся к одному из двух принципов:
- Наложение сканированного зерна.
- Генерация зерна.
Оба подхода имеют право на существование, обладают своими плюсами и минусами. На первый взгляд, сканированное зерно максимально «честное». Но каким бы оно не было настоящим, существует такое зерно отдельно от изображения, никак с ним не связано, а значит всегда будет выглядеть как наложенное. Так же при наложении сканированного зерна возникают существенные ограничения по управлению его размерами, фактурой, плотностью и другими параметрами.
После многолетнего изучения свойств эмульсии кино/фото-пленок и экспериментов по их печати и сканированию, нам удалось создать достоверную математическую 3D-модель, которая позволяет генерировать «аналоговое» зерно и гибко им управлять.
Эта модель базируется на принципах, определяющих аналоговые свойства эмульсии. Вот некоторые из них:
- Зерно не накладывается на изображение. Изображение состоит из зерна. Один из ключевых выводов (но не единственный), который из этого следует — детализация изображения зависит от размера зерна, и обычно видимые детали не превышают размер зёрен.
- Эмульсия пленки имеет определенную толщину, то есть не является плоской. При прохождении через слои эмульсии свет определенным образом преломляется и переотражается.
- Галогениды серебра (а также гранулы красителей) обладают объемом. Соответственно, по-разному повернуты относительно плоскости эмульсии и неизбежно отбрасывают тень.
- Гранулы зерна бывают разной формы — классические округлые и «плоские» T-формы.
- Распределение галогенидов серебра неравномерно в толще эмульсии. Галогениды не существуют по отдельности, образуя сложные формы конгломераций.
- Зерно всегда присутствует в ярких светах, поскольку эти области соответствуют максимальному почернению негатива, то есть максимальному скоплению галогенидов серебра. Которые неизбежно оставляют след на позитивном изображении при печати с пленки на пленку (или с пленки на бумагу). При этом, в силу особенностей восприятия человека, в самом светлом тональном диапазоне зерно менее различимо (но не может отсутствовать вовсе).
- Зерно всегда присутствует в глубоких тенях, поскольку эти области соответствуют минимальному почернению негатива, то есть минимальному скоплению галогенидов серебра (максимальной прозрачности негатива). Соответственно, при печати позитивного изображения с пленки на пленку (или с пленки на бумагу) печатный носитель максимально засвечивается в тенях. Тем самым проявляются зерновые свойства печатного носителя, в совокупности со следом исходного негатива.
Наш алгоритм генерит зерно на основе локальных цвето-яркостных характеристик изображения, таким образом оно всегда с ним связано.
Гранулы генерятся в 3D-модели в объемном виде. Каждая гранула поворачивается относительно плоскости изображения на определенный угол. Гранулы случайным образом смещаются в разные стороны и образуют кластеры. На полученную структуру «галогенидов» накладывается текстура исходного изображения (не наоборот) с учетом переотражения и рассеивания света в слоях «эмульсии». В процессе имитации печати исходно негативное зерно становится позитивным и встраивается в изображение как его неотъемлимая часть, то есть не выглядит как наложенное.
С одной стороны, генерация зерна позволяет избежать необходимости использования довольно больших по объему файлов сканов, которые необходимо включать в дистрибутив инсталлятора. Ведь в этом случае, чтобы не было визуальной повторимости, потребовались бы десятки или даже сотни сканов высокого разрешения. А также дополнительные ухищрения — их повороты, зеркальные отражения для каждого фрейма и т.д.
С другой стороны, генерируемое зерно требует вычислительных ресурсов и неизбежно замедляет работу плагина. Впрочем, нам удалось вместить эти потери всего лишь в пределы 5% от общей производительности плагина.
Как это работает?
Читать далее →
