数码照片的锐化（上）

曾立人

数码照片需要锐化，这是一个数码摄影者刚入门就知道的事实，在网上搜索引擎内键入“数码照片的锐化”或“锐化”词组搜索，可以发现数万个相关的链接。有意思的是，越是高档的相机，用象RAW等越专业的格式拍摄，出来的照片就越柔和，更需要锐化。这是为什么呢，

数码照片为何要锐化

原来这和数码照片的成像原理有关。数码图像大多是由呈方块的像素组成的，因为凭借方块小而使图像看上去是平滑连续的色调，但是当物体边缘轮廓明显且呈斜线时，这叠砖块式的阶梯就容易显现出来，有时还一并出现干扰假象摩尔条纹。为避免这种现象的出现和过滤掉另外一些干扰信号，数码相机上都安装了一个可过滤掉不同频率的图像信息的低通滤镜(low-pass filter，也叫anti-aliasing filter，就是防锯齿现象滤镜)。

因为不同的数码相机有不同的低通滤镜和低通算法，在将收集到的图像信息过滤和将图像稍许模糊后，数码相机在机内处理图像并将其变成一定的图片格式，又加上一定的锐化，使图像还原到一定的清晰度。这种先模糊后锐化的做法会使景物的细节有一定的损失，另外，相机将图片变成一定格式时施加的锐化量是由厂家既定的，用户无法调整，所以相机制造商在一些更专业的如RAW等图片格式上不添加任何锐化值，摄影师在事后可以自己选择锐化程度，这就是越专业的相机拍摄的照片起初看上去更柔更模糊的原因。

锐化的功能主要是对低通滤镜造成的模糊的补偿。不过，图像在改变分辨率、放大、缩小和打印过程中也会被虚化，所以锐化的第二个功能是弥补这些虚化。也就是说，一般用 JPEG等已经进行机内锐化的格式拍摄的照片，只要用锐化补偿打印和显示过程中引起的虚化就行；而用RAW等没有机内锐化格式拍摄的照片，则既要补偿低通滤镜引起的模糊又要补偿后期处理导入的虚化。弥补低通滤镜造成的模糊只要加用锐化方法，在屏幕上目视效果达到清晰就行。弥补后期处理过程中引进的虚化则要复杂些，锐化量要通过摸索、试验，等出片后的效果满意后才能确定，所以不是目视屏幕就能定铎的。当然两者原理是一样的，只要前者会了，后者通过试验也不会有问题。

锐化的原理和一般规则

锐化的基本原理是利用人眼把边缘反差大的物体视为清晰的特性，以增强局部反差，特别是以边缘轮廓反差，来造成清晰度提高的假象。如图3所示，当两个亮度不一样的区域A和B相邻时，计算机就通过在它们之间增加两个夸大了 A和B亮度反差的C和D像素，来增加肉眼观察的边缘清晰度。这样一来，目视清晰度提高，就达到了锐化效果。

Photoshop里的锐化滤镜USM，就是利用这个原理给图像锐化的。USM的英文全称是Unsharp Mask，翻成中文的意思是“模糊蒙罩”。怎么会用一个“模糊”的东西来达到锐化的目的呢，原来在老式暗房里，人们常先将底片夹上一片透明但有厚度的片基翻印一遍，使图像模糊，然后把这张模糊的底片和清晰的底片夹在一起洗印或放大，奇怪的是这张叫“模糊蒙罩”的模糊底片，会神奇地使印出的照片看上去更清晰。Photoshop的创造者们沿用了这个概念和名称，常常会引起英文版使用者们的误解，中文版本的Photoshop干脆不翻译过来，用了USM缩写代替，倒也是个明智之举。

最能控制锐化效果的莫过于Photoshop的USM锐化滤镜了(图4)。在这个界面下，数值越大，图3中C和D两块的亮度差距也越大，画面锐化效果就越明显。半径越大，C和D两块的横向宽度就越大，效果是边缘更明显，但此值太大时物体边缘会出现“光晕”。阈值指的是A和B的亮度必须相差多少，才被滤镜看作边缘像素并被锐化，所以阈值越小，A和B被认为是两块，边缘区分；它的值越大，A和B就被认为是一块，反差就小、锐化效果就更不明显。为了使锐化程度一目了然，锐化时图像的显示比例一定要在100％。一般来说，用低半径值，高数量值，阈值为零效果比较好。半径值在人像图片时使用O．3—0．5，风光图片用O．7～-0．8左右，一般半径值在1以下为好。数量值根据目视效果断定，在图像尺寸较大时应该更大些。

因为锐化的性质决定了它永远面临着这样一个矛盾，也就是，不锐化图像模糊不行，锐化过头了更不行。锐化过头，一是会在物体边缘增加“光晕”显得假，二是会增加一些景物上原来看不出的细节、突出颗粒噪点、或强化被摄人物不想看到的缺点等。因此，锐化的一般原则是：适量锐化，宁欠勿过；不同被摄体使用不同锐化方法。

锐化不会无中生有增加清晰度，只能强化画面上现有的反差信息。锐化因为一施加到图片上就不能再还原，所以对图片锐化前都一定要保留一原始备份。锐化因此也要在其他所有处理都完成后才能进行。一个比较好的做法是，提供给终端客户或打印的是加锐化后的照片，而自己保留的都是不加锐化的。

高级锐化方法一：只锐化亮度信息

除了在USM锐化滤镜里通过反复调整数据获得好效果外，下面我再讲几种比较高端的锐化方法。这些方法和仅仅用USM锐化滤镜不同的是它们在锐化的同时不会因为锐化了图像的所有细节而强化色彩和噪点。第一个方法是只锐化 Lab模式下的明度通道。这个方法因为只锐化亮度通道，不和色彩挂钩，所以色彩和噪点不会得到夸大，一般的照片都宜使用这个锐化方法。

具体做法是：打开照片，到图像—模式-Lab颜色菜单下先将图片的色彩模式由RGB颜色变成Lab颜色模式。然后在窗口—通道菜单下打开通道面板，在面板上选中明度通道，这时你可以关掉其他通道(图5)，屏幕上显示的图像就变成黑白的了，或象图6一样让其他通道也可以看到(显示的图像是彩色的)。然后再到滤镜-锐化-USM锐化菜单下将数据调整到最佳处(图7)。锐化完成后一定要将色彩模式变回到RGB，否则就只能存成PSD或TIFF格式，因为JPEG格式不支持Lab色彩模式。

与此方法异曲同工的是用平常的RGB模式在滤镜—锐化-USM锐化菜单下将图片锐化，然后马上到编辑—消褪菜单下(若中间穿插了其他步骤编辑—消褪菜单就灰掉不能用了)按图8将模式变成亮度。其效果基本和Lab方法相同，方便的是不用在RGB和Lab模式之间转换。