Verscherpen

Verscherpen is eenvoudig te begrijpen: meest basis is in de beoordeling van twee foto’s (één verscherpt en één niet), iedereen kan de verscherpte foto eruit halen met de woorden meer detail en meer in-focus. Maar wat is het eigenlijk verscherpen, en waarom is het nodig?

Technisch gezien zijn digitale opnames discrete samplings of copies van een analoog signaal van het origineel. De frequentie van de digitale sampling en de hoeveelheid data bepalen hoe goed het analoog signaal kan gereproduceerd worden op digitale wijze. Hoe meer data, hoe beter de digitale opname gelijkt op het origineel en omgekeerd.

Moderne DSLR’s hebben een sampling frequentie van 7.000 bij 5.000 pixels (bvb. Nikon D810) en zelfs meer, met een opnamediepte van 14 bits voor elk kanaal rood, groen en blauw. Dit is een enorme hoeveelheid data, maar in vergelijking met de analoge realiteit met oneindig veel variaties in detail en kleur, eerder beperkt. In de echte wereld zijn er oneindig veel blauwschakeringen in de lucht en een eindeloos aantal details, waarvan je camera slechts een 7.000 pixels van het horizontaal detail kan zien met een enkele duizenden schakeringen van blauw. Zelfs met deze cijfers veroorzaakt dit twee resolutiegebonden problemen:

  • details die kleiner zijn dan één pixel gaan verloren
  • kleurovergangen tussen details binnen één enkele pixel gaan eveneens verloren (de digitale kleurwaarde die opgeslagen wordt is geen van beide originelen, maar ergens tussenin)

Het voornoemde probleem is wat details in je digitale opname wazig doet lijken. Het klassieke voorbeeld is dat van een diagonale overgangslijn doorheen een pixel. De pixel kan zwart, wit of een tussenliggende waarde zijn. Als je camera deze pixel volledig zwart of wit zou maken, dan krijg je te maken met het ‘trap’-artefact. Het alternatief is dat de pixel als een tussenliggende grijswaarde wordt opgeslagen. Dit resulteert eveneens in een trapartefact, maar is minder zichtbaar. Geen van beide gevallen is correct en beiden reduceren de waargenomen scherpte van het opgenomen beeld.

Alle digitale camera’s gebruiken een in-camera interpolatietechniek om deze overgangen te detecteren en passen één of andere vorm van digitale sampling toe om deze tussenliggende pixelwaarden van de randen te bepalen. Het resultaat is een geleidelijke overgang van de ene kleur naar de andere in plaats van een precieze overgang van pixelwaarden tussen naburige pixels op de randen. Onze hersenen zijn echter getraind om deze geleidelijke overgangen als wazig of blurry te zien en als onscherp te interpreteren; dus onbewerkte, niet-verscherpte digitale beelden worden als ‘soft’ ervaren, ongeacht de resolutie van de sensor.

Om de zaken nog erger te maken, gebruiken de meeste digitale camera’s een anti-aliasing filter: dit is in essentie een diffusiefilter over de sensor. Het Bayerpatroonfilter gebruikt in vele digitale camera’s, heeft de neiging om kleurartefacten en moirépatronen te produceren bij kleine details (zeker als deze details zich herhalen, bvb. lijnen of ruitjes op hemden en broeken). Door het licht van deze details doorheen dit filter gedeeltelijk over meerdere fotosites uit te smeren, kan het algoritme deze artefacten naderhand vermijden of in elk geval verminderen. Ongelukkig genoeg maakt dit ook de randen van de verschillende onderwerpen minder scherp.

De methode om digitale opnames te corrigeren voor deze softe overgangen is om gebruik te maken van een verscherpingsfilter: in-camera of nadien in een beeldverwerkingsprogramma. Deze filters werken allemaal op hetzelfde principe: overgangen detecteren en deze vervolgens te accentueren. Nu we dit weten, is het enkel nog zaak om te leren deze filters op het juiste moment te gebruiken en op de juiste manier.

We moeten in staat zijn om de mate van verscherping te controleren en bepalen hoe het wordt toegepast op ons digitaal beeld. In Lightroom gebruiken we hiervoor de ‘sharpening’ tool om het contrast te benadrukken tussen lichtere en donkere overgangen. In recente versies van Lightroom hebben we de mogelijkheid om de volgende parameters te beïnvloeden:

  • Amount: bepaalt de agressiviteit van de verscherpingsactie, waarbij 100 beschouwd wordt als zeer hoog en iets rond de 50 als een normale waarde, uiteraard ter beoordeling van beeld tot beeld en in relatie met de andere parameters die worden geselecteerd
  • Radius: bepaalt hoe wijd het gebied van de overgang wordt beïnvloed, in essentie hoe duidelijker de ‘verscherpingshalo’ wordt gemaakt
  • Detail: is een soort van ‘halovermijding’ en onderdrukt het verscherpingsartefact om detail te bewaren in de zone van de halo
  • Masking: creëert een soort masker dat probeert om tonale gebieden te isoleren van randen, waarbij de software bij een hogere waarde meer en meer enkel de randen zal verscherpen

Elk van deze vier tools heeft een extra optie: door gebruik te maken van [alt] (Windows) of [option] (Mac) toets, toont de software een overlay die het beoordelen van de desbetreffende tool doeltreffender maakt in het kiezen van de juiste sterkte.

Vergeet echter niet dat verscherping in post-processing noodzakelijk is, maar enkel een beeld kan verbeteren dat al scherp was om te beginnen. Verscherping brengt geen oplossing voor camera shake, slechte focus of ongepaste scherptediepte. Als je na het verscherpingsproces nog steeds een soft beeld hebt, dan is waarschijnlijk het verbeteren van je techniek een eerste stap in de goede richting van een scherp beeld!

Op YouTube vind je verschillende goede tutorials, maar ik vind deze van Laurence Baker best goed: