Como corrigir iluminação irregular / gradiente em uma tela com fundo branco?

Eu tenho uma foto de um desenho a lápis feito em papel, tirado com um flash hotshoe na DSLR e dois filtros polarizadores ( técnica de polarizador cruzado para fotografia em tela).

O problema agora é que, ao se aproximar do desenho, a iluminação se torna irregular, pois a lente projeta uma sombra em parte da imagem. Isso cria um gradiente sobre a imagem que é aproximadamente, mas não totalmente linear.

Abaixo está um exemplo de imagem; o original tem cerca de 3 cm de largura.

Como isso pode ser editado de forma que o plano de fundo fique igualmente branco?

-Editar-

Resultados digitalizados abaixo, não corrigidos e corrigidos. Embora isso pareça bastante promissor no início, infelizmente é de resolução total o que você vê aqui (600 px de largura); o scanner pode fazer 300 dpi e o desenho tem aproximadamente uma polegada de largura. Isso é um pouco menos comparado aos 5000 px da câmera.

Além disso, a varredura não corrigida sugere que a grafite realmente reflete uma boa parte da luz, em oposição à técnica do polarizador cruzado.

O método que eu me usei é semelhante ao seu , mas usa o plug-in Resynthesizer (para GIMP) ou Fill com reconhecimento de conteúdo (para Photoshop) para reconstruir o gradiente:

1. Crie uma seleção que cubra completamente o desenho. Você pode fazer isso manualmente ou pode usar a filtragem passa-alta para calcular uma máscara de seleção como esta:

   • Comece usando um filtro de detecção de borda, como Diferença de Gaussianos, em (uma cópia) da sua digitalização para extrair grosseiramente o desenho:

     

   • Se o resultado não tiver contraste, use a ferramenta Níveis para escurecê-lo:

     

   • Aplique um pouco de Gaussian Blur :

     

   • Use a ferramenta Limiar para obter uma máscara que cubra todo o desenho e use Selecionar por cor para selecioná-lo:

     

2. Depois de ter uma seleção cobrindo o desenho, faça uma cópia da camada de digitalização original e use Heal Selection / Aware-Fill Fill para preenchê-la. Idealmente, sua camada copiada deve agora parecer uma imagem de uma folha de papel em branco:

   

3. Defina o modo da camada editada como Dividir, como em sua própria resposta. Se desejar reter parte da textura e / ou sombreamento do papel, reduza um pouco a opacidade da camada e aplique uma pequena quantidade de desfoque:

   

   (A imagem acima tem a camada preenchida Gaussiana borrada em 10px e a opacidade definida em 95%.)

4. Como opção, depois de mesclar as camadas, ajuste os níveis para definir o ponto preto (dica: use a visualização do histograma logarítmico) e aumente o contraste:

   

^{(Ps. Clique nas imagens de tamanho médio para visualizá-las em tamanho real.)}

O bom desse método é que ele pode funcionar razoavelmente bem, mesmo para gradientes de sombreamento não lineares. Obviamente, não é perfeito - se o papel tiver, por exemplo, uma mancha irregular cujo limite se encontra parcialmente sob o desenho, é improvável que o preenchimento com reconhecimento de conteúdo o reconstrua corretamente. Ainda assim, como visto acima, muitas vezes fornece resultados bastante decentes.

Edit: Eu escrevi um script do Gimp que segue as etapas abaixo e outro para a resposta do Ilmaris . Ambos os scripts estão disponíveis para download no GitHub . O caminho sugerido a seguir é este .

Estou respondendo aqui, porque tenho procurado uma solução há algum tempo e encontrei uma simples e funcional. Vamos ao resultado imediatamente:

1. Crie uma camada de plano de fundo copiando apenas uma faixa vertical do plano de fundo e estendendo-a para o tamanho da imagem original.

   No Gimp: selecione rum retângulo de cima para baixo contendo o fundo, cole Shift+Ctrl+Vem uma nova imagem e expanda Filter > Map > Tile-a para o tamanho da imagem, execute um desfoque gaussiano sobre ela e copie-o novamente para a imagem como nova camada.

2. Defina o modo de camada para Divisão .

3. Reduza a opacidade da camada conforme desejado, por exemplo, para 90%. Mantê-lo em 100% geralmente é um pouco brilhante demais.

O que isso faz, em essência, é que a camada de fundo define o valor RGB wde "branco" em cada pixel. O modo da camada de divisão amplia o valor na imagem de [0,w]para [0,255](consulte modos de camada do GIMP ) por pixel.

(Ruim) Exemplo usando curvas e gradiente linear

As primeiras tentativas eram sempre duplicar a camada, alterar o brilho para que a parte mais escura na parte inferior fosse iluminada corretamente e adicionar uma máscara de camada com um gradiente linear para iluminar apenas as regiões mais escuras. Quanto mais forte o gradiente, pior parecia.

(Melhor) Exemplo usando divisão

Divisão produz resultados muito melhores; a iluminação é fixada uniformemente e não há áreas queimadas, especialmente na parte esquerda do desenho.

Esta resposta descreve a abordagem mais rápida e confiável que conheço, com base na resposta de Ilmari Kanoren . É semi-automático; a máscara automática não funciona para imagens rígidas como a abaixo, porque não há arestas em algumas partes do desenho.

Esse script do Gimp automatiza as etapas 3 e 4 (observe que o Resynthesizer é necessário); portanto, o fluxo de trabalho é apenas: Criar seleção, executar script. Demora 6 segundos para o script concluir uma imagem de 15 MP no meu laptop de 3 anos.

Etapa 1 (opcional): ajuste as curvas para preto profundo

Etapa 2: selecione o objeto

No Gimp, a Máscara Rápida Shift+Qé uma maneira rápida. Use o lápis Ne pinte o objeto de branco, pressione Shift+Qnovamente para converter a máscara em uma seleção.

Etapa 3: recrie o plano de fundo

• Duplique a imagem e dimensione para 400 × 400 px
• Use Seleção de recuperação ou preenchimento com reconhecimento de conteúdo para recuperar o objeto (apenas o fundo permanece)
• Use Gaussian Blur, 40 × 40 px
• Redimensione a imagem para o tamanho original e copie-a novamente como camada para a imagem original

Etapa 4: modo de divisão

Defina o modo de camada como Divisão e reduza a opacidade um pouco, se desejado.

Este é o fórum de fotografia, portanto, adotarei uma abordagem fotográfica. Claro que, para um branco perfeito, você provavelmente ainda precisará de alguns ajustes de pós-produção.

Em vez de usar um flash, você pode tentar usar luz natural. Evite a luz solar direta, também não fique muito perto da janela, mas a 2 metros da janela. Isso é para reduzir a diferença de luz entre a parte mais próxima e mais distante do desenho. (Mas, como se trata de uma imagem pequena, a distância pode não ser tão importante.)

Você pode apontar um tripé para baixo e colocar seu desenho no chão.

Ou, se você não tiver um tripé, poderá organizar uma capa de livro ou uma caixa de cereal para manter a imagem verticalmente em uma mesa e colocar a câmera firmemente na mesma mesa. (Coloque uma folha de papel branca atrás do desenho para evitar ver as imagens ou texturas de fundo.)

A técnica do polarizador que você está mencionando é no caso de você ter o desenho atrás de um copo e quando você tiver objetos ou reflexos brilhantes. Mas se a fonte de luz estiver em um ângulo oblíquo, você provavelmente não precisará usar um filtro.