PS基础理论之：高斯模糊与高反差保留[P5/67#]
目前很多教程都以实例为主，很多朋友看了教程也跟着教程做出了与教程相同或相似的效果，也有很多朋友有这样一个疑问：为什么要这样做呢？其实实例
教程只说了操作步骤及思路，对于基础的理论很少提及！所以难怪很多朋友就会
有这种疑问。我们教程网既重实践，也重理论基础，从今天起我将陆续讲一些PS
的基础理论（如有与教程网内部教程雷同请老大删之），配合我们现有的实例教
程，使朋友们更深刻地学好PS。
理论的学习是相当枯燥的，但对日后用ＰＳ做出好的作品很关键，所以朋友
们有三个选择：
一、直接跳到结尾看结论；
二、简略地阅读教程，以看图片为主；
三、自己参与例题操作。
ＯＫ，随便你！
以下是教程内容：
我将通过一张照片来讲解本例：高斯模糊与高反差保留的关系
１、原图：[attach]727841[/attach]
图１：[attach]727842[/attach]
图２：[attach]727843[/attach]
图１是对原图执行：滤镜》模糊》高斯模糊，半径１０得到的结果，图２是对原图执行：
滤镜》其它》高反差保留，半径１０得到的结果。截然不同的结果！但是，高斯模糊与高反差
保留有着非常近的关系。
２、虽然，两个滤镜的每项性能在彩色图像中都可以体现，但是为了便于大家观察和理解，
我对原图进行了减掉颜色信息的操作，只使用明度。具体操作如下：
Ctrl+J复制原图背景层，Shift+F5对复制层填充黑色，填充的模式设为“颜色”，并命名此
图层为“初始”，如下图：
[attach]727844[/attach]
３、高斯模糊：按Ctrl+J复制初始层，命名为“高斯１０”，对此图层执行：滤镜》模糊》高斯模糊，
半径１０，改图层模式为“线性光”，降低不透明度为50%，再按Ctrl+I反相。得到如下图的结果:
[attach]727850[/attach]
４、高反差保留：再次按Ctrl+J复制初始层，改变图层顺序到最上面，如下：
[attach]727851[/attach]
并命名为“高反差１０”，对此图层执行：滤镜》其他》高反差保留，半径１０，此时有趣的现象发生了，
你将会得到与第３步完全相同的结果。
由此我们可以推论出如下的计算公式：
[color=red]原始－高斯模糊＝高反差保留[/color]
运用数学知识可以得到：
[color=red]原始＝高反差保留＋高斯模糊[/color]
这就意味着我们可以将任何一幅图像分成两部分：高斯模糊部分和高反差保留部分，两部分互相补充形成
一幅完整的图像。
我们进行一下扩展思考可以得到一种新的思路：高反差与低反差互补，锐化就和模糊互补（也难怪在ＰＳ中
找不到“低反差”滤镜。），也确实如此：
原始图像＝高反差＋低反差
原始图像＝锐化＋模糊
５、最后回到我们的ＰＳ文件，做一下逆向操作：将原始层移到最上面，并隐藏此图层,回到“高斯１０”图层,
按Ctrl+I将图层反相，图层模式改为正常，不透明度改回100%；将图层“高反差１０”的图层模式改为线性光，不透
明度改为50%，你会发现图像被还原到十分接近原始图像了。我们再对图层“高反差１０”的不透明度进行调整,降低不
透明度,图像变得模糊,提高不透明度图像变得更锐化。这样，我们又发现了一个模糊和锐化的办法了。
结论：
一、一幅图像可以被看作是互补的两部分：高斯模糊部分与高反差保留部分。
二、线性光图层模式可以将两图层加在一起。
三、我们改变这两部分任何一部分的参数，图像将会变得模糊或锐化。
熟悉理解这个理论，对你日后修正模糊的图像很有帮助。
[[i] 本帖最后由 大漠游客 于 2008-5-13 07:26 编辑 [/i]] 支持,,,学习了... 请问一下这些理论书叫什么名,.,,明天我也去搞本看 学习了............学习了...........(^#@%^ 不错的教程,学习了(^#@$%^ 支持好教程，授人以鱼不如授人以渔 支持教程，谢谢。 我喜欢这样的教程(^#@%^ (^#@%^ 好好保存,再试试看.#@#$(# 谢谢带鱼老师
我的PS没有线形光，所以逆向操作的时候，没有成功，
但是对比的时候用强光代替好象可以，不知道为什么？jcwcn.com@
去色和填充黑色为什么看起来不一样？
#@#$*$ 不过我把最后结论记住了。
[[i] 本帖最后由 草原羚羊 于 2008-1-19 16:55 编辑 [/i]]
回复 10# 草原羚羊 的帖子
肯定有"线性光"的:你仔细一点观察,就会发现去色与保留亮度的区别了!你发上来的图已经有很明显的区别!
[[i] 本帖最后由 Derek-Yu 于 2008-1-19 17:05 编辑 [/i]] #kt..jcwcn.com@ 带鱼老师这么快啊
没有
回复 12# 草原羚羊 的帖子
你的PS版本可能不完整,建议你找一个完整的安装. 谢谢带鱼老师的教程学习... 学习了[[i] 本帖最后由 wangdandande 于 2008-1-19 19:49 编辑 [/i]] 通过这一段的PS学习和练习,现在看这样的教程比较好理解和掌握哈,谢谢老师,希望能出更多这样的教程 还原后的图像还是有差别的，在人像周围比初始图多了一圈虚的阴影。如图： 图像的亮度也不相同。
回复 18# lf-98 的帖子
谢谢讨论，我又做了一下，是有点不同的，没有完全被还原。改过来了,再次感谢！[[i] 本帖最后由 Derek-Yu 于 2008-1-20 18:54 编辑 [/i]] 谢谢带鱼老师的教程学习...我慢慢消化! 谢谢带鱼老师，讲得很细致！ 谢谢带鱼老师，好教程(^#@$%^ (^#@$%^ 初始图
[attach]730170[/attach]
效果图
[attach]730171[/attach]
很好的教程谢谢老师
哈，我来帮带鱼版主吹吹风~~~
教程网难得一见的理论帖，只瞅一眼标题便让我产生了浓浓的兴致。应该肯定的是，带鱼版主最后的观点是正确的，即高斯模糊和高反差保留以及USM锐化之间确实有着密切的联系，我在一年前发现了这个秘密。但感觉带鱼版主的思路和方法有点太过绕，不容易被大家所理解的接受。众位朋友只顾欢呼，却鲜有人冷静地进行思考，因此缺乏应有的研讨氛围，实不利于大家水平的提高。
其实，只一个减去混合模式便可以非常简单直接地揭示它们之间的关系，具体步骤如下：
1、将一幅图像复制三份，一份为原图，一份应用高斯模糊滤镜，一份应用高反差保留滤镜。
2、在原图中执行“应用图像”命令，源选择高斯模糊图像的RGB复合通道，混合模式选择“减去”，缩放为1，补偿值为+128。
你发现了什么？执行完应用图像命令后的原图与高反差保留滤镜的图像看上去一模一样，将二值差值混合，结果漆黑一片，所有采样点的色阶值均为0。这说明二者确实是完全一致的。
显而易见，我的思路方法与带鱼版主的思路方法截然不同，为什么又说带鱼版主的最后观点是正确的呢？我们不妨来做一个简单的推理：
某个象素的原来的色阶值为X1，高斯模糊后的色阶值为X2，那么根据我的思路方法，高反差保留后的色阶值X3为：
X3=X1-X2+128
按照带鱼版主的思路方法的话需要分步考虑：
1、先考虑高斯模糊层的反相色阶值：255-X2
2、再考虑线性光混合的结果值：X1+2*（255-X2）-255=X1-2*X2+255
3、最后再来考虑50%不透明度的影响：（X1-2*X2+255）*0.5+x1*(1-0.5)=X1-X2+128
不难发现，带鱼版主最终的推演结果与我的结果完全相同，只不过没有我的简洁和易于理解罢了。
还有一个问题或许需要说明一下：为什么带鱼版主的方法并不能完全模拟，而我的方法却能够完全模拟呢（起码在我的多次试验中还没有遇到过不能准确模拟的情形）？其实，这个问题并无太大的探讨意义，因为这都是PS内部计算过程中的舍入误差造成的。带鱼版主的方法是一种分步计算的方法，在计算机内部也需要分步实现，试想一下，如果在某个分步计算中结果值大于255或小于0的话，计算机内部是按255和0来考虑的，这样，最终的结果可能会有较大的误差，我简单试验了一下，最大有30多个色阶的误差。了解了这些，上面一位朋友所说的晕圈也就不应该奇怪了。
以上所言，管窥之见也，仅供带鱼版主及各位方家参考。不妥之处，乞望海涵并予不吝赐教才是。 承蒙带鱼版主鼓励，索性再借贵地妄言几句：
版主最后将原图、高斯模糊、高反差保留滤镜的关系归结为：
原图-高斯模糊=高反差保留；
原图=高斯模糊+高反差保留。
这种归纳无疑是准确的，尽管并不能通过逆运算试图还原。（原因前贴已述，因为运算过程中会有大于255或小于0的情形）
但是，在此基础上进一步推而广之，归结为“原始图像＝高反差＋低反差”似乎容易产生歧意。因为尽管可以把高斯模糊效果对应于低反差，但却不能将高反差保留效果对应于高反差。事实上，高反差保留滤镜的图像效果是反差很低的图像，因为其色阶值大多聚集于128附近，这一点可以从直方图中清楚地看出来。准确地讲，高反差保留滤镜的图像效果相当于提取了图像中的反差（即原图与高斯模糊效果的差别），理解为反差似乎较为妥当。这样，它们之间的关系似乎应该归纳为：
原始图像＝高斯模糊＋反差
版主接下来的进一步引伸归纳“原始图像＝锐化＋模糊”则有待进一步商榷了。事实上，它们之间的关系应该是：
[color=Red][b]原始图像+反差=锐化[/b][/color]
这个观点不是凭空而来的，我们不妨做个小小的试验：
1、原图复制三份，一份为原图，一份应用高反差保留滤镜（半径假设为10），一份为USM锐化（数量100，半径与高反差保留相同即10，阈值0）
2、为原图执行“应用图像”命令，“源”选择高反差保留滤镜图像，混合模式为“相加”，缩放1，补偿为“-128”。
发现了什么？原图执行应用图像命令之后，与USM滤镜的效果完全相同。如果不相信自己的眼睛，可将二者差值混合，结果漆黑一片；如若还不信，光标在差值图像中随意扫描，观察信息调板：光标所到之处，色阶悉数为0！
仅供参考~~
回复 25# 雪拂心尘 的帖子
呵呵，这可不是妄言！说得没错！归结为“原始图像＝高反差＋低反差”只是一种笼统的说法，不具体！这个教程是参考国外的教程做出来的，有很多不足之处，多谢你的热心参与和探讨！后面我会多做一些此类的帖子，大家共同探讨，共同研究PS的奥秘！[[i] 本帖最后由 Derek-Yu 于 2008-1-23 01:23 编辑 [/i]] 哎，对于高斯，锐化及高反差这三个滤镜，我也实在拿不出什么可以示人的东东了。但做一番归纳感觉是很有规律的，也是件很有趣的事。通过以上分析，不难得出如下两个关系式：
[color=Red][b] 原图-反差=模糊；
原图+反差=锐化。[/b][/color]
需要指出的是，思维上的这种对仗梳理是没错的。但PS中的高斯模糊绝不是建立在高反差保留的基础之上的，恰恰相反，是先有了高斯模糊，在此基础上才有了高反差保留滤镜的算法。也正因为如此，由高斯模糊和高反差保留逆推原图时并不能准确还原。
下面简单举个例子：原图色阶250，高斯模糊色阶100，这样高反差保留的理论结果为：250-100+128=278。
但由于最大取值只能为255，因此，实际的运算结果为：250-100+128=255。
这样一来，我们自然也不可能通过上面的公式由高反差的255和高斯模糊的100来反推原图的250了，因为反推的结果为：255+100-128=227<>250！ 我要慢慢吸收，看不怎么明白，谢谢老师啦 恩，学习学习(^#@^ 感谢楼主的教程，慢慢学习了。
