最近在調查磨皮美白內存泄漏問題,比較頭疼,回頭一想,對這個概念和原理竟然都不清楚,趕緊查一下了,記錄如下
磨皮的本質
- 降噪
很多時候我們執行磨皮處理其實就是一個降噪的過程。噪點,無用信息,降噪就是消除無用信息。在皮膚上的斑點、疤痕、痘痘即是噪點,我們需要抹除這些無用信息從而獲得更高的信噪比,讓圖像看起來更加干凈自然。
△ 例如上圖中標注數字的地方即為噪點信息
不同磨皮方法對噪點消除的能力是不同的,有的方法在消除噪點的同時也會消除信號,例如高斯模糊磨皮方法,它在幫助我們消除皮膚瑕疵的同時,也抹掉了皮膚的質感,因此出現的結果是噪點絕對數量減少的同時,信號的絕對數量也對等減少了,因此畫面的信噪比并沒有明顯的提升。我們評價一種磨皮手段的磨皮效果就是評價它的信噪比,信噪比越高的磨皮手法就越高級。
- 移花接木
移花接木是人像磨皮中最為常用的后期思想之一。所謂移花接木,即將A區域的像素用B區域的像素替換。因為人臉的肌膚紋理和毛孔構成都是比較相似的,因此我們可以用健康的皮膚將帶有瑕疵的皮膚替換掉,從而實現磨皮效果。
△ 我們用1處的皮膚(健康皮膚)替換2處的皮膚(瑕疵皮膚)
- 分頻
前面我們提到了移花接木,似乎這種后期手段可以完美的修復所有皮膚瑕疵。但是這里還有一個很現實的問題:即使我們皮膚的紋理和毛孔很接近,但是不同皮膚區域的色調、亮度可能存在較大的差異,這時候我們如果我們單純的使用移花接木,很可能就會造成膚色的不均勻。
這時候我們就會用到分頻思想,所謂分頻思想,即把皮膚劃分為色塊和紋理,然后對這兩個頻段分別處理。所謂色塊,即膚色、光影、明暗;所謂紋理,即肌膚、質感、毛孔。
△ 左邊為高頻(即紋理),右邊為低頻(即色塊)
實現分頻處理后,我們可以把B區域的紋理應用到A區域,但這并不影響A區域的色塊,因此不會出現膚色不均的現象。
- 光影重塑
我們知道,人臉上的斑點、痘印等瑕疵,體現在像素中就是亮度較低的像素,因此我們只要讓這些區域對應的像素變得更加明亮就可以實現瑕疵修復的目的,這也就是光影重塑修復瑕疵的原理。除了修復瑕疵,我們還可以利用基礎光影關系去重塑畫面的光影結構,從而增強面部的立體感受。
△ 圖中1和2這兩處經過提亮操作后,凹陷和斑點得到了修復
- 分區調整
所謂分區調整,即對畫面中不同的區域采用不同的調整方法,從而最大化的優化畫面細節。例如在一張人像照片中,有的區域需要提亮,有的區域需要壓暗,這樣才能更好的凸顯出人物皮膚的質感。如果我們不執行分區調整,而是統一提亮或壓暗就無法實現相應的畫面效果。
△ 標注為奇數的位置需要提亮,標注為偶數的區域需要壓暗,二者需要分別調整
- 分級處理
所謂分級處理,即針對畫面中不同瑕疵區域使用不同的磨皮力度。我們知道,一個人面部的瑕疵級別并不是完全統一的,可能A區域的瑕疵比較嚴重,B區域的瑕疵比較輕微,如果我們對這兩個區域采用同樣的磨皮力度,將無法實現二者的最優解。如果我們以A區域為基準進行磨皮,就會出現B區域膚質丟失嚴重的現象;如果我們以B區域為基準進行磨皮,就會出現A區域瑕疵修復不完全的現象。因此我們可以使用兩個磨皮力度,分級處理,然后分別應用到這兩個區域。
1、2、3這三個區域需要的磨皮力度不同
三. 常見磨皮方法
- 高斯模糊
高斯模糊磨皮法屬于操作簡單,但是效果較差的磨皮方法。它的基礎使用方法就是復制原圖,然后對復制圖層執行高斯模糊,然后利用高斯模糊區域把瑕疵區域替換掉。因為高斯模糊在消除瑕疵的同時,也會影響皮膚質感,因此這種磨皮方法最后得到的信噪比并不高。
△ 僅做演示,不代表最佳效果
- 污點修復
污點修復磨皮法是最為常用的瑕疵修復方法之一,一般我們在磨皮之前都會先利用污點修復工具將皮膚上比較明顯的瑕疵例如痘痘、斑點去掉,然后進行精細調整。這種磨皮方法既可以保留皮膚紋理,也可以修復瑕疵,屬于信噪比較高的磨皮方法,但是其缺點就是有時候利用這個方法修復的瑕疵會出現光影不匹配的現象。并且有時候針對數量較多同時密集較大的瑕疵,其操作效率較低。
△ 僅做演示,不代表最佳效果
- 高低頻
高低頻磨皮是信噪比最高的瑕疵修復方法之一,其將紋理與體塊分離開來,然后單獨處理,可以輸出質量很高的人像作品。其缺點就是處理過程相對比較復雜一些。
△ 左邊為高頻(即紋理),右邊為低頻(即色塊)
- D&B/雙曲線/中性灰
這三種磨皮方法從本質上來說都是基于光影重塑原理,只不過表現形式和處理方法不同而已。我個人比較喜歡使用中性灰,尤其喜歡用中性灰重塑畫面光影,更喜歡中性灰+高低頻結合使用,利用高頻(紋理)來重構質感,利用低頻(色塊)+中性灰共同來均勻畫面的光影分布,它可以獲得較高的信噪比,其缺點就是操作相對繁瑣,并且需要對人體結構知識有一定的儲備。
- 通道磨皮
通道磨皮主要是利用通道將面部的瑕疵分離出來,然后針對這些區域專門處理,其本質就是基于分區調整原理,比較適合于面部斑點較多且較為密集的皮膚。其優點就是操作效率較高,缺點就是操作過程比較復雜,且需要分級處理,否則會出現邊緣突兀等現象。