Que fait réellement le filtre «High Pass» de Photoshop sous le capot?

J'essaie d'enrouler ma tête autour de ce filtre. Comme certains autres filtres, je trouve que je ne comprends pas comment cela fonctionne, à la fois visuellement et en termes d'algorithme. J'espère qu'en apprenant ce dernier, le premier cliquera également.

Le passe-haut est l'opposé du flou gaussien

Si vous prenez une image et la brouillez, vous ne gardez que les "basses fréquences". Le passe-haut fait le contraire, il ne laisse passer que les "hautes fréquences", ou ce que la plupart des gens appellent "les détails". Toute image peut être déconstruite en ces deux composants.

Avez-vous utilisé un masque flou pour rendre une image plus nette? Ce filtre équivaut en fait à prendre une image et à y ajouter une copie filtrée passe-haut. Vous pouvez le confirmer dans Photoshop en appliquant le filtre passe-haut sur un calque dupliqué et en modifiant le mode de fusion en superposition.

Un filtre passe-haut est un ajusteur qui supprime les informations de basse fréquence d'un singnal. Maintenant, il existe de nombreuses façons d'implémenter un filtre passe-haut, mais le filtre passe-haut de photoshop est très probablement le résultat en soustrayant l'image floue de l'original (comme mentionné par @filip ). Tout simplement l'image moins la basse fréquence n'est que la haute fréquence.

Maintenant, si vous soustrayez un flou d'une image, vous vous retrouverez avec des pixels négatifs. Ce n'est pas possible pour Photoshop. Donc, ce qui est fait à la place, c'est que le résultat est compensé par 127 (ou 0,5 si vous voulez des valeurs en virgule flottante), donc gris signifie en fait aucun changement de valeur. Le mode superposition et lumière linéaire sont conçus pour fonctionner en sens inverse des images codées de cette façon (bit selon ce dont vous avez besoin multiplication / addition ou addition / soustraction par morceaux).

Maintenant, pourquoi utiliseriez-vous cela? Eh bien, il peut s'habituer à isoler les bords, et le cas d'utilisation principal est de l'utiliser comme un outil d'affûtage. En fait, le masque flou fait cela en une seule étape. Parfois, cependant, le masque flou ne vous donne pas assez de contrôle sur les résultats. Vous pouvez donc utiliser le filtre passe-haut pour séparer la phase intermédiaire et la manipuler pour contrôler où vous voulez que la netteté se produise et où cela ne se produit pas.

Cela nous amène aux flux de travail de séparation des fréquences , voyez qu'il se peut que votre image soit légèrement inégalement claire ou bien souvent la peau soit quelque peu inégale. Mais vous ne voulez pas exactement détruire la texture de l'image. Alors maintenant, vous divisez votre image en composants bas et hauts. Vous pouvez ensuite peindre les composants bas pour une couleur uniforme moiré, tout en conservant la couche de texture sur le dessus. Ou vous pouvez faire l'inverse pour éliminer les défauts de la carte haute fréquence tout en conservant l'aspect général. Pour des raisons de précision, il est fort probable que vous n'utilisiez pas à la fois le flou et le passe-haut, mais que vous soustrayiez manuellement, mais c'est toujours la même méthode, mais le flou et l'arrondi des résultats diffèrent.

Image 1 : La séparation des fréquences facilite la réparation des vieilles chaussures, j'aurais dû faire un peu plus de travail. Image originale d' ici .

Maintenant, il y a BEAUCOUP de magie que vous pouvez faire avec ce filtre. Mais malheureusement, bon nombre de ces flux de travail magiques peuvent vous obliger à penser comme un gourou du traitement du signal. Par exemple, le filtrage passe-haut peut fonctionner comme base pour un algorithme de réduction du bruit ou comme couche de rectification pour l'élimination de la brume masquée par la luminosité de l'image, etc.

Jusqu'à présent, aucune des réponses n'a abordé les mathématiques derrière le filtre. Voici un résumé détaillé dont je cite:

Les filtres de fréquence traitent une image dans le domaine fréquentiel. L'image est transformée de Fourier, multipliée par la fonction de filtre, puis re-transformée dans le domaine spatial. L'atténuation des hautes fréquences se traduit par une image plus lisse dans le domaine spatial, l'atténuation des basses fréquences améliore les bords.

À ce stade, nous devons noter qu'un filtre passe-haut passe les hautes fréquences et atténue (c.-à-d. Réduit) les basses fréquences .

Du fait de l'atténuation (ou du blocage) des basses fréquences, les zones d'intensité constante dans l'image d'entrée sont nulles à la sortie du filtre passe-haut. Les zones à fort gradient d'intensité, contenant les hautes fréquences, ont des valeurs d'intensité positive et négative dans la sortie du filtre. Afin d'afficher l'image à l'écran, un décalage est ajouté à la sortie dans le domaine spatial et les intensités de l'image sont mises à l'échelle. Il en résulte une valeur de gris moyen pour les zones de basse fréquence et des valeurs sombres et claires pour les bords.

(Cette citation est à peu près à mi-parcours et précède un exemple d'image qui devrait être très utile).

L'article que j'ai lié vaut la peine d'être lu et contient des exemples assez clairs (cliquez sur les images). Il est trop long pour résumer et s'appuie sur les chiffres qui y figurent.

High Pass est un filtre à affûtage. On pourrait dire que c'est un mélange de "détecter les bords" et "d'affûtage". La netteté détecte les changements soudains entre la luminosité ou la couleur des pixels, puis les modifie. Les parties brillantes sont donc plus lumineuses et les parties sombres plus foncées.

Mais la tâche passe-haut consiste à ne remarquer que les bords. Le paramètre de rayon indique au filtre combien de pixels autour du bord détecté doivent être inclus dans l'image filtrée (couche).

Maintenant, ce filtre n'est pas conçu pour être utilisé sur lui-même (c'est pourquoi, je pense, qu'il est dans un catalogue différent), vous devez utiliser l'image filtrée avec l'image de base, en utilisant les modes de fusion ou similaire, pour faire apparaître les bords de l'image. C'est pourquoi la partie "non incluse" de l'image est gris neutre. Ils n'affectent donc pas les couleurs en mode de fusion.