Tło - jak je usunąć???

Przymierzam się do pracy nad nowym numizmatycznym tematem. Muszę odpocząć od osiemnastowiecznej miedzi.
Temat nowy, monety stare, bite ręcznie, na ręcznie przygotowywanych krążkach, wyjątkowo rzadko okrągłych. Zdarzają się prawie eliptyczne, ale najczęściej mają nieregularne, z grubsza tylko przypominające koło, a na dodatek nierzadko z wykruszeniami na krawędziach.
Takie monety fotografuje się łatwo, jak każde inne (z wyjątkiem monet bitych polerowanym lub lustrzanym stemplem), ale przygotowanie zdjęcia do publikacji już takie proste nie jest.
Można oczywiście pójść na łatwiznę i nie przejmować się tłem. Efekt jest taki.

 

Niespecjalnie mi się to podoba. Można oczywiście pomanewrować ustawieniami jasności i kontrastu, ale to nadal nie to.

Przedstawiłem tu kiedyś mały poradnik na temat komputerowej obróbki zdjęć monet. Dziewięć lat temu - kawał czasu. Poradnik dotyczył przykładu banalnego - zdjęcia współczesnej, bitej maszynowo, okrągłej monety. Dla przypadków pokazanych wyżej mało przydatny.
Później, w roku 2014, temat powrócił na forum TPZN. Wątek przywołano ponownie w roku 2018, czyli temat wydaje się nadal aktualny.
Zwykle staram się przystępować do pracy dopiero po zgromadzeniu niezbędnych materiałów i narzędzi. Dlatego poświęciłem niedawno dwa popołudnia na poszukiwanie narzędzia, które tło usunie szybko i dokładnie, przy jak najmniejszym moim udziale. Najlepiej automatycznie, bo jak wiecie leniem jestem. Z mizernym skutkiem przetestowałem masę filtrów i dodatków do programu GIMP, którego używam. Przykład - dwukrotne użycie "różdżki" dało taki efekt.

Jak widać pozostały jeszcze "artefakty", które trzeba usuwać ręcznie. Jedno, czy dwa zdjęcia można tak obrobić, ale kilkadziesiąt? Nie mając do dyspozycji tabletu graficznego, musiałbym męczyć się z niewygodną do takich prac myszką, przy okazji natężając (i nadwyrężając) wzrok, żeby przypadkiem nie usunąć tego, co powinno pozostać.
Przy okazji poszukiwań dodatków do GIMP natknąłem się na niezliczoną ilość ofert usuwania tła ze zdjęć online. Wysyłasz pliki, AI (sztuczna inteligencja) zajmuje się nimi gdzieś tam, nie wiadomo gdzie i po chwili dostajesz obrobione zdjęcia, z których usunięto tło.

Kolejny wieczór zajęło mi testowanie tych ofert. Większość umożliwia oczywiście "darmowe" przetestowanie usługi. Cudzysłów, bo darmowe oznacza tylko, że stan konta w banku pozostaje niezmieniony, ale trzeba się zarejestrować - podać adres e-mail, imię nazwisko, czasem numer telefonu... Te dane, to przecież też waluta. Okazało się, że najczęściej nie wszystko, co niezwykle przekonująco pokazano w ramach reklamy serwisu, w praktyce okazuje się takie szybkie i skuteczne. Najczęściej, na szczęście nie oznacza zawsze. Są serwisy robiące to, czego od nich oczekiwałem, czyli skutecznie usuwające niejednorodne tło ze zdjęć monet o nieregularnych kształtach. Jeden z nich, Remove.bg, na dodatek oferuje oprogramowanie ułatwiające transfer plików w obie strony.

W odróżnieniu od większości pozostałych, Remove.bg zajmuje się tylko usuwaniem tła. Po zarejestrowaniu się w serwisie, użytkownik generuje swój identyfikator, klucz API, który jest konieczny do skonfigurowania wspomnianego programu, jeśli chcemy z niego korzystać. A korzystać warto, bo oszczędza się sporo czasu. Wystarczy przeciągnąć wybrane pliki na okno programu.

Operacja trwa kilka sekund. Wynik? Dla mnie całkowicie zadowalający.

Darmowa usługa ma oczywiście pewne ograniczenia - nie więcej, niż 50 zdjęć miesięcznie z jednego klucza API, wynikowe zdjęcia ograniczone do 0,25 megapiksela, czyli 500 x 500 pikseli. Są oczywiście opcje płatnych planów, ale na razie nie przypuszczam, bym musiał z nich korzystać.

Narzędzie mam, teraz czas na pracę. Na razie nie chcę ujawniać jej tematu - nie zależy mi na wzroście cen monet, które w związku z tą pracą będę chciał kupować w nieodległej przyszłości. Czy monety użyte jako przykład mają coś wspólnego z moim nowym tematem? NIE, ale jako przykład sprawdziły się całkiem nieźle.

Komputerowa obróbka zdjęć monet.

Zdjęcia zrobione (pisałem o tym tu i tu). Teraz pora na ich wykorzystanie.

Przyłączamy aparat do komputera i kopiujemy (albo przenosimy) pliki na dysk komputera. Otwieramy pierwszy z nich i widzimy...

Zdjęcie takie sobie, ale w tym odcinku chodzi o pokazanie, w jaki sposób można wykorzystać nawet nienajlepsze zdjęcia dla osiągnięcia możliwie najlepszego efektu.

Jak widać na zrzucie ekranu, posługuję się GIMPem. Jest bezpłatny, działa pod Windowsem i Linuksem, ma mnóstwo funkcji, filtrów.
Photoshop pewnie ma większe możliwości, ale kogo stać na kupno tego programu, ot tak do domu.

Można korzystać do obróbki zdjęć z dowolnego innego programu graficznego, pod jednym tylko warunkiem - musi on mieć możliwość zaznaczania (wyboru) obszarów eliptycznych albo obszarów o dowolnym kształcie, które są pokryte jednym kolorem. Tylko tak można pozbyć się niepotrzebnego tła.

Do szybkich, prostych operacji na plikach graficznych od zawsze używałem windowsowego programu Irfan Viewer. Teraz też korzystam z niego (np. do łączenia dwóch zdjęć w jedno - awers i rewers obok siebie), bo bezproblemowo działa pod Linuksem przy użyciu Wine.

Wróćmy do GIMPa. Na początek przyjrzyjmy się lepiej zdjęciu. Powiększamy podgląd...

Z kolorami nie jest najlepiej, ale mamy przecież możliwość automatycznej  korekcji balansu bieli

Teraz lepiej. Kolejnym krokiem jest usunięcie niepotrzebnego tła. Zaznaczamy część zdjęcia zawierającą wyłącznie obraz monety

Zwykle robię to ręcznie, korzystając z funkcji zaznaczenia obszaru eliptycznego, ale tym razem skorzystałem z "magicznej różdżki" wybierającej obszar o zbliżonym odcieniu (niebieski). Wartość parametru liczbowego  "próg" ustawiłem na podstawie wcześniejszych prób. W ten sposób jednym kliknięciem zaznaczyłem tło, które chcę usunąć. Naciskam klawisz "Delete" i otrzymuję ...

Następnym etapem jest obrócenie zdjęcia tak, aby ustawić pionowo oś symetrii orła. Korzystając z narzędzia "miarka" prowadzę pomocniczą linię łączącą środkowy czubek korony z końcem najdłuższego pióra w ogonie.

Na pasku stanu w dolnej części okna zdjęcia odczytuję, że narysowana linia pomocnicza nachylona jest do poziomu pod kątem 77,24 stopnia. Do pionu brakuje 12,76 stopnia. O tyle obracam w lewo obraz i otrzymuję...

W poprzednim odcinku pisałem, że moneta powinna zajmować jak największą część zdjęcia. Niepotrzebnego pustego obszaru pozbywam się korzystając z funkcji automatycznego przycięcia. W rezultacie otrzymuję coś takiego:

Na belce tytułowej okna mam informację o wielkości pliku (1172 x 1173 pikseli). Plik można oczywiście przeskalować, np. do rozmiarów 800 x 800 pikseli. Od niedawna w serwisie Picasa (Google oczywiście) można przechowywać nieograniczoną ilość plików o takich rozmiarach.

Proszę wrócić teraz na początek tego wpisu i porównać zdjęcie wyjściowe z końcowym. Prawda, że warto poświęcić trochę czasu na obróbkę zdjęć? 
Obróbka jednego zdjęcia zajmuje mi niecałą minutę. Przypuszczam, że proces ten można częściowo zautomatyzować, pozostawiając do ręcznego wykonania tylko obrót zdjęcia.

Fotografowanie i skanowanie monet - ciąg dalszy.

Co prawda, tydzień temu obiecałem, że następny wpis poświęcę komputerowej obróbce zdjęć monet, ale kilka pytań od czytelników wymusiło zmianę planów.

"Jak mam fotografować nowe błyszczące monety albo lustrzanki? Kiedy ustawiłem aparat, tak jak pokazał Pan na blogu, to na zdjęciu, w monecie odbija się obiektyw aparatu."

 To rzeczywiście problem. Obawiam się, że amatorski sprzęt nie pozwoli uzyskać zadowalających (czytaj profesjonalnych) wyników. Nie mam w kolekcji ani jednej lustrzanki, ale zbieram przecież polskie monety obiegowe, w tym i te najnowsze. Ich gładka, błyszcząca powierzchnia też jest lustrem, które sprawia wiele kłopotów.
Zdjęcie zrobione z małej odległości takiej monecie ułożonej dokładnie na wprost obiektywu wygląda tak:

Niestety, obiektyw odbija się w monecie.
Od razu uwaga: skaner w tym przypadku też nie jest rozwiązaniem, bo na skanie też widać jakieś tęczowe odbłyski:

Wszystkiemu winne te bezlitosne prawa fizyki. Trzeba więc je jakoś wykorzystać. Kąt padania jest równy kątowi odbicia - to pamiętają chyba wszyscy. Popróbujmy więc. Najprościej (pod warunkiem, że mamy dobre światło dzienne) zrobić tak, jak to często widzimy na zdjęciach do aukcji internetowych. Moneta na dłoni, aparat w drugiej ręce i...

Prawie dobrze! Niestety, dosyć duży kąt, pod którym zrobiłem to zdjęcie sprawia, że koło przeszło w elipsę. Kiedy spróbujemy fotografować z bliska pod małym kątem, to obiektyw rzuci cień na monetę i...

Manipulując wzajemnym ułożeniem monety i aparatu oraz oświetleniem i parametrami ekspozycji możemy uzyskać taki efekt:

Gdyby nie ten niewielki odblask w górnej części monety, było by prawie idealnie.
Parametry ekspozycji są bardzo ważne - zwłaszcza wielkość przesłony, która decyduje o głębi ostrości. Za mało światła może nas skusić do powiększenia otworu przesłony (mniejsza wartość liczbowa) zamiast do wydłużenia czasu ekspozycji (bo trzeba wyjąc statyw i zastosować samowyzwalacz/wężyk) i wynik jest taki:

Dół zdjęcia ostry, góra nieostra.

Czy to zawsze musi być takie skomplikowane? Niekoniecznie. Wszystko zależy od tego, czemu ma służyć nasze zdjęcie.
Jeżeli ma być ilustracją uzupełniającą opis monety wystawianej na aukcję, to trzeba zadbać o dobrą widoczność szczegółów - to, że zamiast koła będzie elipsa, nie będzie miało żadnego znaczenia.
Jeżeli zdjęcie robimy w celach "naukowych" - będzie służyło do porównania odmian/wariantów, to bezwzględnie konieczne jest zachowanie proporcji i jak najlepsza widoczność szczegółów. Można ewentualnie zrobić później dodatkowe zbliżenia kluczowych detali rysunku.
Zdjęcia robione na potrzeby publikacji drukowanych powinny spełniać techniczne wymagania stawiane przez wydawcę/drukarnię i oczywiście powinny jak najlepiej ilustrować treść publikacji - o tym, że muszą być po prostu wyraźne nie muszę chyba przypominać.

Na koniec jeszcze jedna sprawa - wielkość i rozdzielczość zdjęcia. Mój aparat (Fuji FinePix S9600) ma matrycę 9,0 MPix. Zdjęcia robione w maksymalnej rozdzielczości mają rozmiary 3488 x 2616 pikseli (pomnożenie tych liczb daje wartość 9.124.608 pikseli). Dla porównania, skanując obraz o tej samej wielkości na moim skanerze (Epson V300), przy skanowaniu z rozdzielczością 2400 DPI otrzymuję obraz o "objętości" przekraczającej 18 MPix, co umozliwia uzyskiwanie znacznie dokładniejszych obrazów monet.

Co praktycznego wynika z rozdzielczości naszego sprzętu?
Im większą część zdjęcia zajmuje moneta, tym lepsze uzyskuje się jej powiększenia, tym lepiej można obejrzeć jej szczegóły. Jeżeli moneta zajmie 10 procent zdjęcia, to znaczy, że przypadku mojego aparatu, na jej obraz złoży się tylko 0,9 miliona pikseli, czyli zamknie się ona w kwadracie o boku 950 pikseli. To nie jest tak mało, ale spójrzcie na zdjęcie następne:

Ukradłem je z aukcji Allegro. Jaką część zdjęcia zajmuje moneta? Całe 4 %. To stanowczo za mało, że by można było zauważyć wszystkie szczegóły.

Za kilka dni pojawi się w końcu wpis o komputerowej obróbce zdjęć i skanów monet.

Kupiłem sobie nowe narzędzie :-)

- O! Kupiłeś sobie nową zabawkę,
powiedziała wczoraj najlepsza z moich żon widząc, że wracam z pracy ze sporym kolorowym kartonem pod pachą.To był tylko żart, choć znam małżeństwa, dla których byłby to wstęp do bardzo efektownej awantury.

Skaner - dla jednych zabawka, dla innych narzędzie.
Każdy kolekcjoner monet stanie prędzej, czy później przed koniecznością "sportretowania" okazów ze swojego zbioru. Zbiór trzeba przecież skatalogować (a co to za katalog, bez dobrej ilustracji monety), czasem trzeba coś wystawić na aukcję - dobry obraz jest więcej wart niż trzy strony opisu, czasem trzeba pokazać monetę na forum - żeby o coś zapytać, albo żeby się po prostu pochwalić nowym nabytkiem. O ilustrowaniu publikacji nie muszę chyba wspominać.

Z problemem wykonywania dobrych ilustracji monet walczę od dawna. Zacząłem od skanera. Pierwszy był Plustek PT-12, podłączany do komputera przez łącze drukarki. Wybrałem go z dwóch powodów - ma matrycę CCD i ma przystawkę do skanowania negatywów. CCD umożliwia uzyskiwanie dobrych obrazów przedmiotów trójwymiarowych (a są nimi monety) i pod tym względem PT-12 sprawiał się znakomicie, ma bardzo dobrą głębię ostrości. Gorzej było z negatywami - nigdy nie udało mi się porządnie zeskanować ani jednej klatki filmu. Trzecia zaleta skanera Plusteka ujawniła się kiedy postanowiłem pożegnać się z systemami Microsoftu i oddałem komputer pod kontrolę Linuksa - skaner zainstalował się bez problemu i pracował jak należy (jakość skanów negatywów niestety nie uległa zmianie).
Po upowszechnieniu się cyfrowych aparatów fotograficznych zacząłem eksperymentować z robieniem zdjęć. Najpierw był to Nikon Coolpix 2000 - maleństwo z matrycą 2 MPx, ale z bardzo dobrym trybem makro. Później dorobiłem się lepszej maszynki - Fuji 9600 - z mnóstwem ręcznych ustawień, zapisem do RAWów, dużo większą matrycą i last, but not least - możliwością korzystania z wężyka.
Fotografowanie monet jest trudne, ze względu na wpływ oświetlenia na jakość uzyskiwanych zdjęć. To nie znaczy, że w ogóle trudno jest dobrze sfotografować monetę. Z tym problemów nie ma. Kłopoty pojawiają się, kiedy trzeba sfotografować kilka monet, po to żeby pokazać różnice między nimi. Wystarczy minimalnie rożny kąt padania światła albo niewielka różnica w natężeniu oświetlenia żeby nie było wiadomo, czy obrazy różnią się, bo monety są różne, czy przyczyną jest różnica warunków oświetlenia. A kiedy zdjęcia robi się w dużym odstępie czasu (na przykład po roku), to bez profesjonalnego stanowiska do makrofotografii nie da się uzyskać identycznych warunków oświetlenia.

Aparatu będę używał nadal, np. do fotografowania monet na aukcje, ale do celów publikacji postanowiłem kupić sobie lepszy skaner. Wybór padł na Epsona V300. Po pierwsze - matryca CCD. Po drugie, ma możliwość skanowania z rozdzielczością optyczną (optyczna, a nie interpolowaną) 4800 DPI. Po trzecie ma przystawkę do negatywów, a jej działanie użytkownicy chwalą. Upewniłem się też na forach, że bez problemu można używać go pod kontrolą Linuksa.

Wieczór przeznaczyłem na instalację i pierwsze próby. Instalacja przebiegła bezproblemowo. Po 5 minutach skaner pracował. Najpierw, rzecz jasna, położyłem na szkle kilka monet: mocno zapaskudzonego miedziaka Augusta III, bilonową pięciogroszówkę z 1840 r. i coś błyszczącego z portmonetki. Trzy skany: 1200 DPI, 2400 DPI i 4800 DPI. W tym ostatnim przypadku musiałem zrobić dwa skany - po dwie monety na każdym, bo przy tej rozdzielczości obszar skanowania ulega ograniczeniu. Rezultaty podobają mi się. Obraz jest wyraźny, odblaski, które tak bardzo utrudniały robienie zdjęć, tu nie sprawiają tak wielkich problemów. Oczywiście nie mogę pokazać tutaj otrzymanego skanu, bo TIFF z dwiema monetami w najwyższej rozdzielczości "waży" prawie 100 MB.Tak wyglądają skany po przerobieniu na JPG i zmniejszeniu szerokości do 1200 pikseli (oryginał miał 7440 pikseli):

Rozdzielczość optyczna 4800 DPI oznacza, że skaner widzi jak osobne punkty oddalone od siebie o 1/4800 cala czyli o pół mikrometra (pięć dziesięciotysięcznych milimetra). Tak na przykład wygląda mój patron z centralnego fragmentu awersu pięciogroszówki z 1840 r.

To nie tylko robi wrażenie, ale pozwala naprawdę dokładnie zmierzyć wielkości i odległości detali rysunku monety. Oczywiście robi się to przy pomocy narzędzi, które ma na wyposażeniu używany program graficzny (w moim przypadku jest to GIMP).

Żona zainteresowała się, kiedy sięgnąłem do szuflady ze zdjęciami, slajdami i negatywami. Zdjęcia skanują się świetnie - błyszczące wychodzą równie dobrze, jak matowe. Tu w zupełności wystarcza rozdzielczość 1200 DPI.
Slajdy i negatywy - jakość otrzymanych skanów zaskoczyła mnie (pozytywnie), bo w końcu jest to tylko tani skaner do zastosowań domowych, a nie profesjonalne urządzenie do studia fotograficznego. Okazuje się, że jest jednak szansa na uratowanie wyblakłych i poczerwieniałych zdjęć (ach te materiały ORWO).
I tym sposobem okazało się, że będę musiał dzielić się z żoną moja nową "zabawką". Cóż, zrobi się grafik i jakoś to będzie.
Na zakończenie mały konkurs

Co widać na tym fragmencie trojaka Zygmunta III Wazy?