A "máscara de foco" (unsharp mask) é, na verdade, usada para aguçar uma imagem, contrariamente ao que seu nome pode sugerir. A nitidez ajuda a enfatizar textura e detalhe, sendo essencial no pós-processamento da maioria das imagens digitais. Máscaras de foco são provavelmente o tipo mais comum de nitidez e podem ser realizadas com praticamente qualquer software de edição de imagem (como Photoshop). Uma máscara de foco não cria detalhes adicionais, mas pode melhorar muito a aparência de detalhes aumentando a acutância em pequena escala.
O processo de nitidez funciona utilizando uma versão ligeiramente desfocada da imagem original. Esta é então subtraída da original para detectar a presença de bordas, criando a máscara de foco (efetivamente um filtro passa-alta). O contraste é então aumentado seletivamente ao longo dessas bordas usando essa máscara — resultando em uma imagem final mais nítida.
Nota: O passo 2 combina as três imagens usando uma "sobreposição de máscara", que é quando a informação da imagem da camada acima da máscara de foco passa através e substitui a camada abaixo de forma proporcional ao brilho naquela região da máscara. A imagem superior não contribui para a final nas regiões onde a máscara é preta, enquanto substitui completamente a camada abaixo nas regiões onde a máscara de foco é branca.
Se a resolução na imagem acima não está aumentando, por que o texto final fica muito mais nítido? Podemos entender melhor se ampliamos e examinamos a borda de uma das letras:
Note como não transforma as bordas da letra em um "degrau" ideal, mas exagera as bordas claras e escuras da transição. Uma máscara de foco melhora a nitidez aumentando a acutância, embora a resolução permaneça a mesma (veja nitidez: resolução e acutância).
Nota: Máscaras de foco não são novidade na fotografia. Eram tradicionalmente realizadas com filme utilizando uma imagem mais suave, ligeiramente fora de foco (que atuava como a máscara de foco). O positivo da máscara era então sanduíche com o negativo da imagem original e transformado em impressão. Era usado mais para realçar contraste local que detalhes em pequena escala.
Por que esses sobressaltos claros e escuros são tão eficazes em aumentar a nitidez? Acontece que uma máscara de foco está utilizando um truque realizado pelo nosso próprio sistema visual humano. O olho humano vê o que são chamadas "bandas de Mach" nas bordas de transições nítidas, nomeadas após sua descoberta pelo físico Ernst Mach nos anos 1860. Elas melhoram nossa capacidade de discernir detalhes em uma borda. Passe o mouse sobre a imagem abaixo para ver o efeito das bandas de Mach:
Note como o brilho dentro de cada degrau do gradiente não parece constante. No lado direito de cada degrau você notará que é mais claro, enquanto no lado esquerdo é mais escuro — muito semelhante ao comportamento de uma máscara de foco. Passe o mouse sobre o gráfico abaixo para ver o que está acontecendo:
Felizmente, aguçar com máscara de foco no Photoshop e outros programas de edição é rápido e fácil. No Adobe Photoshop, acesse pelos menus: Filtro > Nitidez > Máscara de Foco. Usar a máscara de foco requer entender suas três configurações: "Quantidade", "Raio" e "Limiar".
Quantidade geralmente é listada como porcentagem, e controla a magnitude de cada sobressalto. Também pode ser pensada como quanto contraste é adicionado nas bordas.
Raio controla o quanto a original é desfocada para criar a máscara, mostrada por "cópia desfocada" na ilustração do TEXTO acima. Isso afeta o tamanho das bordas que você deseja realçar, então um raio menor realça detalhes de menor escala.
Limiar define a mudança mínima de brilho que será aguçada. Isso é equivalente a cortar os níveis de pixel não-preto mais escuros na máscara de foco. A configuração de limiar pode ser usada para aguçar bordas pronunciadas, deixando bordas sutis intactas. É especialmente útil para evitar amplificar ruído, ou para aguçar um cílio sem também asperear a textura da pele.
Máscaras de foco são excelentes para aguçar imagens, porém nitidez excessiva pode introduzir "artefatos de halo". Estes são visíveis como contornos claros/escuros ou halos perto das bordas. Artefatos de halo tornam-se problema quando os sobressaltos claros e escuros ficam tão grandes que são claramente visíveis na distância de visualização pretendida.
Soluções: A aparência de halos pode ser muito reduzida usando um valor de raio menor para a máscara de foco. Alternativamente, pode-se empregar técnicas de nitidez mais avançadas.
Outra complicação é que a máscara de foco pode introduzir mudanças sutis de cor. Máscaras de foco normais aumentam os sobressaltos dos valores de pixel RGB de forma similar, ao invés de aumentar apenas os sobressaltos de luminância. Em situações onde textura de cor muito fina existe, isso pode aumentar seletivamente algumas cores enquanto diminui outras. Considere o exemplo:
Quando o vermelho é subtraído do fundo cinza neutro nas bordas (imagem do meio), isso produz mudanças de cor ciano onde ocorre o sobressalto (veja mistura de cores subtrativa). Se a máscara de foco fosse realizada apenas no canal de luminância (imagem da direita), o sobressalto seria vermelho claro e o sub-sobressalto (mal visível) torna-se vermelho escuro — evitando a mudança de cor.
Soluções: Mudanças de cor podem ser evitadas inteiramente realizando a máscara de foco no canal "luminosidade" no modo LAB. Uma técnica melhor, que evita conversão entre espaços de cor e minimiza posterização, é:
Passe o mouse sobre máscara de foco e aguçada para ver como a imagem aguçada se compara com a original mais suave. A diferença pode ser bastante marcante.
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| Original | Máscara de Foco | Aguçada |
(Máscara de foco levemente iluminada para aumentar visibilidade)
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