GIMP jako nástroj na postprocessing

19.7.2020 14:33 | Přečteno: 2613× | Za vším hledej Linux | | poslední úprava: 19.7.2020 18:26

Včera jsem zde umístil blogpost jsem se pídil po tom, jakým způsobem se dá zjistit, jak dlouho trvá, než GIMP zrealizuje nějakou operaci. A dnes – víceméně náhodou – jsem zjistil, kde na to má GIMP vlastní udělátka. Přišel jsem na díky tomu, že jsem chtěl vyzkoušet nástroj N-Point Deformation, o jehož existenci jsem neměl tušení, protože jde o experimentální věc, kterou nelze aktivovat jen tím, že si ji zapnete v nastavení.

Položka Upravit → Předvolby [ Playground ] (Edit → Preferences [ Playground ]), přes kterou se dostanete na zaškrtávací pole, kterým ji lze zapnout, se vám totiž v nastanení objeví pouze když je gimp spuštěný s parametrem --show-playground! Abyste si tento nástroj vlbec mohli zapnout, musíte spustit GIMP následujícím způsobem z konzole:

~$ gimp --show-playground

Po aktivaci už to nebude nutné.

Takže po spuštění výše uvedeným způsobem, najdete v dialogu nastavení Upravit → Předvolby (Edit → Preferences) novou položku s názvem Playground, kde jsou checkboxy pro aktivaci experimentálních nástrojů. Po zaškrtnutí ale nástroje nebudou aktivní ihned. Nejprve musíte GIMP restartovat.

Ale i po restartu byste nástroj N-Point Deformation v menu Nástroje → Nástroje transformace (Tools → Transform tools) hledali marně. Najdete ho ale v panelu nástrojů, který otevřete buď klávesovou zkratkou Ctrl + B, nebo přes menu Nástroje → New toolbox (Tools → New toolbox), či Okna → New toolbox (Windows → New toolbox).

Mezi ikonami nástrojů si ho ale nemusíte hned všimnout, protože má ikonu podobnou jako nástroj Transformovat pomocí klece. Proto jsem přidal ilustrační obrázek, abyste se mohli lépe zorientovat.

Aby bylo jasné jak se liší přidal jsem do screenshotu ikony obou nástrojů včetně pop-up bubliny s popisem, abyste si je mohli srovnat a tohle je pouze pro info, jak se můžete proklikat k nastavení toolboxu u české i anglické verze GIMPu:

1. Upravit → Předvolby [ Rozhraní → Panel nástrojů → N-point Deformation ] (Edit → Preferences [ Interface → Toolbox → N-point Deformation ]) a
2. Upravit → Předvolby [ Rozhraní → Panel nástrojů → Transformace pomocí klece ] (Edit → Preferences [ Interface → Toolbox → Cage transform ])

Korekce osvětlení

Využívám toho, jak GIMP pracuje s vrstvami.

Špatné nasvícení a stíny které vznikají při focení či skenování knih a časopisů je problém, který lze při troše stěstí a znalostí zkorigovat. Pochopitelně dokud nehrábnete do výchozí vrstvy s originálem (původní naimportovaný snímek). Tu nechávám vždy v záloze a pracuji s pouze s duplikáty vrstev. Pokud hrábnete do originální vrstvy takovým způsobem, že už to nepůjde zvrátit, tak už vám nepomůže nic.

Princip korekce pozadí spočívá v tom, že se duplikovaná vrstva rozmaže takovým způsobem, že převládnou barvy pozadí, a pak se ta vrstva oddělí od vrstvy původní. Tím ze stránky vyleze to, co má být na popředí.

Pochopitelně zas tak triviální to není, potože nejsou všechny stránky stejné, na některých jsou ilustrace, velké nadpisy atp. které pochopitelně komplikují vytvoření stránky pozadí.

Takže při tom využívám klonování, kompírování jiných oblastí snímku, aj. triky, jako např. zesílení barev popředí pomocí vrstvy do které byl nakopírován obsah popředí vybraný selekcí podle barev, atp. (tam je to zas o nastavení optimální prahové hodnoty). V zásadě se mi ale osvědčil následující postup:

1. Zduplikuji vrstvu A
2. Na duplikovanou vrstvu, přejmenovanou na B aplikuji Gaussovo rozostření na 40 – hodnota záleží na velikosti textu popředí. Musí být zkrátka taková, aby se text ztratil.
3. Pak znovu zduplikuji A
4. A zduplikuji také rozmazanou vrstvu B
5. Nad nový duplikát vrstvy A, přejmenovaný na C, přesunu duplikát rozmazané vrstvy B, u kterého nastavím že jde o vrstvu "dělení" a sloučením dulikátu vrstvy B směrem dolů odddělím u vrstvy C popředí od pozadí.
6. Ze sloučené vrstvy C pak vykopíruji podle barvy popředí a to vložím do nové vrstvy, kterou pojmenuji D
7. Opět zduplikuji vrstvu A a duplikát pojmenuji E
8. Přesunu vrstvu D nad E a změním její typ z normální na násobení
9. Pak nad vrstvu D přesunu rozmazanou vrstvu B, u které změním nastavení z normální na dělení. A vypadne na mě výsledek
10. Pokud jsem s výsledkem spokojen, sloučím směrem dolů nejprve vrstvu D do E, a následně vrstvu B do E.

Skrýváním a zviditelňováním vrstven lze vizuálně kontrolovat výsledek a přidáváním dalších vrstev lze dále upravovat, dokud nejsme spokojeni. Teprve pak postupně vrstvy sloučím – pochopitelně ne do vrstvy s originálem, ale do nové vrstvy.

Jaké nástroje tranformace používám

Tak především je nutno říct, že některé nástroje jsou schopny zastoupit jiné. Takže nástrojem Jednotná transformace můžete dokument přeškálovat, upravit perspektivu, či zešikmit. A tím pádem pomocí jednoho nástroje postupně srovnat jednotlivé vrstvy s naimportovanými nafocenými stránkami dokumentu podle nastavených vodítek.

Pokud máte celou sérii snímků focených ze stativu, můžete zkusit ke korekci prespektivy použít nástroj 3D Transform. Ten jsem objevil v podstatě až nyní. Doposud mě nenapadlo, že je to v podstatě ta nejjednodušší a nejrychlejší cesta, jak ty nafocené stránky srovnat s minimem úsilí.

Další problém, o kterém jsem myslel, že by měl jít opravit právě pomocí nástroje N-point Deformation tool, jsou "vyboulené" stránky – častý problém, který vzniká při focení rozevřené knihy či časopisu, u které nebylo použito zátěžové sklo – sklo, kterým je stránka "připlácnuta" do roviny. A někdy ani to nepomůže, pokud byla vazba příliš tuhá a kniha tlustá. Nutno říct, že tenhle způsob deformace se opravuje obzvláště blbě.

Nakonec jsem zjistil, že ke korekci deformace nafocené prohnuté stránky (např. z časopisu) je nejlepší kombinace fitru 3D Transform a filtru Zkřivit Filtr → Zkreslení → Zkřivit (Filters → Distorts → Curve Bend). Pihu na kráse to sice má v tom, že se ta křivka musí nastavit od oka v dialogu a ten náhled moc malý na to, aby se z něj dalo vyčumět jestli to bude ok. aby se to dalo udělat na první dobrou. Nastavení se dá sice uložit, ale protože je každá stránka prohnutá trochu jinak, tak nevím jestli to má nějaký smysl. I když na druhou stranu, když je těch stránek víc jak 100, tak zas tak moc variací toho prohnutí není. Každopádně optimální se zdá následující postup:

1. První věc, která by se měla udělat ihned! poté co by se natáhnou nafocené stránky do GIMPu je korekce postavení fotoaparátu vůči stránce pomocí 3D Transform, protože ta se při aktuálním postavení stativu v průběhu focení nemění.
   Pokud jste se koukli na níže odkazovanou stránku o digitalizaci v amatérských podmínkách, víte, že využívám normální foťák na stativu. Osa X korekci nevyžaduje, ale pomocí Y lze zkorigovat postavení hlavy stativu vůči kolébce, do které se umísťuje focený dokument, které má jen výjimečně ideální postavení – tj. aby čip ve fotoaparátu byl v rovnoběžné rovině se snímanou stránkou. A pomocí Z lze zkorigovat zase natočení stránky, ke kterému také může dojít, když je toho moc a ten co to fotí už je unaveným takže to neuhlídá.
   Řozhodně nekorigujte posun! Využijte toho, že střed obrázku je shodný se středem objektivu.
2. Teprve poté, co srovnáte postavení foťáku vůči stránce, použijte nástroj Škálování a napasujte stránku do vodítek, tak aby se střed stránky shodoval se středem obrázku.
3. Pokud byla stránka při focení prohnutá (poznáte to podle deformace textu) použijte je korekci filtr Zkřivit. Důvod, proč dělat tuhle operaci až po škálování a napasování stránky do vodítek je ten, že pokud se tahle deformace bude opakovat na více stránkách, budete moct opakovaně použít stejné nastavení, bez ohledu na to jak byla stránka umístěná v kolébce, protože rozměr stránky bude pokaždé stejný (filtr umožňuje nastavení uložit a případně znovu natáhnout, takže můžete mít několik předpřipravených profilů)

No a to je vše. Pak už můžete přistoupit ke korekci barev.

Ořezání podle nastavených vodítek je nástroj, které dělám až na závěr, pokud jsem si jist, že v žádné z vrtev není v oblasti, která se po ořezání zahodí nic, co by mělo zůstat zachováno.

Obvykle ořezávám dokument až úplně nakonec, ale jsou situace, kdy se vyplatí alespoň zčásti dokument ořezat dřív – např. když ho sestavuji z oboustraně nafocených stránek.

Ořezáním totiž zahodíme zbytečná data, takže se změnší velikost XCF souboru, a také se tím zrychlí i další operace, protože se nedělá transformace neužitečných dat. Také má ořezání příznivý vliv na práci s barvami – nepočítá se zbytečně s barvami nasnímaného okolí stránky.

Využití GIMPU při OCR

Z hotového XFC dokumentu exportuji vrstvy do bitmapových souborů, které konvertuji do DjVu souborů, na které následně aplikuji OCR.

Na OCR má obsah stránky pochopitelně vliv. Místo skvrn a obrázků se vloží nesmysly. Také text, který je pootočený OCR nerozpozná. Proto pro takové situace připravuji i speciální vrstvy, které použiju pouze pro získání textové vrstvy, kterou pak naimportuji do plnobarevného DjVu.

Na téma DjVu a konverze skenovaných dokumentů do DjVu zde ode mne v minulosti vyšlo…

• (18.7.2006) Použití DJVU pro skladování elektronické dokumentace
• (19.7.2006) DJVU versus PDF
• (3.8.2006) Linux, OCR a DjVu dokumenty
• (9.6.2010) OCR pod linuxem. Milé překvapení - cuneiform

A na mé wiki, mimo zpracované publikace, najdete na tohle téma tyto články:

• Digitalizace dokumentů v amatérských podmínkách
• Příprava XCF souboru pro konverzi do DjVu
• Zpracování PDF bez textové vrstvy do DjVu souboru s textovou vrstvou
• Jak převádět text do elektronické formy

Předpokládám, že v tuto chvíli už došlo těm, co hodnotili záporně můj poslední blogpost ohledně Mediawiki proč ji používám a v čem je pro mé účely výhodná – MediaWiki má nativní podporu pro DjVu, které je výhodnější pro archivní účely než PDF, protože se z něj rychleji renderují náhledy stránek aje také z hlediska objemu dat mnohem úspornější.

Mediawiki je pro mne cestou, jak nabídnou obsah DjVu dokumentů rozšířený o další přidanou hodnotu – hypertextové odkazy na jiné dokumenty a stránky, fulltextové vyhledávání aj.

       

Obrázky

Komentáře

[plostenka]

Pekny navod, mohl bys prosim priste pridat i screenshoty mezivysledku, at je na prvni pohled zrejme jaky ma konkretni krok efekt?

Jinak tohle by se imho dalo trivialne automatizovat v OpenCV...

[Aleš Kapica]

Pekny navod, mohl bys prosim priste pridat i screenshoty mezivysledku, at je na prvni pohled zrejme jaky ma konkretni krok efekt?

Víš kolik to žere času? Spisováním tohoto blogpostu jsem zabil celé dopoledne. A to jsem chtěl jenom upozornit na to, že GIMP má nějaké experimentální nástroje, které se nedají jednoduše zapnout v nastavení.

Za tím, co jsem tady uvedl v několika odkazech je třicet let pokusů, omylů a zkušeností.

Jinak tohle by se imho dalo trivialne automatizovat v OpenCV...

Ano. Spousta věcí se dá v něčem triviálně automatizovat, když se tomu věnuješ na full time. Já to sem napsal jen proto, abych na to nezapoměl, protože se dnes musím sbalit, abych mohl zítra odfrčet do buše a za ten týden, co neuvidím počítač bych to mohl snadno zapomenout, protože se nahrnou zase nové věci co bude nutné vyřešit a stihnout, protože pak za týden frčím zase pryč. A čtyři týdny, to je pro mne několik světelných let.

[Semo]

Scantailor. Ked som si pred rokmi skenoval knizku, ktoru som musel vratit, tak som si uplne ucvrkaval z uzasu, ako mi ten nastroj zjednodusil zivot.

[Aleš Kapica]

Neříkám, že to není užitečný nástroj, ale pro to co dělám se nehodí, Je rozdíl kompletovat knihu co má 150 stran a knihu co má 600 stran,

[otula]

Aleši, ten způsob korekce špatného skenování zdá se mi býti poněkud komplikovaným. O kolik lepší výsledek dá tak pracný postup oproti jednoduché úpravě křivkou?

[Aleš Kapica]

Ten postup není pracný a výsledek rozhodně stojí za to. Bohužel se to nedá dobře dávkovat, protože pokud se to bouchá foťákem, tak je nutné vždy stránku zkorigovat. U knižního skeneru by to nutné nebylo, jenomže to jsme finančně úplně jinde. Je třeba si také uvědomit kolik času zabere než se dostane stránka do kompu a co to obnáší. Bohužel už jsem na cestě, takže ti nemohu uploadnout jeden ukázkový soubor.

[Josef Kufner]

Knižní skener má hlavně dobré nasvícení, takže už vstupní data jsou docela slušná.

Co jsem se snažil párkrát srovnat vyfocenou stránku v knize na mizerném světle, tak hlavní problém, se kterým si krivky neporadí, je nutnost měnit parametr křivky podle polohy na oblouku stránky. Ten postup popsaný v blogu se zdá, že extrahuje tento parametr a pracuje s ním.

[otula]

No, on ten postup moc odlišný od křivek není. Uděláš vlastně to, že si tím rozmazáním nastavíš nějakou úroveň šedé, od níž chceš obrázek vybělit. Čím tmavší ta vrstva je, tím více té šedé sežere, což je vlastně obdobné tomu, když popadnu pravý horní konec křivky a posouvám ho doleva. A to násobení vrstvou s nejtmavšími částmi je v této situaci obdobné tomu, když prohneš křivku trochu dolů. Pokud je někde na vyfocené stránce tak silný stín, že se úrovní blíží barvě textu, tak si s tím neporadí ani v blogu popsaný postup, pokud jsem tedy něco nepřehlédnul.

[otula]

On ten postup sice není pracný, ale je dost zdlouhavý. A právě je otázka, zda ta zdlouhavost za to stojí. Pokud by ti stačily křivky, nemusíš se s tím vůbec mordovat a můžeš to mít hotové během okamžiku, protože křivky zvládne i ImageMagick. Výše píšeš o 600stránkové knize, já bych na to šel právě pomocí toho IM, asi takto (předpokládám, že je to oskenováno/ofoceno přibližně stejně, takže by křivka mohla být jednotná -- mezi uvozovkami jsou body na křivce, opsané třeba z GIMPu (tady kokrétně ponechávám 0,0, na souřadnici 80 je křivka stažena na úroveň 40, a nejsvětlejší části od souřadnice 221 jsou oříznuté, tedy plný jas 255))

Skript pro křivky.

$ for i in *.jpg; do ./curves -s 255,255 "0,0 80,40 221,255" $i upraveno/$i; done

Myslím si, že výsledek by měl ve většině případů naprosto použitelný.

[otula]

Ještě jsem se díval do toho předchozího blogu do diskuze, že tam píšeš, že máš skript XCF -> DjVu, ale že to předtím načítáš do vrstev v GIMPu, kvůli srovnání a ořezu. To ale zvládne IM také pomocí deskew a trim , něco jako

$ convert sken.png -background white -deskew 80% -fuzz 40% -trim +repage vysledek.png

Nechci ti to vnucovat, ber to jen jako motivaci. Když potřebuji zpracovat velké množství souborů, hledám vždy cestu, při níž nemusím spouštět žádný GUI program :)

[Aleš Kapica]

No. Dík za snahu a ještě mi prosím prozraď jakým kouzlem to pozná jak je obraz zdeformován, o kolik pootočen, a jestli se má přeškálovat, posunout, atp. Fotky nejsou skeny, u kterých se můžeš odpíchnout od pozadí na deklu a světelnost je vesměs ok - řešíš jen ten stín. Jenže u skeneru by se z toho jeden opíchal.

Dávkové zpracování pochopitelně používám, ale ne takto.

[otula]

Tak se nečerti. Zkusil jsem to na několika skenech, které byly oskenovány nakřivo, a výsledek byl fajn. Ne precizní, ale dost dobrý. Pokud ti to nevyhovuje, nenutím ti to. Byla to jen rada, kterou můžeš vyzkoušet a sám uvidíš, jestli by ti to nemohlo ušetřit čas.

[Aleš Kapica]

Vždy se snažím o výsledek co nejlepší, pokud má být výsledkem elektronický dokument, ne pouhé OCR. A vyzkoušel jsem kde co - včetně té dekompozice o které píšeš níže. Postupy, které jsem uvedl v blogu dávají nejlepší výsledek. Proto jsem je taky popsal tak podrobně. Nediv se, že když mi pak někdo začne navrhovat postupy které už považuji za překonané, že takto reaguji. Kdyby to šlo a výsledek skutečně byl ucházející, dávno bych to používal. Někdy to jde, ale většinou ne, což pochopí až ten, kdo to zkusí. Koukal ses na ty odkazované stránky? Tam je použita k ilustraci jedna fakt chutná stránka - modrotisk na dřevitém papíře, čitelný jen s notnou dávkou fantazie. V takovém případě se o nějaké OCR ani nemá cenu pokoušet. Takovou stránku je lepší přepsat. Jenže teď zpracovávám 30 ročníků po cca 6 číslech a 32 stranách s ilustracemi a barevným textem. To bych nedal do kupy ani za deset let. Tak jsem zaměstnal na to syna - alespoň neinkasuje peníze za nic. A pro něj bylo nutné sepsat polopaticky co a jak má použít, čeho se vyvarovat atp. Prima je, že chce dělat obojí. Mimo focení i ten postprocessing. Což je ideální k tomu aby se naučil dělat precizně - co odbyde na focení to si vyžere při následném zpracování. Celkem mu cvakám 10 kaček za stránku.

[otula]

A mohl bys něco nahrát v plném rozlišení - před a po této úpravě?

[Aleš Kapica]

Přílohy:

• IMG_6014.jpg (631168 bytů)
• IMG_6014_upraveny.jpg (824780 bytů)

Vzhledem k omezení velikosti vkládaných příloh těžko. Ale vložil jsem do přílohy alespoň kopii originálu zmenšenou na 50%, uloženou jako JPEG (kvalita 90%). A podobným způsobem i upravenou verzi.

Podotýkám, že jde o velmi mizerný snímek, který bude nutné nasnímat znovu! Ale jen pro ilustraci,

[otula]

Mrknu na to, ale tam jsou určitě lokální úpravy, že ano? To pak samozřejmě automatizovat nelze.

[Aleš Kapica]

Pokud bys ale někde narazil na postup jakým by bylo možné nějak efektivně eliminovat ten nežádoucí odlesk, bylo by to fajn.

[otula]

Ten nežádoucí odlesk nejlépe eliminuješ při focení. Použít softbox a světlo nasměrovat tak, aby se nelesklo do objektivu. Přes Aliexpress se dá koupit pod tisícovku a na tento účel bude bohatě stačit. A pokud upravuješ takovéhle snímky, tak bych možná zkusil použít třeba Darktable, kde máš spoustu skvělých udělátek a potom si úpravy nakopíruješ a aplikuješ na všechny zbývající snímky, případně pak ručně doladíš ty, které nebudou optimální. A na závěr to ořezat v GIMPu...

[Aleš Kapica]

Prachy a čas. To je to čeho není nikdy dost. Lepší světla + něco na jeho rozptýlení samozřejmě hodlám pořídit. Ovšem vzhledem k tomu, že korekce osvětlení nepředstavuje zas tak velký problém, jsou priority jinde. Víc práce, která by u velkého knižního skeneru nebyla nutná, sežere korekce zkreslení objektivu a deformace, kterou způsobuje vazba snímané publikace. Ale nakonec - podstatný je obsah. Primárně mi jde o to, aby si mohl, ten koho to zajímá, obsah zkopírovat a vložit do překladače.

[otula]

Přílohy:

• _MG_1236.jpg (812602 bytů)
• _MG_1234.jpg (536359 bytů)

Korekce objektivu by neměla být vůbec nutná, pokud nepoužíváš nějaký hodně širokoúhlý objektiv. Největší problém může způsobit to, že nefotíš přesně kolmo na rovinu toho listu, ale v případě takového focení většího rozsahu by měla být samozřejmost si s tím pohrát. Ovšem světlo nasvícení podle mě hraje právě tu největší roli. Zkusil jsem teď jen tak z hecu vzít dvě knihy, jedna s velmi lesklými listy... Snad mne nikdo nebude popotahovat za autorská práva... Kolmo jsem to přesně neměl, světlo také nebylo úplně optimální, ale snažil jsem se chytit venkovní rozptýlené světlo. Odlesky žádné, největší problém ohyb u vazby, ale celkem bez problémů přežila i lehká šeď na obrázku. Myslím, že když syn vychytá světlo a úhel focení, nebude mít potom skoro žádnou práci.

[Josef Kufner]

Případně jde vzít silnější lampičku a namířit ji na strop či stěnu. Pak je světlo tak nějak všude rovnoměrně.

[otula]

Přílohy:

• 012.jpg (379913 bytů)
• 013.jpg (408449 bytů)
• 014.jpg (394287 bytů)

Tím modrotiskem na dřevitém papíře myslíš toho Hlasatele? Zkusil jsem to ze srandy prohnat imagemagickem s pár jednotnými parametry na všechny stránky a bez lokálních úprav, pár stránek sem nahraju v rozlišení, v jakém mi to dovolí. Na OCR to asi není, ale kde nejsou data, ani čert nebere...

[Aleš Kapica]

To je víceméně shodná kvalita jaké jsem dosáhl i já. Ty Hlasatele jsem ale sjížděl na skeneru, což dost výrazně zlepšuje výchozí stav. Nemusíš řešit ty odlesky a deformace. Ovšem to bylo možné jen díky tomu, že to byly volné listy.

Časopisy je rychlejší práskat na foťákem. Většinou je výsledek mnohem lepší, než to co jsem použil na výše umístěný snímek. U toho jsem kromě natočení o 90 stupňů aplikoval asi 2x filtr Zkřivit, pak jsem vyrovnal úroveň bílé a následně aplikoval výše uvedený postup. S tím, že jsem pak vyretušoval část rozmazané masky pomocí klonovacího razítka a následně to ještě jednou rozmazal. Teprve pak jsem to oddělil, a zdubloval abych zvýraznil tisk.

No a o tom to je. Pokud to děláš v Gimpu, tak toho zkusíš víc a nakonec necháš to co vyjde nejlíp. Ne vždy je totiž možné tu stránku cvaknout znovu a lépe.

[Aleš Kapica]

Mimochodem, tys to zkoušel na těch souborech co už jsou generované z DjVu, viď? Tam budeš mít vždy lepší výsledek než bys měl u originálu.

[otula]

Jo, jo, převedl jsem si djvu na pdf a potom pomocí pdfimages na obrázky. A ty jsem potom upravil zcela primitivně - převedl je na cmyk a poté dekomponoval černou

[otula]

A ještě bych ti mohl poradit fígl právě v GIMPu, kterým si pomáhám, když potřebuji vyčistit sken od barevného šumu z JPG komprese, který produkují některé skenery, které nedovolí bezztrátové uložení – rozložím si obrázek pomocí dekompozice do CMYK, což dovolí ty barevné zprasky pěkně odstranit

[Petr]

Jsem rád, že už jsi uznal správnost bombardování Bělehradu.