<chapter id="refocus">
<chapterinfo>

<title
>Focar de Novo uma Fotografia</title>

<authorgroup>
    <author
><firstname
>Gilles</firstname
><surname
>Caulier</surname
> <affiliation
><address
><email
>caulier dot gilles at free.fr</email
></address
></affiliation>
    </author>
    <author
><firstname
>Gerhard</firstname
><surname
>Kulzer</surname
> <affiliation
><address
><email
>gerhard at kulzer.net</email
></address
></affiliation>
    </author
>        
</authorgroup>

<abstract>
<para
>O 'plugin' de imagem do digiKam <emphasis
>Focar de Novo</emphasis
> é uma ferramenta para melhorar o detalhe de uma imagem. Ele usa o <emphasis
>Filtro de Desconvolução</emphasis
> com o 'copyright' de Ernst Lippe. </para>
</abstract>

<keywordset>
<keyword
>KDE</keyword>
<keyword
>Digikam</keyword>
</keywordset>
</chapterinfo>

<title
>Introdução</title>

<para
>As fotografias desfocadas, assim como as imagens digitalizadas, necessitam de correcções de focagem e de detalhes. Isto é devido ao processo de digitalização, o qual necessita de eliminar um espectro contínuo de cores para pontos com cores ligeiramente diferentes: os elementos mais finos que a frequência de amostragem serão normalizados para uma cor uniforme. Como tal, os contornos afiados são mostrados de uma forma ligeiramente borrada. O mesmo fenómeno acontece ao imprimir pontos de cores num papel. As máquinas SLR ainda necessitam mais de afiamento das imagens do que as máquinas consumíveis. </para>

<para
>Alguns 'scanners' aplicam um filtro de detalhe durante a digitalização. Poderá desactivá-lo para ter o controlo sobre a sua imagem. </para>

<para
>Esta ferramenta tenta "voltar a focar" uma imagem, usando uma técnica chamada <emphasis
>Filtragem Wiener FIR</emphasis
>. A técnica tradicional para dar mais detalhe às imagens é usar as máscaras não-afiadas. A nova focagem produz geralmente melhores resultados que essa máscara. Invoque-a no menu do Editor de Imagens em <menuchoice
><guimenu
>Corrigir</guimenu
><guimenuitem
>Focar de Novo</guimenuitem
></menuchoice
>. </para>

<para
>A técnica de Nova Focagem funciona de forma diferente da <ulink url="help:/digikamimageplugins/unsharp.html"
>Máscara Não-Afiada</ulink
> e é também diferente do <ulink url="help:/digikam/using-kapp-imageeditor.html#using-kapp-adjustsharpness"
>Filtro de Afiamento</ulink
>, que aumenta tanto o contraste da funcionalidade, como os lados de uma imagem. A Nova Focagem, por sua vez, inverte o processo pelo qual a imagem foi borrada pela abertura circular da máquina fotográfica. Este método tenta dar-lhe a imagem "mais focada" possível. A Nova Focagem usa um algoritmo de desconvolução muito poderosa que irá reclamar os dados que foram misturados. Em termos científicos, o borrão é normalmente o resultado de uma convolução, sendo a desconvolução o processo inverso, e sendo este então o processo que a Nova Focagem faz. Para além disso, a técnica do filtro FIR permite remover o máximo de ruído e granularidade que ficam acentuados no processo de afiamento, com os vários filtros de afiamento. </para>

<sect1 id="using-plugin-refocus">
<title
>Usar o 'plugin'</title>

<figure>
    <title
>Janela de Nova Focagem</title>
    <graphic srccredit="Refocus Dialog" fileref="refocusdialog.png"/>
</figure>

<para
>O painel da imagem e a antevisão original ajudam-no a posicionar-se dentro da imagem. A janela de antevisão mostra o resultado do filtro com as configurações actuais. </para>

<para
>Na maioria dos casos, você não sabe ao certo qual a convolução que provocou a degradação da imagem. Existem duas convoluções que são usadas com frequência para modelar a degradação da imagem: <itemizedlist
> <listitem
><para
><guilabel
>A convolução Gaussiana</guilabel
>: esta é matematicamente semelhante À distribuição normal, com a sua curva em forma de sino. Do ponto de vista teórico, a justificação matemática para usar a convolução Gaussiana é que, quando você aplica um conjunto grande de convoluções aleatórias e independentes, o resultado aproximar-se-á sempre de uma convolução Gaussiana.</para
></listitem
> <listitem
><para
><guilabel
>A convolução Circular</guilabel
>: esta espalha cada um dos pontos de origem uniformemente em torno de um pequeno disco de raio fixo. Tecnicamente, isto descreve o efeito de usar uma lente (ideal) que não esteja correctamente focada.</para
></listitem
> </itemizedlist
> O 'plugin' para nova focagem suporta tanto a convolução Gaussiana como a Circular, para além de algumas combinações mistas. A convolução real que é usada pelo 'plugin' é, de facto, o resultado de efectuar tanto a convolução gaussiana como a circular em conjunto. Ambas as convoluções são iguais à identidade quando o seu parâmetro respectivo é igual a 0 (zero). Como tal, quando o raio Gaussiano é igual a 0, o resultado é uma convolução circular e, do mesmo modo, quando o raio é igual a 0 (zero), o resultado é uma convolução Gaussiana. </para>

<para
>Na prática, na maioria dos casos, a convolução circular funciona muito melhor que a convolução gaussiana. A convolução gaussiana tem um rato muito longo como tal, matematicamente, o resultado da convolução também depende dos pixels de origem a uma grande distância do pixel de origem. A inversa Wiener FIR de uma convolução Gaussiana, geralmente, é bastante influenciada pelos pixels de origem a grandes distâncias e, na maior parte dos casos, produz resultados indesejáveis. </para>

<para
>A convolução circular produz geralmente resultados muito melhores. Uma das razões é o facto de a inversa da Wiener FIR da convolução circular é influenciada, de um modo geral, pelos pixels de origem na vizinhança imediata da do pixel original da origem. Outra razão é que uma convolução circular é, teoricamente, um bom modelo matemático para as imagens que estão ligeiramente desfocadas. </para>

<para
>Para configurar correctamente o filtro de desconvolução, o 'plugin' tem os seguintes parâmetros: <itemizedlist>

  <listitem
><para
><guilabel
>Detalhe Circular</guilabel
>: Este é o raio da convolução circular. É o parâmetro mais importante no 'plugin'. Para a maioria das imagens, o valor predefinido 1 deverá originar bons resultados. Seleccione um valor mais elevado se a sua imagem estiver muito borrada, mas cuidado com a possível produção de halos.</para
></listitem>
  
  <listitem
><para
><guilabel
>Correlação</guilabel
>: O aumento da <guilabel
>Correlação</guilabel
> poderá ajudar a reduzir os artefactos. A correlação pode ir de 0-1. Os valores úteis são o 0,5 e os valores próximos de 1, como por exemplo 0,95 e 0,99. A utilização de um valor alto para a correlação irá reduzir o efeito de afiamento do 'plugin'.</para
></listitem
> 
  
  <listitem
><para
><guilabel
>Filtro de ruído</guilabel
>: O aumento do parâmetro do <guilabel
>Filtro de Ruído</guilabel
> poderá ajudar a reduzir os artefactos. A correlação pode ir de 0-1, mas os valores maiores 0,1 raramente são úteis.. Quando o valor do filtro de ruído é demasiado baixo, como por exemplo 0,0, a qualidade da imagem será horrível. Um valor útil é o 0,03. A utilização de um valor alto para a correlação irá reduzir o efeito de afiamento do 'plugin'.</para
></listitem>
  
<listitem
><para
><guilabel
>Detalhe Gaussiano</guilabel
>: Este é o grau de detalhe para a convolução gaussiana. Use este parâmetro quando o seu borrão é do tipo gaussiano (devido provavelmente a filtragens anteriores de borrões). Na maioria dos casos, deverá configurar o valor deste parâmetro igual a 0, dado que gera artefactos incómodos. Quando você usar valores diferentes de zero, poderá ter de aumentar também os parâmetros de <guilabel
>Correlação</guilabel
> e/ou <guilabel
>Filtro de Ruído</guilabel
>.</para
></listitem>

  <listitem
><para
><guilabel
>Tamanho da matriz</guilabel
>: Este parâmetro determina o tamanho da matriz de transformação. Se aumentar o <guilabel
>Tamanho da Matriz</guilabel
> poderá obter melhores resultados, especialmente quando você escolher valores altos para o <guilabel
>Detalhe Circular</guilabel
> ou <guilabel
>Detalhe Gaussiano</guilabel
>. Repare que o 'plugin' poder-se-á tornar bastante lento se escolher valores elevados para este parâmetro. Na maioria dos casos, deverá escolher um valor no intervalo 3-10.</para
></listitem>
  
  <listitem
><para
><guilabel
>Gravar Como</guilabel
> e <guilabel
>Carregar</guilabel
>: estes botões servem mesmo para isso. Toda a configuração de novas focagens definida por si poderá ser gravada no sistema de ficheiros e, posteriormente, reposta.</para
></listitem>

  <listitem
><para
><guilabel
>Repor Tudo</guilabel
>: este botão repõe toda a configuração nos seus valores predefinidos.</para
></listitem>

</itemizedlist>

</para>

<para
>Em baixo, poderá ver algumas sugestões para o ajudar a lidar com o 'plugin' de novas focagens: <itemizedlist>

  <listitem
><para
>De preferência, efectue todas as correcções das curvas de cores e intensidades na imagem, antes de usar este 'plugin'.</para
></listitem>
  
  <listitem
><para
>Na maioria dos casos, deverá usar este 'plugin' antes de efectuar quaisquer outras operações na imagem. A razão tem a ver com o facto de várias operações na imagem deixarem limites não imediatamente visíveis, mas que irão deixar alguns artefactos indesejáveis.</para
></listitem>
   
  <listitem
><para
>Quando estiver a digitalizar imagens e a comprimi-las, p.ex., para JPEG, deverá usar o 'plugin' sobre a imagem não comprimida.</para
></listitem
> 

</itemizedlist>

</para>

</sect1>

<sect1 id="comparison-plugin-refocus">
<title
>Comparação com Outras Técnicas</title>

<para
>Em comparação com outras duas técnicas usadas frequentemente para melhorar as imagens, existe: <itemizedlist>

  <listitem
><para
><ulink url="help:/digikam/using-kapp-imageeditor.html#using-kapp-adjustsharpness"
>Filtro de Afiamento</ulink
></para
></listitem>
  
  <listitem
><para
><ulink url="help:/digikamimageplugins/unsharp.html"
>Máscara Não-Afiada</ulink
></para
></listitem>
  
</itemizedlist>
</para>

<para
>O afiamento aplica uma pequena matriz de convolução que aumenta a diferença entre um pixel de origem e os seus vizinhos imediatos. A filtragem Wiener FIR é uma técnica mais geral, dado que permite uma melhor parametrização e uma maior vizinhança. O afiamento só funciona quando as suas imagens estão apenas ligeiramente borradas. Para além disso, para valores altos do parâmetro de afiamento, os resultados finais contêm algum "ruído". Com a filtragem Wiener FIR, este ruído pode ser bastante reduzido se seleccionar valores altos para os parâmetros de <guilabel
>Correlação</guilabel
> e <guilabel
>Filtro de ruído</guilabel
>. </para>

<para
>A máscara não-afiada é outra técnica de melhoria de imagem muito conhecida. Do ponto de vista matemático, a sua justificação é um pouco obscura, mas muitas pessoas gostam delas. O primeiro passo é criar uma cópia borrada da imagem de origem. Depois, a diferença entre a imagem original e a imagem borrada é subtraída da imagem original, daí o nome de máscara não-afiada. De facto, a máscara não-afiada é mais uma melhoria do contraste da característica principal da imagem que um afiamento. Não anula a interferência do padrão de abertura do diafragma da máquina fotográfica como a nova focagem faz. </para>

<para
>De um modo geral, a máscara não afiada produz melhores resultados que o afiamento. Isto deve-se provavelmente ao facto de que a máscara não-afiada usa uma vizinhança maior que o afiamento. </para>

<para
>Do ponto de vista teórico, a máscara não-afiada deverá introduzir sempre artefactos. Mesmo sob condições óptimas, ela não consegue anular por completo o efeito do borrão. Para a filtragem Wiener, é possível provar que é o filtro linear óptimo. Na prática, em todos os casos, o resultado do filtro Wiener FIR foram sempre pelo menos tão bons como os das máscaras não-afiadas. O filtro Wiener FIR é normalmente melhor a restaurar pequenos detalhes. </para>

<para
>Em baixo, poderá ver uma comparação dos diferentes filtros aplicados sobre uma pequena imagem desfocada: <informaltable
><tgroup cols="2">
            
    <thead
><row>
        <entry
>Antevisão</entry>
        <entry
>Tipo</entry>
    </row
></thead>

    <tbody>
        <row>
            <entry>
            <graphic srccredit="Orignal Blured Image Preview" fileref="refocus-notsharpened.png"/>
            </entry>
        
            <entry
>A imagem borrada original a corrigir. Esta imagem foi tirada a partir de uma máquina fotográfica analógica e estática. O resultado de desfocagem resulta de uma iluminação insuficiente para as lentes de foco automático. </entry>
        </row>

        <row>
            <entry>
            <graphic srccredit="Sharpening Preview" fileref="refocus-sharped.png"/>
            </entry>
        
            <entry
>Imagem corrigida com um filtro de afiamento simples. A configuração do detalhe é igual a 80. </entry>
        </row>

        <row>
            <entry>
            <graphic srccredit="Unsharp Mask Preview" fileref="refocus-unsharpmask.png"/>
            </entry>
        
            <entry
>Imagem corrigida usando o filtro de máscara não-afiada. A configuração é de Raio = 50, Quantidade = 5 e Limiar = 0. </entry>
        </row>

        <row>
            <entry>
            <graphic srccredit="Refocus Preview" fileref="refocus-refocus.png"/>
            </entry>
        
            <entry
>Imagem corrigida com o filtro de Nova Focagem. A configuração é de Detalhe Circular=1,3, Correlação=0.5, Filtro de Ruído=0,020, Detalhe Gaussiano=0 e Tamanho da Matriz=5. </entry>
        </row>
        
    </tbody>
    
</tgroup
></informaltable>
                  
</para>

<note
><para
>Para mais informações sobre a correcção de métodos de detalhe usados em imagens digitais, poderá encontrar uma comparação técnica <ulink url="http://www.bialith.com/Research/BARclockblur.htm"
>neste URL</ulink
>. </para
></note>

</sect1>

<sect1  id="inaction-plugin-refocus">
<title
>O 'plugin' em acção</title>

<para
>Este é um exemplo de como a Nova Focagem poderá mudar a sua vida. A imagem original é a (1) e a corrigida é a (2). A configuração de nova focagem usada para corrigir esta imagem desfocada foi a predefinida. </para>

<figure>
    <title
>Ferramenta de Nova Focagem em Acção</title>
    <graphic srccredit="Refocus Tool in Action" fileref="refocuspreview.png"/>
</figure>

</sect1>

</chapter>
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