Pour faire de l'accentuation, il faut amplifier les hautes fréquences d'une image. Une des approches les plus simples pour arriver à cette fin est d'abord d'effectuer une filtre passe-bas gaussien, ce qui donne une iamge contenant les basses fréquences. En soustrayant ce résultat à l'image originale, on isole les hautes fréquences. Finalement, on peut amplifier les hautes fréquences de l'image originale en lui additionnant les hautes fréquences ainsi isolées.
Ici, l'expérience à été effectuée sur deux images. On remarque que les détails sont amplifiés dues aux hautes-fréquences ajoutées.
pika normal
pika sharpened
escalade normal
escalade sharpened
En fusionnant les hautes fréquences d'une image avec les basses fréquences d'une autre, il est possible de créer des images hybrides assez convaincantes. Les images originales peuvent être retrouvée dans la section sources plus bas.
Marilyn Einstein
Bruce Snow
J-F the gray
Rick Brown
Obama Bin Laden (suis-je allé trop loin?)
Analyse fréquencielle de Marilyn Enstein
Il est très intéressant de visualiser le filtrage et la combinaison des différentes fréquences dans le domaine de laplace. Ici, fait l'analyse de la fusion "Marilyn Einstein". On remarque que lorsqu'on filtre l'image 1, qui correspond à celle de Marilyn, on retire les hautes fréquences. En effet, toutes les informations contenues dans les quandrants de la fft sont retirées, et il ne reste qu'un point jaune au centre, qui correspond aux basses fréquences. La croix jaune qu'on observe est un résultat du filtrage de la croix de l'image 1 filtrée.
Lorsqu'on filtre l'image 2 qui correspond à celle d'Enstein, on remaque que les informations concentrées au centre de la fft disparraissent. En effet, le point central qui correspond aux basses fréquences est bien moins lumineux dans l'image filtrée. Par contre, toutes les hautes fréquences sont intactes et inchangées.
Finalement, lorsque l'on superpose les deux images filtrées, on obtient l'image hybride. Sa fft contient effectivement les basses fréquences des l'image 1 et les hautes fréquences de l'image 2.
Une pile gaussienne est une pile qui permet de visualiser l'image filtrée avec différents seuils. Au début de la pile, les images ne sont pratiquement pas filtrées, mais vers la fin on ne voit que les basses fréquences.
La pile Laplacienne, elle, permet de visualiser les différentes tranches de fréquences dans l'image. En effet, chaque étage correspond à un différenciel entre deux étages de la pile gaussienne, ce qui correspond à une tranche spécifique de fréquences. Puisque les différentes couches de la pile représentent toutes une section de l'image originale, on peut reconstruire l'image originale en aditionnant toutes les étages de la pile.
Piles Lincold et Gala
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Pile Gaussienne
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Pile Laplacienne
Piles Bruce Snow
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Pile Gaussienne
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Pile Laplacienne
L'approche utilisée pour faire des "Spline" est d'utiliser les piles laplaciennes et gaussiennes. Chacune des images à combiner est d'abord décomposée en pile laplacienne. Le masque, lui, est filtré à plusieurs degrés afin de faire une pile gausienne. Puis, pour chaque étage de la pile, on combine les couches laplaciennes des images en pondérant avec la valeur du masque. Ainsi, les basses fréquences se recouvrent plus que les hautes fréquences.
Toutes les images crééent dans cette section sont en couleur. Pour faire la couleur, il suffit simplement d'appliquer ce traitement sur les 3 canaux simultanément, et on obtient alors des belles images en couleur.
Pommange
Changement de la montagne dans une oeuvre de Bob Ross
La fusion n'est pas parfait au niveau du ciel puisque les couleurs sont assez différentes, mais le reste du contour du masque est très convaincant.
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Oeuvre 1
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Oeuvre 2
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Masque
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Fusion
Serpent-lézard
Cette fusion n'est pas parfaite. La jonction n'est pas tout à fait visible, mais elle n'est pas tout à fait naturelle. Il aurait été intéressant de faire une masque un peu plus complexe, par exemple en mettant une queue de serpent après le lézard. Par contre, il aurait fallu que la queue du serpent soit préalablement alignée correctement ou il aurait fallu utiliser un 2e filtre et une 3e image.
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Serpent
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Lézard
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Masque
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Fusion
Le classique, Main-oeil
Cette fusion non plus n'est pas parfaite. En effet, l'oeil et la main ne viennent pas de la même image et ne sont pas éclairés de la même manière. Cela cause une différence de couleur remarquable entre la peau autour de l'oeil et la peau de la main. Cela est du aux basses fréquences qui ne se mélangent pas assez, ce qui cause une jonction "smooth" dans les couleurs.
L'éxpérience est à nouveau effectuée dans la section "mes propres photos", mais cette fois les deux images proviennent de la même capture. Le résultat est plus convaincant.
resultats avec mes photos
Le retour du classique
Comme expliqué un peu plus haut, cette fusion a comme but de faire à nouveau le classique main-oeil, mais cette fois avec deux images provenant de la même capture. Le résultat est bien plus convaincant puisque la différence de couleur dans les basses fréquences est moins visible.
Double ascenseur
Ce mélange transdirne une porte en ascenseur. Les deux images proviennent de la même capture. Par contre, la deuxième image à été renversée horizontalement pour garder un bon effet de perspective. L'alignement n'est pas parfait, mais à part pour les quelques erreurs de continuité l'illusion est très réussie.
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Image Originale
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Image renversée
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Masque
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Fusion
Illustration détaillée du procédé -- avec Bob Ross
Dans les figures suivantes, on peut voir la différence entre la fusion de hautes fréquences et la fusion des basses fréquences.
Il est très intéressant de remarquer que dans les Figures 1 et 2, le découpage est très abrupte. Tout de même, la fusion dans la Figure 3 est très naturelle en ce qui concerne les hautes fréquences.
Dans les figures 4 et 5, cependant, les jonctions sont addoucites par le masque. On remarque dont un flou dans le découpage des images. Par contre, la fusion dans la Figure 6 est très naturelle et la jonction est invisible.
Ces figures permettent donc de bien comprendre le mélange multirésolution: les hautes fréquences sont coupées de manière abrupte tandis que les basses fréquences sont adoucites. Cela permet un mélange invisible dans toutes les bandes de fréquences.
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Figure 1: Hautes fréquences, arrière-plan
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Figure 2: Hautes fréquences, avant-plan
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Figure 3: Hautes fréquences, fusion
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Figure 4: Basses fréquences, arrière-plan
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Figure 5: Basses fréquences, avant-plan
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Figure 6: Basses fréquences, fusion
