清晰度是图像细节边缘变化的敏锐程度。在图像细节的边缘处,光学密度或亮度随位置的变化越敏锐(变化快)、越剧烈(反差大),则细节的边缘就越清晰,可辨程度越高。
在图像信息的传递过程中,细节本身及其清晰度都会有所损失。以印刷复制为例,假设原稿为彩色反转片,其细节分辨力(解像力)可以达到甚至超过100线对/毫米,但按照采样定理,只有超过200线对/毫米(5080ppi)的扫描分辨力才能将细节全部分辨出来。可见,在通常使用的扫描分辨力下,较多的图像细节信息会丢失。彩色图像加网后所形成的玫瑰斑也会对细节的再现产生干扰,使其难以辨别。影响印刷图像复制清晰度的因素还有图像反差压缩、制版及印刷套准精度等。为了保证图像细节及其清晰度的再现,有必要进行图像清晰度增强处理,使尚未丢失的细节得到良好的再现。
图像的细节往往具有较为明显的边界光学密度跳跃。人眼视觉系统具备对图像密度突变的边界区域进行增强的特性。古老的照相制版技术则采用了虚光蒙版(Unsharp Mask)技术来提高密度跃变边缘的反差,以达到强调清晰度的效果。
在图像数字化采集、处理的今天,清晰度增强也同样以数字化的形式进行处理。如图1所示,原稿图像经过扫描被数字化成不连续的像素,像素具有不同灰度值。在图像细节的密度突变边缘处,数字图像信号灰度值也有明显的差异。
数字式虚光蒙版技术大量用于图像扫描仪和图像处理软件中。其基本原理是:在对某个像素进行处理时,取该像素周围的若干个像素,计算这些周围像素灰度的平均值U平均。随后,用中心像素的灰度值U中心减去周围像素的灰度平均值U平均,得到虚光蒙版信号U虚光蒙版。将此虚光蒙版信号与中心像素的灰度值相加,就可以使图像细节边缘的反差发生变化,即:边缘的暗侧更暗而亮侧更亮。拉大细节边缘的反差可以达到提高目视清晰度的作用。
针对不同的图像清晰度处理要求,可以取不同强度的虚光蒙版信号进行处理(幅度值k),还可以改变取周围像素选取的范围大小(半径值)。同时,为了避免对皮肤等区域进行清晰度强调后造成粗糙感觉,还可以设置一个门限值U门限,只有细节边缘灰度值反差大于门限值才进行清晰度强调。某些优秀的软件甚至可以对不同阶调、不同色相的颜色进行不同幅度的清晰度强调。