¿Qué hace realmente el filtro "Paso alto" de Photoshop debajo del capó?

El paso alto es lo opuesto al desenfoque gaussiano

Si toma una imagen y la desenfoca, solo conserva las "frecuencias bajas". El paso alto hace lo contrario, solo deja pasar las "frecuencias altas", o lo que la mayoría de la gente llama "los detalles". Cualquier imagen se puede deconstruir en estos dos componentes.

¿Ha utilizado una máscara de enfoque para enfocar una imagen? Ese filtro es en realidad equivalente a tomar una imagen y agregarle una copia filtrada de paso alto. Puede confirmar esto en Photoshop aplicando el filtro de paso alto en una capa duplicada y cambiando el modo de fusión a superposición.

Un filtro de paso alto es un filtro que elimina la información de baja frecuencia de una señal. Ahora hay muchas maneras de implementar un filtro de paso alto, pero lo más probable es que el filtro de paso alto de Photoshop sea el resultado de restar la imagen borrosa del original (como lo menciona @filip ). Simplemente toda la imagen menos la baja frecuencia es solo la alta frecuencia.

Ahora, si resta un desenfoque de una imagen, terminará con píxeles que son negativos. Esto no es posible para Photoshop. Entonces, lo que se hace es que el resultado se compensa con 127 (o 0.5 si desea valores de punto flotante), por lo que el gris en realidad significa que no hay cambio de valor. El modo de superposición y de luz lineal están diseñados para operar al revés de las imágenes codificadas de esta manera (un poco dependiendo de lo que necesite, multiplicación/suma o suma/resta por partes).

Ahora, ¿para qué usarías esto? Bueno, puede usarse para aislar bordes, y el caso de uso principal es usarlo como una herramienta de afilado. De hecho, la máscara de enfoque hace esto en un solo paso. A veces, sin embargo, la máscara de desenfoque no le da suficiente control sobre los resultados. Por lo tanto, puede usar el filtro de paso alto para dividir la etapa intermedia y manipularla para controlar dónde desea que se produzca la nitidez y dónde no.

Esto nos lleva a los flujos de trabajo de separación de frecuencias , vea que puede ser que su imagen sea levemente desigualmente clara o, con bastante frecuencia, la piel sea algo desigual. Pero no quieres destruir exactamente la textura de la imagen. Así que ahora divides tu imagen en componentes bajos y altos. A continuación, puede pintar los componentes inferiores con un color uniforme muaré, manteniendo la capa de textura en la parte superior. O puede hacer lo contrario para eliminar fallas en el mapa de alta frecuencia mientras conserva la apariencia general. Por razones de precisión, lo más probable es que no utilice tanto el desenfoque como el paso alto, sino que restaría manualmente, pero este sigue siendo el mismo método, solo que los desenfoques y el redondeo de los resultados difieren.

Imagen 1 : La separación de frecuencias facilita la reparación de zapatos viejos, es cierto que debería haber hecho un poco más de trabajo. Imagen original de aquí .

Ahora hay MUCHA magia que puedes hacer con este filtro. Pero desafortunadamente, muchos de estos flujos de trabajo mágicos pueden requerir que pienses como un gurú del procesamiento de señales. Por ejemplo, el filtrado de paso alto puede funcionar como base para un algoritmo de reducción de ruido o como una capa de rectificación para la eliminación de la neblina enmascarada por la luminosidad de la imagen, etc.

Ninguna de las respuestas hasta ahora ha tocado las matemáticas detrás del filtro. Aquí hay una descripción detallada de la cual cito:

Los filtros de frecuencia procesan una imagen en el dominio de la frecuencia. La imagen se transforma por Fourier, se multiplica con la función de filtro y luego se vuelve a transformar en el dominio espacial. La atenuación de las frecuencias altas da como resultado una imagen más suave en el dominio espacial, la atenuación de las frecuencias bajas mejora los bordes.

En este punto, debemos tener en cuenta que un filtro de paso alto deja pasar las frecuencias altas y atenúa (es decir, reduce) las frecuencias bajas .

Como resultado de atenuar (o bloquear) las bajas frecuencias, las áreas de intensidad constante en la imagen de entrada son cero en la salida del filtro de paso alto. Las áreas de fuerte gradiente de intensidad, que contienen las frecuencias altas, tienen valores de intensidad positivos y negativos en la salida del filtro. Para mostrar la imagen en la pantalla, se agrega un desplazamiento a la salida en el dominio espacial y se escalan las intensidades de la imagen. Esto da como resultado un valor de gris medio para las áreas de baja frecuencia y valores claros y oscuros para los bordes.

(Esta cita es de aproximadamente la mitad y precede a una imagen de ejemplo que debería ser muy útil).

Vale la pena leer el artículo que he enlazado, y tiene algunos ejemplos bastante claros (haz clic en las imágenes). Es demasiado largo para resumirlo y se basa en las cifras incluidas en él.

High Pass es un filtro de nitidez. Se podría decir que es una mezcla de "detectar bordes" y "afilar". La nitidez detecta cambios repentinos entre el brillo o el color de los píxeles y luego los cambia. Entonces, las partes brillantes son más brillantes y las oscuras son más oscuras.

Pero la tarea de High Pass es notar solo los bordes. La configuración del radio le dice al filtro cuántos píxeles alrededor del borde detectado deben incluirse en la imagen filtrada (capa).

Ahora, este filtro no está diseñado para usarse en sí mismo (por eso, creo, está en un catálogo diferente), debe usar la imagen filtrada con la base, usando modos de fusión o similar, para resaltar los bordes de la imagen. Es por eso que la parte "no incluida" de la imagen es de color gris neutro. Por lo tanto, no afectarán a los colores cuando estén en modo de fusión.