Image Processing (Modification)
การปรับแต่งภาพ


หลังจากถ่ายภาพได้แล้ว ตอนนี้ก็มาทำอะไรสนุกๆ กันบ้างครับ การปรับแต่งภาพด้วย Photoshop อาทิ การปรับ Contrast, Brightness, Curve, Color Balance, Hue, Saturation หรือ การใช้ Filter ต่างๆ เพื่อ 'ปรับแต่ง' รูป ตามจินตนาการของเรานั้น เป็นการปรับแต่ง โดยใช้รูปเพียงรูปเดียว การถ่ายภาพ Near IR และ UV ทำให้เราได้มิติของภาพ (ด้านแสง) เพิ่มขึ้น ทำให้เราสามารถ 'เล่น' โดยการผสมผสาน Blue/Green/Red Channel ใน RGB Mode หรือ Lightness/a/b Channel ใน Lab Color Mode ได้

ภาพสองภาพข้างล่างนี้ ภาพแรกเป็นภาพที่ได้จากการถ่ายภาพตามปกติโดยใช้กล้องดิจิตอล แต่ภาพที่ 2 จะมีการใช้ Filter 87C ช่วย เพื่อให้ได้ภาพ Near IR จะสังเกตุได้ว่า แม้การถ่ายจะเป็นเวลาใกล้เคียงกัน มีแสงและมุมการถ่ายเดียวกัน แต่ภาพ Near IR จะใช้ Shutter Speed ที่ต่ำกว่ามาก (1/3 วินาที)


ภาพปกติ
Nikon 950
ISO 80 , f/9.6 , 1/96 sec


ภาพ Near IR
Nikon 950, B+W 093
ISO 80 , f/3.4 , 1/3 sec



Multi-spectral Color Composites
การผสมภาพหลายช่วงคลื่น

false color composite

False Color Composite
ผสมสีแบบ B-G-R : G-R-Near IR

False Color Composite หรือ EIR

ขั้นตอนการทำ : ถ่ายภาพจำนวน 2 ภาพ ของวัตถุเดียวกัน ภาพแรกถ่ายแบบธรรมดา ส่วนภาพที่สอง ถ่ายโดยใช้ IR Pass Filter จากนั้น Load รูปลงสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วใช้ Photoshop สร้างภาพขึ้นมาใหม่ โดยใช้เทคนิคการสลับ Channel ดังต่อไปนี้

ภาพจากกล้องดิจิตอล ภาพ EIR
Green Channel ของภาพปกติBlue Channel
Red Channel ของภาพปกติGreen Channel
Red Channel ของภาพ Near IRRed Channel

สำหรับ Red Channel ของภาพ Near IR นั้น อาจใช้วิธีอื่นในการผสมก็ได้ เช่น

  • การปรับภาพ Near IR ให้เป็น Grayscale แล้ว Copy ทั้งภาพ ไป Paste ใน Red Channel ของภาพใหม่
  • สำหรับภาพ Near IR ที่มี Contrast ต่ำ ภาพ EIR ที่ได้ จะมี Contrast ต่ำไปด้วย จึงอาจทำการ Enhance ภาพ Near IR ก่อน โดยการปรับ Level, Contrast, หรือ การทำ Equalization

ตัวอย่างขั้นตอนวิธีการผสมสีภาพแบบเท็จ
ขั้นที่ 1 : ถ่ายภาพสี ใช้กล้องดิจิตัล ตั้งถ่ายภาพบนขาตั้งกล้อง ถ่ายภาพสีแบบธรรมดา 1 ภาพ
ภาพสีปกติ
ขั้นที่ 2 : ถ่ายภาพ Near IR ใช้กล้องดิจิตัล ตั้งถ่ายภาพบนขาตั้งกล้อง ถ่ายภาพ Near IR 1 ภาพ ระวังอย่าให้กล้องขยับจากการถ่ายภาพ 1
ภาพ Near IR
ขั้นที่ 3 : แยกสีของภาพสี ออกเป็น สีน้ำเงิน, เขียว, และ แดง เปิดภาพ 1 โดยใช้ซอฟท์แวร์ตกแต่งภาพ เช่น PhotoShop จะเห็นว่า ภาพสี 1 ภาพ ประกอบด้วยภาพสีหลัก 3 ภาพ ด้วยกัน คือ ภาพสีน้ำเงิน, ภาพสีเขียว, และ ภาพสีแดง
ภาพสีน้ำเงิน ภาพสีเขียว ภาพสีแดง

ดูเผินๆ อาจเห็นว่าภาพทั้ง 3 เหมือนกัน แต่ถ้าลองสังเกตุรายละเอียด จะพบว่ามีความแตกต่างของโทนสีอยู่ค่อนข้างมาก เช่น สีของสระน้ำเป็นสีเทาอ่อนเกือบขาวในภาพสีน้ำเงิน, เป็นสีเทากลางในภาพสีเขียว, และเป็นสีเทาดำในภาพสีแดง ที่เป็นเช่นนี้ เพราะสระน้ำเป็นสีฟ้าอ่อน ซึ่งสะท้อนสีน้ำเงินมากที่สุด สะท้อนสีเขียวน้อยลงมา และเกือบจะไม่สะท้อนสีแดงเลย

ขั้นที่ 4 : ปรับภาพ Near IR นำภาพ Near IR ที่ได้จากขั้นตอนที่ 2 มาทำการปรับภาพให้เป็นภาพขาว-ดำ
ภาพ Near IR
ขั้นที่ 5 : การผสมสีภาพ ตอนนี้ เรามีภาพอยู่ 4 ภาพ ด้วยกัน จากขั้นตอนที่ 3 และ 4
ภาพสีน้ำเงิน ภาพสีเขียว ภาพสีแดง ภาพ Near IR

โดยปกติ เราใช้ภาพจำนวน 3 ภาพเท่านั้น ในการสร้างภาพสีผสม เช่น ถ้าเรานำภาพสีน้ำเงินมาให้สีน้ำเงิน และนำภาพสีเขียวมาให้สีเขียว และนำภาพสีแดงมาให้สีแดง เราก็จะได้ ภาพสีผสมจริง
ภาพสีปกติ

แต่ถ้าเรานำภาพมาใส่สีที่แปลกออกไป เช่นถ้าเรานำภาพสีเขียวมาให้สีน้ำเงิน และนำภาพแดงมาให้สีเขียว และนำภาพ Near IR มาให้สีแดง เราก็จะได้ ภาพสีผสมเท็จ
ภาพสีผสมเท็จ

ในภาพสีผสมเท็จ ต้นไม้จะมีสีแดงสด และน้ำจะมีสีค่อนข้างมืด ที่เป็นเช่นนี้เพราะ ต้นไม้สามารถสะท้อนแสง Near IR ได้ค่อนข้างดี แต่น้ำจะดูดกลืนแสง Near IR ได้มาก


IR 'Bright' Image

IR 'Bright' Image

ขั้นตอนการทำ :

  1. เปลี่ยน Mode ของภาพปกติ จาก RGB ให้เป็น Lab Color
  2. Copy Red Channel ของภาพ Near IR แล้ว Paste ลงใน Lightness Channel ของภาพปกติ

ภาพที่ได้ จะมีความเข้มของท้องฟ้าเพิ่มขึ้น เนื่องจากท้องฟ้าของ Near IR จะ "มืด" กว่า ท้องฟ้าของภาพถ่ายตามปกติ


ตัวอย่างของ การผสมภาพเชิงคลื่น :

บัววิคตอเรีย | สวน 1 | สวน 2 | ต้นไม้ และสระน้ำ | นาข้าว 1 | นาข้าว 2 | นาข้าว 3 | นาข้าว 4 | ยูคาลิปตัส และน้ำ

Multi-temporal Color Composites
การผสมภาพหลายช่วงเวลา

สำหรับการวิเคราะห์ความแตกต่างของภาพหลายๆ ภาพ ที่ถ่ายสถานที่เดียวกัน ในเวลาที่ต่างกัน โดยเฉพาะภาพถ่ายจากดาวเทียม (remote sensing imagery) เป็นงานที่ค่อนข้างยาก การใช้เทคนิคการสร้างภาพสีผสมหลายช่วงเวลา ช่วยให้งานการตรวจจับการเปลี่ยนแปลง ง่ายขึ้นมาก ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าไม้ , การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน , การกัดเซาะชายฝั่ง , เป็นต้น

ตัวอย่างภาพถ่ายดาวเทียม (กำลังหาอยู่ครับ)

รายละเอียดการสร้างภาพสีผสมหลายช่วงเวลา

ไอเดียของการทำ multitemporal ได้จาก web Far Side ของ Bjorn Rorslett ครับ

Sunset :
พระอาทิตย์ตกดิน - Nikon Coolpix 950 and B+W 093




All pages were created on Macintosh Computer, using Adobe PhotoShop, TextEdit and BBEdit.

คำถาม? ข้อคิดเห็น! ข้อเสนอแนะ . . . ติดต่อกับเราได้ครับ
Fun Science | Near Infrared | กลับขึ้นข้างบน

All rights reserved.
Reproduction in whole or in part without permission is prohibited.
P i t a n S i n g h a s a n e h
ผู้เขียน : ดร. พิธาน สิงห์เสน่ห์
Writer : Dr.Pitan Singhasaneh