白い背景のキャンバスの不均一/勾配照明を修正する方法は？

DSLRのホットシューフラッシュと2つの偏光フィルター（キャンバス写真のクロス偏光子テクニック）を使用して、紙に鉛筆で描いた写真を撮りました。

問題は、描画に近づくと、レンズが画像の一部に影を落とすため、照明が不均一になることです。これにより、画像上にほぼ直線的なグラデーションが作成されます。

以下は画像の例です。オリジナルの幅は約3 cmです。

背景を均一に白くするために、これをどのように編集できますか？

—編集—

以下のスキャン結果、未修正および修正済み。これは最初は非常に有望に見えますが、残念ながら、ここに表示されるのは最大解像度（幅600ピクセル）です。スキャナーは300 dpiを実行でき、描画の幅は約1インチです。これは、カメラからの5000ピクセルに比べて少し少ないです。

また、補正されていないスキャンは、クロス偏光子技術とは対照的に、グラファイトが実際に光のかなりの部分を反射していることを示唆しています。

私が自分で使用した方法はあなたのものと似ていますが、Resynthesizerプラグイン（GIMPの場合）またはContent-Aware Fill（Photoshopの場合）を使用してグラデーションを再構築します。

1. 図面を完全にカバーする選択範囲を作成します。これは手動で行うことも、ハイパスフィルタリングを使用して次のようなセレクションマスクを計算することもできます。

   • まず、スキャン（のコピー）でガウス分布の差のようなエッジ検出フィルターを使用して、大まかに図面を抽出します。

     

   • 結果にコントラストが欠けている場合は、レベルツールを使用して暗くします。

     

   • ガウスぼかしを適用します。

     

   • しきい値ツールを使用して、図面全体を覆うマスクを取得し、色で選択を使用して選択します。

     

2. 図面をカバーする選択範囲ができたら、元のスキャンレイヤーのコピーを作成し、[選択範囲の修復 / コンテンツに応じた塗りつぶし]を使用して塗りつぶします。

   

3. 独自の回答のように、編集したレイヤーのモードを分割に設定します。紙のテクスチャやシェーディングの一部を保持したい場合は、レイヤーの不透明度を少し減らして、少しぼかしを適用することをお勧めします。

   

   （上の写真では、塗りつぶされたレイヤーガウスが10pxでぼかしられ、不透明度が95％に設定されています。）

4. オプションで、レイヤーをマージした後、レベルを調整してブラックポイントを設定し（ヒント：対数ヒストグラムビューを使用）、コントラストを上げます：

   

^{（PS。ハーフサイズの画像をクリックすると、フルサイズで表示されます。）}

この方法の良いところは、非常に非線形なシェーディンググラデーションに対してもかなりうまく機能することです。もちろん、完璧ではありません。たとえば、紙の境界が部分的に図面の下にある不規則な汚れがある場合、コンテンツに応じた塗りつぶしで正しく再構築することはできません。それでも、上記のように、かなりまともな結果が得られることがよくあります。

編集：以下の手順を実行するGimpスクリプトと、Ilmarisの回答用の別のスクリプトを作成しました。両方のスクリプトは、GitHubからダウンロードできます。推奨される方法はこれです。

私はかなり長い間解決策を探していて、シンプルで実用的な解決策を見つけたので、ここでこれに答えています。すぐに結果を見てみましょう：

1. 背景の縦ストライプのみをコピーし、元の画像のサイズに引き伸ばすことにより、背景レイヤーを作成します。

   Gimpの場合：r背景を含む長方形を上から下に選択Shift+Ctrl+Vし、新しい画像に貼り付け、Filter > Map > Tile画像サイズに拡大し、ガウスぼかしを実行してから、新しいレイヤーとして画像にコピーします。

2. レイヤーモードをDivisionに設定します。

3. レイヤーの不透明度を必要に応じて、たとえば90％に減らします。通常、100％に保つのは少し明るすぎます。

これが本質的に行うことは、背景レイヤーwが各ピクセルの「白」のRGB値を定義することです。分割層モードは、次いでから画像上の値を伸張[0,w]する[0,255]（参照GIMP層モードを画素毎）。

（悪い）曲線と線形勾配を使用した例

最初の試みは常にレイヤーを複製し、下部の最も暗い部分が適切に照らされるように明るさを変更し、線形グラデーションでレイヤーマスクを追加して暗い領域のみを明るくすることでした。勾配が強いほど、見た目は悪くなります。

（より良い）除算を使用した例

除算の結果ははるかに優れています。照明は均等に固定されており、特に図面の左側にあるような焼けた部分はありません。

この回答は、Ilmari Kanorenの回答に基づいて、私が知っている最速の信頼できるアプローチを説明しています。それは半自動です。図面の一部にエッジがないため、以下のようなハードイメージでは自動マスクは機能しません。

このGimpスクリプトはステップ3と4を自動化します（Resynthesizerが必要なことに注意してください）。そのため、ワークフローは次のとおりです。選択の作成、スクリプトの実行。3歳のラップトップでスクリプトが15 MPの画像を完了するのに6秒かかります。

ステップ1（オプション）：深い黒の曲線を調整します

ステップ2：オブジェクトを選択する

Gimpでは、クイックマスクShift+Qは高速な方法です。鉛筆Nを使用してオブジェクトを白く塗り、Shift+Qもう一度押してマスクを選択範囲に変換します。

ステップ3：背景を再作成する

• 画像を複製し、400×400 pxに拡大縮小します
• ヒール選択またはコンテンツ対応塗りつぶしを使用してオブジェクトを修復します（背景のみが残ります）
• ガウスぼかし、40×40 pxを使用
• 画像を元のサイズに縮小し、元の画像にレイヤーとしてコピーします

ステップ4：分割モード

必要に応じて、レイヤーモードを[ 分割]に設定し、不透明度を少し下げます。

これは写真フォーラムですので、写真のアプローチを取ります。もちろん、完璧な白のためには、おそらくいくつかのポストプロダクションの微調整が必​​要です。

フラッシュを使用する代わりに、自然光を使用してみてください。直射日光を避け、窓にも近づかないでください。ただし、窓から2メートルほど離してください。これは、図面の最も近い部分と最も遠い部分の間の光の差を減らすためです。（しかし、これは小さな画像なので、距離はそれほど重要ではないかもしれません。）

三脚を下向きにして、図面を床に置くことができます。

または、三脚を持っていない場合は、本の表紙またはシリアルボックスを配置して、画像をテーブルに垂直に保持し、カメラを同じテーブルに着実に置くことができます。（背景画像やテクスチャが見えないように、図面の後ろに白い紙を置きます。）

あなたが言及している偏光子のテクニックは、ガラスの後ろに絵がある場合や、明るい物体や反射がある場合です。ただし、光源が斜めになっている場合は、おそらくフィルターを使用する必要はありません。