El procesamiento de imágenes en el dominio de degradado , también llamado edición de imágenes de Poisson , [1] es un tipo de procesamiento de imágenes digitales que opera sobre las diferencias entre los píxeles vecinos, en lugar de sobre los valores de los píxeles directamente. Matemáticamente, un gradiente de imagen representa la derivada de una imagen, por lo que el objetivo del procesamiento del dominio del gradiente es construir una nueva imagen integrando el gradiente, lo que requiere resolver la ecuación de Poisson . [2]
El procesamiento de imágenes en el dominio de degradado es un proceso de dos pasos. El primer paso es elegir un degradado de imagen. Esto a menudo se extrae de una o más imágenes y luego se modifica, pero también se puede obtener por otros medios. Por ejemplo, algunos investigadores han explorado las ventajas de que los usuarios pinten directamente en el dominio del gradiente, [3] mientras que otros han propuesto muestrear un gradiente directamente desde un sensor de cámara. [4] El segundo paso es resolver la ecuación de Poisson para encontrar una nueva imagen que pueda producir el gradiente del primer paso. A menudo, no existe una solución exacta porque el campo de degradado modificado ya no es conservador , por lo que se encuentra una imagen que se aproxima lo más posible al degradado deseado.
Para fines de edición de imágenes , el degradado se obtiene de una imagen existente y se modifica. Se pueden usar varios operadores, como la diferencia finita o Sobel , para encontrar el gradiente de una imagen dada. Este degradado se puede manipular directamente para producir una serie de efectos diferentes cuando se resuelve la imagen resultante. Por ejemplo, si el gradiente se escala mediante una constante uniforme, el resultado es un filtro de nitidez simple. Se puede hacer un mejor filtro de nitidez escalando solo el gradiente en áreas consideradas importantes. [2] Otros usos incluyen costura de imágenes sin fisuras , [5] eliminación de detalles no deseados de una imagen, [1] renderizado no fotorrealistafiltros, [2] desbloqueo de imágenes , [2] la capacidad de clonar sin problemas una parte de una imagen sobre otra en formas que son difíciles de lograr con técnicas convencionales de dominio de imagen, [1] e imágenes de alto rango dinámico [6] Estas técnicas de edición de dominio de gradiente también se pueden extender a imágenes en movimiento si se considera que un videoclip es un cubo de píxeles y se resuelve una ecuación de Poisson en 3D. [7]
La composición digital es una tarea común en la edición de imágenes en la que parte o la totalidad de una foto se pega en otra foto. Tradicionalmente, esto se hace pegando los valores de píxeles de una imagen a la otra. Un artista bien capacitado puede hacer un composite convincente utilizando técnicas tradicionales, pero generalmente requiere una corrección de color y un corte de máscara que requieren mucho tiempo para que funcione. Alternativamente, el pegado se puede realizar en el dominio de degradado: si se pegan las diferencias entre los píxeles en lugar de los valores de píxeles reales, a veces se necesita mucha menos entrada del usuario para lograr un resultado limpio. El siguiente ejemplo demuestra el uso del procesamiento de imágenes de dominio de degradado para pegar sin problemas de una imagen a otra.
Imagen reconstruida. Este es el resultado de resolver la ecuación de Poisson en el gradiente modificado. La costura entre las dos imágenes es apenas visible.
Pasta de dominio de imagen tradicional. Este es el resultado de pegar los valores de los píxeles directamente de B en A. Hay una costura obvia.