高手的后期课堂!聊聊人像磨皮的基础原理

2017/06/05 21474

@他山之眼 :中文互联网上关于人像磨皮的教程不计其数,其中也有不少精品教程,但大部分教程都存在这两个不足,一是过分注重于“器”(修图软件)与“术“(修图方法),而忽略了”道“(修图原理)。二是同质化严重,很多教程都是同样的方法换张图演示一遍。所以今天我就尝试从“道”的角度来与大家分享一些我的人像磨皮经验,希望对大家的人像修图有所帮助。

一. 磨皮之前我们需要思考的

在进行磨皮处理之前,我们首先需要思考的事情是图片的用途。

如果我们的照片只是用于朋友圈分享,那完全没有必要使用双曲线、高低频等磨皮方法,因为这时候对图片执行的精细操作完全无法在朋友圈中体现出来。如果我们需要完成户外平面广告级别的输出,那么仅仅使用插件肯定是不够的,我们对图片细节进行更多的雕琢。

总而言之,采用什么修图手法取决于我们的图片用途,修图方法并不是越高级就越好,我们需要在效果与效率之间实现一个最佳的平衡。

二. 磨皮的本质

1. 降噪

很多时候我们执行磨皮处理其实就是一个降噪的过程。噪点,无用信息,降噪就是消除无用信息。在皮肤上的斑点、疤痕、痘痘即是噪点,我们需要抹除这些无用信息从而获得更高的信噪比,让图像看起来更加干净自然。

△  例如上图中标注数字的地方即为噪点信息

不同磨皮方法对噪点消除的能力是不同的,有的方法在消除噪点的同时也会消除信号,例如高斯模糊磨皮方法,它在帮助我们消除皮肤瑕疵的同时,也抹掉了皮肤的质感,因此出现的结果是噪点绝对数量减少的同时,信号的绝对数量也对等减少了,因此画面的信噪比并没有明显的提升。我们评价一种磨皮手段的磨皮效果就是评价它的信噪比,信噪比越高的磨皮手法就越高级。

2. 移花接木

移花接木是人像磨皮中最为常用的后期思想之一。所谓移花接木,即将A区域的像素用B区域的像素替换。因为人脸的肌肤纹理和毛孔构成都是比较相似的,因此我们可以用健康的皮肤将带有瑕疵的皮肤替换掉,从而实现磨皮效果。

△  我们用1处的皮肤(健康皮肤)替换2处的皮肤(瑕疵皮肤)

3. 分频

前面我们提到了移花接木,似乎这种后期手段可以完美的修复所有皮肤瑕疵。但是这里还有一个很现实的问题:即使我们皮肤的纹理和毛孔很接近,但是不同皮肤区域的色调、亮度可能存在较大的差异,这时候我们如果我们单纯的使用移花接木,很可能就会造成肤色的不均匀。

这时候我们就会用到分频思想,所谓分频思想,即把皮肤划分为色块和纹理,然后对这两个频段分别处理。所谓色块,即肤色、光影、明暗;所谓纹理,即肌肤、质感、毛孔。

△  左边为高频(即纹理),右边为低频(即色块)

实现分频处理后,我们可以把B区域的纹理应用到A区域,但这并不影响A区域的色块,因此不会出现肤色不均的现象。

4. 光影重塑

我们知道,人脸上的斑点、痘印等瑕疵,体现在像素中就是亮度较低的像素,因此我们只要让这些区域对应的像素变得更加明亮就可以实现瑕疵修复的目的,这也就是光影重塑修复瑕疵的原理。除了修复瑕疵,我们还可以利用基础光影关系去重塑画面的光影结构,从而增强面部的立体感受。

△  图中1和2这两处经过提亮操作后,凹陷和斑点得到了修复

5. 分区调整

所谓分区调整,即对画面中不同的区域采用不同的调整方法,从而最大化的优化画面细节。例如在一张人像照片中,有的区域需要提亮,有的区域需要压暗,这样才能更好的凸显出人物皮肤的质感。如果我们不执行分区调整,而是统一提亮或压暗就无法实现相应的画面效果。

△  标注为奇数的位置需要提亮,标注为偶数的区域需要压暗,二者需要分别调整

6. 分级处理

所谓分级处理,即针对画面中不同瑕疵区域使用不同的磨皮力度。我们知道,一个人面部的瑕疵级别并不是完全统一的,可能A区域的瑕疵比较严重,B区域的瑕疵比较轻微,如果我们对这两个区域采用同样的磨皮力度,将无法实现二者的最优解。如果我们以A区域为基准进行磨皮,就会出现B区域肤质丢失严重的现象;如果我们以B区域为基准进行磨皮,就会出现A区域瑕疵修复不完全的现象。因此我们可以使用两个磨皮力度,分级处理,然后分别应用到这两个区域。

1、2、3这三个区域需要的磨皮力度不同

三. 常见磨皮方法

1. 高斯模糊

高斯模糊磨皮法属于操作简单,但是效果较差的磨皮方法。它的基础使用方法就是复制原图,然后对复制图层执行高斯模糊,然后利用高斯模糊区域把瑕疵区域替换掉。因为高斯模糊在消除瑕疵的同时,也会影响皮肤质感,因此这种磨皮方法最后得到的信噪比并不高。

△  仅做演示,不代表最佳效果

2. 污点修复

污点修复磨皮法是最为常用的瑕疵修复方法之一,一般我们在磨皮之前都会先利用污点修复工具将皮肤上比较明显的瑕疵例如痘痘、斑点去掉,然后进行精细调整。这种磨皮方法既可以保留皮肤纹理,也可以修复瑕疵,属于信噪比较高的磨皮方法,但是其缺点就是有时候利用这个方法修复的瑕疵会出现光影不匹配的现象。并且有时候针对数量较多同时密集较大的瑕疵,其操作效率较低。

△  仅做演示,不代表最佳效果

3. 高低频

高低频磨皮是信噪比最高的瑕疵修复方法之一,其将纹理与体块分离开来,然后单独处理,可以输出质量很高的人像作品。其缺点就是处理过程相对比较复杂一些。

△  左边为高频(即纹理),右边为低频(即色块)

4. D&B/双曲线/中性灰

这三种磨皮方法从本质上来说都是基于光影重塑原理,只不过表现形式和处理方法不同而已。我个人比较喜欢使用中性灰,尤其喜欢用中性灰重塑画面光影,更喜欢中性灰+高低频结合使用,利用高频(纹理)来重构质感,利用低频(色块)+中性灰共同来均匀画面的光影分布,它可以获得较高的信噪比,其缺点就是操作相对繁琐,并且需要对人体结构知识有一定的储备。

5. 通道磨皮

通道磨皮主要是利用通道将面部的瑕疵分离出来,然后针对这些区域专门处理,其本质就是基于分区调整原理,比较适合于面部斑点较多且较为密集的皮肤。其优点就是操作效率较高,缺点就是操作过程比较复杂,且需要分级处理,否则会出现边缘突兀等现象。

6. 软件磨皮

不同的软件利用的磨皮原理不同,例如我们开发的 「泼辣修图」就是基于人工智能技术,自动定位面部五官和面部瑕疵,然后分离处理(PS:六月初 「泼辣修图」会有一个大版本更新,会加入更多的面部控制与液化功能,敬请期待)。

△  「泼辣修图」的精髓就在于其自动识别与强大控制

「泼辣修图」是在磨皮效果与磨皮效率之间实现了一个较好的平衡,比它磨皮效果更好的软件使用起来更复杂,比它操作更简单的软件磨皮效果没有它好,比较适合对磨皮效果有一定要求但又不希望花费太多时间在上面的人群。

再以我最为常用的另一款磨皮软件Portraiture为例说明一下。这款插件的核心使用要素就是分区调整+分级处理。我们可以通过利用它的色彩拾取功能去实现面部的分区调整,让我们的调整参数应用到画面中的局部区域而不是所有区域。同时通过多个不同磨皮级别的图层输出,针对画面中不同瑕疵级别应用不同的磨皮级别,从而最大化的雕琢图像细节。

△  Portraiture的精髓就在于其蒙版功能

因此,在使用Portraiture的时候要注意两点,一是要开启它的蒙版功能,二是要将每一个磨皮层级单独输出为一个图层,方便后续的分级调整。如果使用得当,可以非常轻松的处理出高质量人像作品。

上面这些具体的磨皮方法大家一搜都可以搜到一大堆教程,我就不一一赘述了,我这篇唯一的 目的就是希望能够大家掌握人像磨皮的基础原理,摆脱对参数和操作流程的死记硬背。

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