4.5 Masken und Auswahlen

Kapitel 3 beschrieb detailliert den Gebrauch der GIMP-Werkzeuge; die Beschreibung ist jedoch unvollständig. Ein vollständiges Verständnis, wie man erfolgreich mit Auswahlen arbeiten kann, erfordert eine Einbindung der Masken in die Beschreibung. Dieser Abschnitt zeigt wie Masken sich mit Auswahlwerkzeugen ergänzen und stellt dar, warum die Verbindung von Auswahlen und Masken so leistungsfähig ist.

          
4.5.1 Masken zum Verfeinern von Auswahlen

Masken sind wunderbare Werkzeuge zum Verfeinern von Auswahlen. Die sorgfältige Untersuchung einer Maske kann oft verschiedene Probleme enthüllen. Abbildung 4.36

  

Abbildung 4.36: Darstellung einer Auswahl

stellt eine mit dem Bezierpfad-Werkzeug gemachte Auswahl dar. Wie Sie bald sehen werden, zeigt diese Auswahl die drei Grundtypen von Auswahlproblemen. Um diese Probleme besser untersuchen zu können, wird die Auswahl in eine Maske umgewandelt und die Auswahl selbst wird gelöscht.

Die sich ergebende Kanalmaske wird in Abbildung 4.37(a) gezeigt,

  

Abbildung 4.37: Eine aus einer Auswahl erzeugte Maske

und Abbildung 4.37(b) zeigt den zugehörigen Kanaldialog. Weil es schwierig ist, den hellblauen Wasserhintergrund durch eine 50% durchsichtige Kanalmaske auszumachen, wurde die Farbe der Maske auf Gelb geändert, wie in Abbildung 4.37(c) gezeigt.

Um die mit der Auswahl verbundenen Probleme zu sehen, wird das Zoom -Werkzeug zum Vergrössern des Bildfensters verwendet. Das erzeugt das in Abbildung 4.38(a) gezeigte Ergebnis.

  

Abbildung 4.38: Darstellung der drei Hauptprobleme beim Auswählen

Diese Abbildung zeigt, dass die hellblaue Farbe in verschiedenen Bereichen des Hintergrund durch die Ränder der gelben Maske durchscheint. Das bedeutet, dass diese Pixel irrtümlich mit in die Auswahl eingeschlossen wurden.

Abbildung 4.38(b) zeigt dasselbe Bild wie in Abbildung 4.38(a), aber mit invertierten Farben. Die Farbumkehrung wird durch das Aktivieren der Kanalmaske und anschliessenden Aufruf der Invertieren-Funktion   im Bild:Bild/Farben-Menu durchgeführt. Das Umkehren der Farben invertiert die Maskenbereiche, die mit den selektierten und unselektierten Pixeln des Bilds verknüpft sind. Jetzt kann man sehen, dass an einigen Stellen die dunklen Pixel des Objekts durch die Maskenränder durchscheinen. Dies zeigt an, dass sie fehlerhafterweise nicht in die Menge der selektierten Pixel mit eingeschlossen wurden.

Schliesslich kann in den beiden Abbildungen  4.38(a) und (b) der Stufeneffekt erkannt werden.

Jedes dieser drei Probleme kann durch das Verfeinern der Maske gelöst werden. Dies kann durch verschiedene Methoden erreicht werden, aber für diese Art von Feinarbeit ist das Airbrush -Werkzeug aus der Werkzeugbox die beste Wahl. Der Airbrush kann eine sehr dünne Farbschicht auftragen und ist damit ein sehr gutes Verbesserungswerkzeug. Das Arbeiten an Rändern erfordert zum Vermeiden des Stufeneffekts etwas Vermischen des Hintergrunds mit dem Objekt. Mit einem geringen Druck genutzt, ist Airbrush dafür perfekt.

Abbildung 4.39(a)

  

Abbildung 4.39: Vorstellung des Airbrush-Werkzeugs

zeigt den Werkzeugeinstellungen -Dialog für Airbrush. Hier interessiert uns die Pressure-Option. Die Einheiten des Pressure-Reglers sind in Prozent, wobei 10%, wie in Abbildung 4.39(a) gezeigt, der Standardwert ist. Die Wirkung von 10% Druck zusammen mit einem weichen, in Abbildung 4.39(b) ausgewählten Pinsel erzeugt die obere Linie in Abbildung 4.39(c). Jede der Linien ist mit dem rechts daneben geschriebenen Druck gemalt worden. Diese Abbildung zeigt, dass das Airbrush-Werkzeug bei niedrigen Drücken eine dünne Farbschicht aufträgt, was für das Aufbessern mangelhafter und stufiger Kanten wie in Abbildung 4.38 grossartig geeignet ist.

Das Anwenden des Airbrush-Werkzeugs auf die Problempixel in Abbildung 4.38 erzeugt das in Abbildung 4.40 zu sehende Ergebnis.

  

Abbildung 4.40: Lösung der drei grundlegenden Auswahlprobleme mit dem Airbrush-Werkzeug

Die Anwendung des Airbrush-Werkzeug ist wie folgt:

1.

Aktivieren der Kanalmaske.

2.

Damit die Farbe an den Problemändern exakt aufgebracht werden kann, mit dem Zoom-Werkzeug das Bild ausreichend vergrössern.

3.

Die Aktive Vordergrundfarbe durch Eingabe von d im Bildfenster  auf schwarz setzen.

4.

Zartes Anwenden der schwarzen Farbe in den Problemzonen mit dem Airbrush-Werkzeug. Mit der schwarzen Farbe können nicht zur Auswahl gehörende Pixel entfernt werden.

5.

Invertieren der Maskenfarben mit Invertieren aus dem Bild:Bild/Farben-Menu und Bearbeiten der Problemzonen. Wegen der Farbumkehrung kann die schwarze Farbe jetzt für das Hinzunehmen von Pixeln, die zu der Auswahl gehören, verwendet werden.

6.

Bewerten der Genauigkeit der aufgebrachten Farbe und Korrektur der Fehler durch freizügigen Gebrauch der Rückgängig (C-z) und Wiederholen (C-r)-Funktionen.

    
4.5.2 Die schnelle Maske

Der vorherige Abschnitt zeigt wie eine Kanalmaske zum Verbessern einer Auswahl genutzt werden kann. Dies ist so nützlich, dass in GIMP das Bildfenster ein besonderes Paar Funktionsbuttons zum schnellen Umwandeln einer Kanalmaske und umgekehrt hat. Diese werden schnelle Maske-Buttons genannt.

Abbildung 4.41(a)

  

Abbildung 4.41: Verwenden der Quick Mask

stellt ein Bild mit einer Auswahl dar. Es zeigt auch einen eingekreisten Button auf der linken unteren Seite des Bildfensters, der einen rotes viereckiges Icon enthält. Das ist der schnelle Maske-Button. Anklicken konvertiert die Auswahl in eine Maske, wie in Abbildung 4.41(b) zu sehen. Abbildung 4.41(b) enthält ein Icon, das ein mit einer gestrichelten Linie, ähnlich den marschierenden Ameisen, eingekreistes Rechteck darstellt. Das Anklicken kehrt die schnelle Maske wieder in eine Auswahl um. Somit können die schnelle Maske-Buttons eine Auswahl schnell in eine Maske wandeln, die wie in Abschnitt 4.5.1 beschrieben, bearbeitet werden kann und dann wieder zurück in eine Auswahl umgewandelt werden kann.

Abbildung 4.42

  

Abbildung 4.42: Möglichkeiten der schnellen Maske

zeigt zwei Merkmale der schnelle Maske-Buttons. Das Doppelklicken jedes dieser Buttons ruft den Kanaleigenschaften ändern-Dialog auf. Dieser in Abbildung 4.42(a) gezeigte Dialog erlaubt die Einstellung der Durchsichtigkeit und der Farbe der zu ändernden Maske. Das zweite Merkmal der schnellen Maske wird in Abbildung 4.42(b) gezeigt. Wenn die schnelle Maske erzeugt wird, erscheint sie ebenfalls im Kanaldialog mit der Bezeichnung Qmask im Titelbereich. Dieser Kanal besteht nur solange die schnelle Maske besteht und verschwindet sobald die Maske in eine Auswahl gewandelt wird.

         
4.5.3 Finden der natürlichen Maske

Das Durchführen einer Auswahl verlangt das Abtrennen des Objekts vom Hintergrund, d.h. des Teils des Bildes, an dem wir interessiert sind. Häufig hat das Objekt Farbwerte, die sich vom Hintergrund unterscheiden. Hier soll erklärt werden, wie wir diese Tatsache ausnutzen können. Weil die hier beschriebene Technik von den natürlichen Farbmerkmalen des Bilds abhängen, wird sie von mir mit Finden der natürlichen Maske bezeichnet. Die Verfahren beruhen auf zwei Werkzeugen: Schwellwert im Bild:Bild/Farben-Menu und Zerlegen im Bild:Bild/Mode-Menu. Das natürliche Maskenverfahren gestattet es oft, ein Objekt in einer einzigen, kühnen Operation herauszuziehen.

   
4.5.3.1 Arbeiten mit dem Schwellwert-Werkzeug

Das Schwellwert gestattet einen Wertebereich in einem Bild festzulegen. Alle Pixel im Bereich der ausgewählten Werte werden auf weiss abgebildet, der Rest wird schwarz. Schwellwert ist ein leistungsfähiges Werkzeug zum automatischen Erzeugen von Masken. Dies wird im folgenden Beispiel dargestellt.

Abbildung 4.43

  

Abbildung 4.43: Einfügen eines Bilds in die eigene Kanalmaske

stellt den ersten Schritt der Verwendung von Schwellwert zum Erzeugen einer natürlichen Maske dar. Im Beispiel wollen wir eine Auswahl der teilweise blühenden Blume in Abbildung 4.43(a) machen. Wir beginnen mit dem Kopieren des Bilds in Abbildung 4.43(a) in eine Kanalmaske. Diese wird im Kanaldialog durch das Erzeugen einer neuen Kanalmaske und dem nachfolgenden Kopieren und Einfügen der Bildebene in die Maske mit C-c und C-v (siehe Abschnitt 2.4) getan. Abbildung 4.43(b) zeigt den sich ergebenden Kanaldialog. Abbildung 4.43(c) zeigt, dass Gelb als Maskenfarbe verwendet wird. Diese Farbe wurde gewählt, weil sie gegen den dunklen Hintergrund in Abbildung 4.43(a) absticht. Weil eine Kanalmaske nur 8 Bit tief ist, wird beim Einfügen des Farbbilds dieses sofort in Graustufen umgewandelt. Dies ist in Abbildung 4.43(d) zu sehen, die durch das Anklicken des Augenicon der Maske und Ausschalten des Augenicons der Bildschicht erzeugt wurde.

Der Schwellwert-Dialog arbeitet mit Klicken und Herausziehen eines Wertebereichs in ein Balkendiagramm. Der Wertebereich im Balkendiagramm ist zwischen 0 und 255, und wie in Abbildung 4.44(b) zu sehen,

  

Abbildung 4.44: Anwenden von Schwellwert auf die Kanalmaske

wurde der Bereich zwischen 72 und 253 ausgewählt. Das Herausnehmen von Werten im Balkendiagramm des Schwellwert-Dialogs bildet die Pixel in der aktiven Schicht (hier die Kanalmaske) sofort auf weiss ab. Die Pixel mit Werten ausserhalb der Bereichs werden schwarz abgebildet. Dadurch wird die bisher durchgängig grauestufige Bild in ein zweiwertiges Schwarzweisses umgewandelt. Abbildung 4.44(a) zeigt die Kanalmaske vor der Anwendung von Schwellwert und Abbildung 4.44(c) zeigt die Kanalmaske nach der Anwendung von Schwellwert.

Das Wiedereinschalten des Augenicons der Bildebene erlaubt die Kanalmaske über dem Bild zu sehen, wie in Abbildung 4.45 dargestellt.

  

Abbildung 4.45: Die sich ergebenden Maskenfehler im Bildfenster

Die Teile der Bildschicht, die zu den weissen Teilen der Kanalmaske gehören, können im Bildfenster klar erkannt werden. Die Teile der Bildschicht, die zu den schwarzen Teilen der Bildschicht gehören, sind durch einen teilweise durchsichtigen gelben Film maskiert.

Wie in Abbildung 4.45 gezeigt, ist das Ergebnis von Schwellwert eine fast perfekte Maske der Blume. Es bleiben jedoch verschiedene Fehlerbereiche. Es gibt bestimmte Teile des Bildes, die maskiert werden sollten, aber nicht sind. Teile sind maskiert, sollten es aber nicht sein. Diese Teile können leicht mit dem Lasso- und dem Pinsel-Werkzeug entfernt werden.

Abbildung 4.46(a)

  

Abbildung 4.46: Anwenden des Lasso-Werkzeugs zum Entfernen beschädigter Bereiche

zeigt, wie das Lasso   zum Auswählen von Bildteilen, die maskiert werden sollten, aber nicht sind, genutzt wird. Weil es mehrere fehlerhafte Bereiche gibt, wurden die Auswahlen mit den in Abschnitt 3.2 beschriebenen Verfahren vereinigt. Die Kanalmaskenteile, die in den ausgewählten Bereichen liegen, wurden in drei Schritten repariert (d.h. schwarz gemacht). Die Kanalmaske wird durch Anklicken ihres Thumbnails im Kanaldialog aktiviert, die Aktive Hintergrundfarbe wird auf schwarz gesetzt, wie in Abbildung 4.46(b) gezeigt, und die Auswahlen werden durch die Eingabe von C-x im Bildfenster ausgeschnitten. Das Ergebnis wird in Abbildung 4.46(c) gezeigt.

Abbildung 4.47 zeigt, wie der Stängel der Blume, der nicht in der Maske mit eingeschlossen war, mit dem Pinsel -Werkzeug wiederhergestellt wird. Abbildung 4.47(a)

  

Abbildung 4.47: Verwenden des Pinsel-Werkzeugs zum Füllen der fehlenden Bereiche

zeigt den um 300% gezoomten Stängel der Blume und die Abbildungen 4.47(b) und (c) zeigen, dass als Aktive Vordergrundfarbe gewählt wurde und dass ein kleiner harter Pinsel mit dem Pinselauswahl-Dialog ausgewählt wurde. Der Pinsel-Zeiger ist beim Auftragen der weissen Farbe über den Bereich des Blumenstängels in der Maske in Abbildung 4.47(a) zu sehen. Die Halbdurchsichtigkeit der Maske erleichtert den Malvorgang. Abbildung 4.47(d) zeigt den ganz wiederhergestellten Blumenstängel.

Für den letzten Schritt in diesem Beispiel zeigt Abbildung 4.48(a)

  

Abbildung 4.48: Umwandeln der Maske in eine Auswahl

wie die Auswahl aus Kanal-Funktion durch das Anklicken ihres Icon in der Buttonleiste des Kanaldialogs verwendet wird. Schaltet man die Sichtbarkeit der Kanalmaske aus, kann man die sich ergebende Auswahl in Abbildung 4.48(b) sehen.

Dieses Beispiel zeigt wie Schwellwert eine Auswahl schneller als sogar mit dem Bezierpfad erzeugen kann. Ein Bezierpfad hätte das Setzen und verfeinern einer grossen Anzahl von Kontrollpunkten erfordert. Im Gegensatz dazu erfordert das Verfahren mit dem Schwellwert-Werkzeug einige Versuche mit den Werten des Werkzeugdialogs, gefolgt von einigen groben Auswahlen mit dem Lasso und etwas malen mit dem Pinsel.

Ein Schlüsselelement zum effizienten Arbeiten mit dem Schwellwert-Werkzeug ist das Finden eines vernünftigen Wertebereichw im Balkendiagramm des Werkzeugdialogs. Das in diesem Abschnitt benutzte Beispiel zeigt, dass das Finden einer perfekten Maske nicht notwendig ist. Das Ziel ist eher eine Maske zu finden, die das Objekt stark genug vom Hintergrund trennt, damit die Werkzeuge wie TT>Lasso und Pinsel die Fehler leicht bereinigen können.

Der Wertebereich zum Erzeugen der Maske in diesem Beispiel wird in Abbildung 4.44(b) gezeigt. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Ergebnis mit der Versuch-und-Irrtum-Methode erreicht wurde. Verschiedene zusammmenhängende Bereiche im Balkendiagramm wurden mit der Maus herausgenommen und jedesmal wurden die auf schwarz und weiss abgebildeten Bildteile beobachtet. Ein Hinweis zum Finden nützlicher Bereiche ist das Überprüfen der Wertebereiche, die die Hauptbeulen im Balkendiagramm hervorrufen. Diese sind normalerweise mit den Hauptbildmerkmalen verknüpft und häufig bildet eine dieser Beulen die Lösung für unsere Suche. Wenn ein vernünftiger Bereich entdeckt wurde, können mit den Eingabebereichen die Daten der Endpunkte des Bereichs verfeinert werden.

Obwohl das Schwellwert-Werkzeug kein Allheilmittel ist und es keine Garantie dafür gibt, ist es oft erfolgreich. Es ist sinnvoll das Schwellwert-Werkzeug auszuprobieren, bevor man eine langwierige Auswahl mit dem Bezierpfad-Werkzeug beginnt. Einige gute Beispiele für das Anwenden von Schwellwert zum Erzeugen von Masken sind in den Abschnitten 7.3 und 7.4 dargestellt.

      
4.5.3.2 Das Schwellwert-Werkzeug und der Zauberstab gegenübergestellt

Das in Abschnitt 3.1.1vorgestellte Zauberstab-Werkzeug ist grundsätzlich sehr ähnlich zum Schwellwert-Werkzeug, aber nicht annähernd so effektiv. Wie bereits beschrieben arbeitet der Zauberstab mit einem Anfangspixel aus dem Bild und interaktivem Setzen der Regler, wieviel Pixel um das Anfangspixel herum in die Auswahl eingeschlossen werden. Ist der Wert der Schwelle T, wenn der Wert des Anfangspixels S ist, wird der eingeschlossene Pixelbereich der Auswahl [S-T,S+T].

Nehmen sie nun an, dass der Pixelwertebereich der das Objekt vom Hintergrund trennt, [R₁,R₂] ist. Um das Zauberstab-Werkzeug anzuwenden, muss die Schwelle einen Wert von T=(R₂-R₁)/2 and the seed must have the value S=(R₁+R₂)/2 haben. Das Problem dabei ist, ein Anfangspixel im Objekt zu finden, das den richtigen Wert hat, um beim Ausprobieren mit den Schwellwerten ein annehmbares Ergebnis zu erzeugen. Dies ist aus mehreren Gründen unpraktisch. Der Hauptgrund ist, dass man kein sichtbare Rückkopplung der verschiedenen Versuche mit Zauberstab erhält, um eine verbesserte Lösung zu finden.

Andererseits benötigt Schwellwert nur die Endpunkte des bestimmten Bereichs und ist somit besser für das Ausprobieren geeignet. Es ist leicht verschiedene zusammenhängende Wertebereiche und die sichtbare Rückkopplung auszuprobieren und damit sehr nützlich zum Verbessern der Suche. Zusätzlich liefert das Balkendiagramm des Schwellwert-Dialogs Hinweise in welchen Bereiche sie am nützlichsten sind.

Schliesslich ist das vom Zauberstab verwendete Rechenverfahren langsam, weil bei jedem Wechsel des Schwellwerts der ausgewählte Bereich um das Anfangspixel rekursiv wächst. Im Vergleich dazu ist das Rechenverfahren von Schwellwert sehr schnell, weil es lediglich jedes Pixel mit den Schwellwerten vergleichen muss.

    
4.5.3.3 Schwellwert und Zerlegen

Im vorherigen Abschnitt wurde Schwellwert direkt auf das Bild angewandt. Dieses Werkzeug kann jedoch sehr viel wirksamer sein, wenn es auf eine Farbkomponente des Bilds angewendet wird. Die Funktion Zerlegen im Bild:Bild/Mode-Menu kann zum Zerlegen eines Bildes in seine RGB und HSV-Anteile genutzt werden. Wenn die Zerlegung RGB ist, erzeugt Zerlegen drei Graustufenbilder, die die roten, grünen und blauen Kanäle eines Bild enthält. Für HSV werden ebenfalls drei Graustufenbilder erzeugt, die den Farbwert, die Sättigung und die Helligkeit des Bild enthalten (siehe Abschnitt 5 mit einer genaueren Beschreibung der Beziehung zwischen einem Bild und seinen RGB- und HSV-Farbkomponenten).

Abbildung 4.49(a)

  

Abbildung 4.49: Ein Blumenbild und der Zerlegen-Dialog

zeigt ein Blumenbild und Abbildung 4.49(b) zeigt den Zerlegen-Dialog. Es kann entweder eine RGB- oder eine HSV-Zerlegung des Bilds durch das Anklicken des passenden Radiobutton durchgeführt werden. Die CMY- Zerlegung ist nicht sinnvoll, weil sie identische Ergebnisse wie RGB mit dem Schwellwert-Werkzeug liefert. CMYK  kann interessante Ergebnisse liefern, hier werden jedoch nur RGB und HSV besprochen.

Abbildung 4.50(a), (b), and (c)

  

Abbildung 4.50: Die RGB- und HSV-Zerlegung der Blume

zeigt die roten, grünen und blauen Anteile der in Abbildung 4.49(a) gezeigten Blume. Die Abbildungen 4.50(d), (e), und (f) zeigen den Farbwert-, die Sättigungs- und die Helligkeitsanteile. Beachten Sie, dass für jede Komponente die Beziehung zwischen der Blume und ihrem Hintergrund unterschiedlich ist. Zum Beispiel erscheint die Blume in der roten Komponente und der Sättigungskomponente stärker vom Hintergrund getrennt wie die anderen Komponenten. Weil die Blume in hellem, sattem Orangerot ist, sollte dies keine Überraschung sein. Der Punkt hierbei ist jedoch, dass das Verwenden des Zerlegen-Werkzeugs dem Schwellwert-Werkzeug beim Versuch, eine natürliche Maske zu erzeugen, einen Vorteil verschafft. Beispiele für die Anwendung dieser Technik können in den Abschnitten 7.3 und 7.4 gefunden werden.

©2000 Gimp-Savvy.com