Din cartea lui Jeff Prousis "Prelucrarea imaginilor"
Principala "cărămidă", din care sunt construite toate imaginile calculatorului, este elementul imaginii sau pixelului. Pixelul este un spot ușor pe ecran, care acceptă nuanțe diferite. Orice imagine, indiferent de complexitatea ei, este doar o colecție de pixeli. Pentru un calculator, precum și pentru un artist care pictează o pictură, aplicând lovituri de pensule, trucul principal este să pună culorile potrivite în locurile potrivite.
O modalitate de a compensa lipsa culorilor disponibile este ditheringul imaginii calculatorului. Există multe opțiuni pentru pseudotonare, dar toate se bazează pe un singur principiu. Ideea este să înlocuiți pixelii cu culorile care lipsesc în paletă, configurațiile pixelilor cu culorile paletei. Pseudotonizarea se bazează pe faptul că ochiul uman amestecă culorile a două rânduri adiacente de pixeli, percepând oa treia culoare. Folosind algoritmul de pseudotonizare, ar fi posibil să înlocuiți blocul pixel verde cu un model (model) de pixeli alternanți galben și albastru. Acest proces de amestecare a culorilor se numește pseudotonare modelată. Problema este însă că uneori grupurile de pixeli independenți formează colectiv modele secundare, așa-numitele artefacte, care ne determină să ne îndoim de adevărul imaginii care rezultă. O tehnică mai acceptabilă pare a fi pseudotonarea difuză, în care nu se utilizează configurațiile colorate (modele) pregătite anterior. In aceasta, o tehnica pposmatpivaetsya fiecare pixel al imaginii, noua culoare este selectată, astfel încât diferența dintre noua culoare de la sursa la un nivel minim, apoi calculată introdus din greșeală, și anume diferența dintre culorile noi și cele vechi, iar această eroare este distribuită între pixelii vecini, schimbându-și ușor culorile. Nappimep dacă noul pixel de culoare conține mai puțin de lupus și verde decât stapyh, apoi se adaugă un pic de dithering okpuzhayuschey lupus difuze și pixeli verzi. Această abordare adaptivă elimină artefactele și, de regulă, conduce la rezultate bune. Pseudotonarea poate fi, de asemenea, utilizată pentru a produce copii alb-negru ale imaginilor color pe dispozitive monocrome, cum ar fi imprimantele. Un proces similar, numit autotype în poligrafie. Se folosește pentru a obține imagini în semifinale, pe care le puteți vedea în ziare.
Următoarele arată cum pisunka izobpazheniya sunt afișate komp'yute.p ca REZOLUTIE și culorile afectează izobpazheniya de calitate ca cuantizare creează iluzia că izobpazhenie conține mai multe culori decat este de fapt, și cum de a efectua Oscilația difuze. care se bazează pe un mecanism simplu, cunoscut sub numele de filtrul Floyd-Steinberg.
Cum sunt afișate imaginile pe ecran
3. Suprafața interioară a ecranului este acoperită cu urme de material luminiscent numit fosfor. Fiecare pixel este alcătuit din trei luminofoare: roșu, verde și albastru. Fosforul începe să lumineze când un fascicul de electroni intră în el și continuă să strălucească pentru o anumită perioadă de timp (de obicei câteva mii de secunde) după ce fasciculul de electroni sa oprit. Combinațiile de intensități diferite ale fosforurilor roșii, verzi și albastre oferă o varietate de nuanțe și culori intense.
6. Pentru a focaliza pistoalele pe spoturile fosforice corespunzătoare, fasciculele de electroni pe calea spre ecran trec prin deschiderea măștii umbrite. Distanța dintre aceste deschideri determină intervalul dintre pixeli de pe ecran, care se numește pitch monitor. În mod obișnuit, monitorul are un pas de aproximativ 0,30 milimetri, adică pixelii adiacenți de pe ecran sunt situați la o distanță de 0,30 mm unul față de celălalt.
8. Pentru toate zakpaski ek.pana, sodepzhat sute de mii de pixeli, elektpomagnity În interiorul unui fascicul de electroni monitopa sunt deviate, astfel încât acestea matura din ek.pana din stânga nap.pavo, svephu în jos, iluminând fiecare pixel. În sistemele care nu utilizează schimbătorul de viteze, fasciculele de electroni se execută din stânga în dreapta primei linii de scanare (superioară). Apoi se îndreaptă spre pixelul din stânga al celei de-a doua linii și se evidențiază, apoi pe a treia linie și așa mai departe. Acest lucru se întâmplă atât de repede încât întregul ecran este închis în 1/60 din secundă. Deoarece ecranul este complet actualizat de 60 de ori pe secundă, spunem că frecvența de regenerare este de 60 Hz (Hz).
9. În monitoarele cu scalare verticală, linii drepte sunt evidențiate într-un singur ciclu și linii ciudate pentru următoarea. O regenerare necesită două cicluri. Aceasta conduce la faptul că frecvența regenerării scade de la 60 Hz la 30 Hz. Astfel de monitoare sunt mai ieftine, dar datorită frecvenței reduse a regenerării, acestea suferă de multe ori dintr-un astfel de neajuns ca încrețirea.
Modul în care rezoluția și numărul de culori afectează calitatea imaginii
2. Când scanați aceeași imagine cu aceeași rezoluție, dar numai cu 256 culori, calitatea este ușor deteriorată, dar este totuși acceptabilă pentru utilizare. Acum schimbările de culoare sunt diferite. Această imagine a dobândit unele dintre semnele posterului, când este aproape, dar culorile diferite se îmbină într-o culoare comună. Stilul posterului este uneori folosit pentru efecte speciale pe televiziune și alte arte vizuale, dar dacă aveți nevoie de o imagine de înaltă calitate, atunci efectul de poster ar trebui evitat.
3. Prin reducerea numărului de culori la 16, obținem un efect negativ pronunțat. Și din nou, rezoluția nu sa schimbat. Dar imaginea cu 16 culori este slabă în comparație cu originalul. Toate nuanțele subtile sunt distruse. Și chiar creșterea rezoluției în această situație nu va ajuta, deoarece alegerea culorilor este limitată.
4. Pseudo-toning vă permite să vedeți mai multe culori în imagine decât sunt într-adevăr. Dacă pixelii diferiți sunt grupați, ochiul uman le amestecă culorile, percepând o culoare suplimentară. Această imagine conține doar 16 culori și totuși calitatea acesteia este comparabilă cu o imagine de 256 de culori care nu este supusă pseudo-tentației. Acesta este un exemplu de pseudotonie difuză, care mărește numărul de culori percepute fără acele artefacte, care sunt adesea inerente în pseudonotarea modelată.
5. În aplicarea pseudonotării modelate pe aceeași imagine, rezultatul pare mai puțin atractiv decât atunci când se utilizează pseudototonizarea difuză. Imaginea pare a fi zapernistă și artefactele sunt vizibile clar. Și totuși, pseudonotarea modelată este uneori mai prudentă, deoarece procesarea durează mai puțin. În unele programe grafice, pseudotonografia modelată este folosită pentru preexpansie și pseudotonarea difuză pentru ieșirea rezultatului final.
ilustrații 6. REZOLUTIE privind importanța relativă și numărul de culori în original izobpazhenie pepeveli izobpazhenie cu REZOLUTIE 225 la 150. Acum, acesta conține una dintre numărul de al patrulea pixel al numărului de pixeli ai kaptinki originale, dar calitatea doar un pic mai rău. Este încă mai bună decât oricare dintre opțiunile cu mai puține culori. Dacă obiectivul dvs. este o imagine de înaltă calitate, trebuie să maximizați numărul de culori, chiar sacrificând rezoluția.
Cum funcționează pseudotonica
1. Difuz dithering distribuie eroarea de culoare - Diferența dintre culoarea reală și cea dorită de pixeli pentru toți pixelii, astfel încât eroarea de culoare summapnaya a fost zero pentru toate izobpazheniya. Mai jos vedeți o imagine pe 24 de biți scanată din fotografie. Chiar și mai jos puteți vedea imagini de 256 și 16 culori cu aceeași rezoluție, supuse unei pseudo-tonifiere difuză.
2. Primul pas în procesul de pseudo-înclinare este selectarea paletei de culori. Dacă imaginea este supusă unei pseudo-tonări de 16 culori, atunci programul corespunzător trebuie să selecteze o paletă din cele 16 culori care reprezintă cel mai bine gama inițială de culori. O modalitate este de a număra de câte ori se întâlnește fiecare culoare și de a selecta cele 16 întâlnite cel mai frecvent. O modalitate mai bună, deși mai lungă, este de a minimiza acumularea unei diferențe între culorile din imagine și culorile paletei. (Veți afla mai multe despre această metodă în următorul capitol.) Procesul de selectare a unei palete este important, deoarece paleta selectată corect vă permite să obțineți o calitate superioară. Indiferent de metodă, ca urmare a acestui proces, obținem un set de 16 culori, care vor fi folosite în imaginea finală.
3. Începând cu primul pixel al imaginii din colțul din stânga sus, calculatorul alege o culoare din paleta care este cel puțin diferită de culoarea originală a pixelului. Să presupunem că valorile în lupus paleta, verde și albastru culoare componentă pavny respectiv 192, 64 și 64, iar culoarea pixelului inițial kaptinki 202, 96, 58. Eroarea de culoare se calculează pentru fiecare component. În acest caz, eroarea pentru componenta roșie va fi 202-192 = 10, pentru verde 32 și pentru albastru -6. Aceste numere ne arată diferența dintre ceea ce vedem pe ecran și ceea ce vrem să vedem.
4. Valorile de eroare calculate în etapa anterioară trebuie acum distribuite între pixelii adiacenți utilizând filtrul Floyd-Steinberg. X pe diagramă reprezintă pixelul curent. Numerele din dreptunghiurile din jur reprezintă fracțiunile erorii, care ar trebui adăugate pixelilor vecini. Pixel sp.pava primi 7/16 eroare pixel din stânga jos va primi 3/16, 5/16 pixeli de mai jos și pentru a obține pixeli sp.pava jos devine 1/16. Suma acestor patru bate este egală cu una. Aceasta este o condiție prealabilă dacă eroarea ar trebui distribuită complet. Aceste tobe se înmulțesc cu o eroare și se adaugă pixelilor corespunzători. De exemplu, componenta roșie a pixelului drept ar trebui să crească cu 10 * 7/16, adică 5. Componenta verde crește cu 32 * 7/16 (14) iar componenta albastră scade cu 6 * 7/16 (3). Când zavepshen pas, un pixel din colțul din stânga sus se atribuie valoarea valorilor palitpy și culoare tpeh okpuzhayuschey pixeli sale (în acest caz, nu există nici un pixel-stânga jos și, prin urmare, ignorate) schimbarea.
5. Acest proces este repetat pentru fiecare pixel de pe ecran. De obicei, programele se vor deplasa spre stânga nappavo își schimbă culoarea de la cel mai apropiat pixel în palitpe și pasppedelyaya eroare spedi pixeli învecinate. Când linia este terminată, scanarea începe cu pixelul stâng al liniei următoare. Pseudotonarea este terminată când pixelul din colțul din dreapta jos este procesat.
6. Metoda Alternativny scanează liniile drepte pe stânga și linii ciudate derulați spre stânga, trecând prin imagine într-un model zig-zag. Pe măsură ce direcția se schimbă, modelul de filtru se schimbă, de asemenea, în oglindă. În cazul filtrului Floyd-Steinberg, de exemplu, eroarea la stânga (mai degrabă decât la dreapta) ar trebui să fie 7/16. Calea ornate de-a lungul imaginii conduce la un rezultat ușor diferit, dar cu greu nimeni nu poate dovedi că acest rezultat este semnificativ mai bun pentru unele imagini.