Квантование и псевдотонирование Астана Лекция 3 На

Квантование и псевдотонирование Астана. Лекция 3

На прошлой лекции • Свет – электромагнитная волна • Часть светового спектра воспринимается человеком • Свет воспринимается специальными чувствительными элементами на сетчатке глаза (палочками и колбочками) • В компьютере цвет представляется в одной из цветовых моделей • RGB, CMY(K), CIE XYZ, HSV/HSB • Для компенсации нелинейных искажений CRT-монитора применяется гамма-коррекция • Изображение – матрица, каждый элемент которой содержит цвет • Изображения бывают полноцветные и палитрованные. Количество представимых цветов называется глубиной цвета

На лекции • Квантование – Равномерное квантование – Неравномерное квантование – Оптимизация палитры • Псевдотонирование и автотипия – – – Бинаризация Случайное псевдотонирование Упорядоченное псевдотонирование Автотипия Диффузия ошибки

Квантование • Преобразование чисел высокой точности в числа низкой точности – Вариант: преобразование аналогового сигнала в цифровой • Зачем? – Экономия памяти – Вывод на двоичные устройства • Как? – Минимизация ошибки восприятия – Распределение ошибки в пространстве

Равномерное квантование • Равномерное отображение: • Дефекты – Оконтуренность – Плакатность

Ошибка квантования • Квантование вносит ошибку • Чтобы уменьшить ошибку – Оптимальное квантование – Псевдотонирование

Неоднородное квантование

Квантование медианным сечением • Представим цветовое пространство как куб (0, 0, 0) – (255, 255) • Шаг 1: отсечение краев куба • Шаг 2: разрезание на два параллелепипеда по средней точке (медиане) на самой длинной стороне • Шаг 3: Повторяем для получение нужного числа параллепипедов (64, 128, 256) • В качестве палитры берем серединную точку или усредненное значение цвета по параллелепипеду

Пример

Псевдотонирование и автотипия (Dithering & Halftoning) • Увеличение цветового разрешения за счет увеличения пространственного – Глаз усредняет интенсивность и цвет по площади • Виды псевдотонирования: – – – Бинаризация Случайное псевдотонирование (Робертс) Упорядоченное псевдотонирование (Байер) Автотипия Диффузия ошибки (Флойд-Стейнберг)

Бинаризация

Случайное псевдотонирование

Белый шум

Упорядоченное псевдотонирование • Методы – Упорядоченное псевдотонирование 1. Изображение разбивается на блоки 2. В каждом блоке вычисляется средняя интенсивность 3. В зависимости от интенсивности выбирается нужный шаблон 4. Шаблон записывается в блок Примеры шаблонов с разными степенями заполнения:

Упорядоченное псевдотонирование (2)

Упорядоченное псевдотонирование (3)

Диффузия ошибки for (i=0; i

Диффузия ошибки (2)

Автотипия

Сравнение

Итоги • Квантование изображений применяется, в частности, для уменьшения глубины цвета. • Псевдотонирование позволяет уменьшить ошибку квантования за счет ее распределения в пространстве