Пространственная дискретизация изображения

В случае растровой графики в памяти хранятся коды цветов пикселей, составляющих изображение, перечисленные в определенном порядке. Большой объем файлов. Искажение при изменении размеров изображения. В случае векторной графики в памяти хранятся коды параметров графических примитивов. Положение и форма задаются в системе координат. Небольшой объем файлов, изображение легко масштабируется без потери качества.

В видеопамяти любое изображение представляется в растровом виде. Экран монитора разбит на фиксированное число пикселей, образующих графическую сетку (растр).

Растр - прямоугольная сетка пикселей на экране монитора. Это двумерный массив точек, упорядоченных в строки и столбцы, который используется для представления изображения на экране монитора.

Разрешающая способность монитора - это размер растра, задаваемого в виде , где - количество точек по горизонтали, - количество точек по вертикали. Количество цветов, воспроизводимых на экране монитора и число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель (битовая глубина), связаны формулой . Объем видеопамяти, необходимой для хранения одной страницы изображения .

Цветовая температура

(ролик http://www.youtube.com/watch?v=9Fv9ShvaYU8 )

Цвет имеет непосредственное отношение к температуре. При повышении температуры горения пламя принимает синий цвет, а при понижении - пламя принимает красный цвет. Критерий измерения цветовой температуры используется для присваивания объективных числовых значений условиям освещения, при которых мы видим цвет. Цветовая температура выражается в градусах по шкале Кельвина. Чем ниже цветовая температура, тем цвет ближе к красному; чем выше цветовая температура, тем цвет ближе к синему. Поэтому один и тот же цвет на улице и внутри помещения воспринимается по-разному. Приведем некоторые примеры условий освещения и соответствующие им цветовые температуры.

Мы можем регулировать цветовую температуру экрана монитора компьютера (обычно от 5000 °K до 9300 °K). Таким образом, мы можем смещать цветовой охват монитора либо в красную область, либо в фиолетовую область.

4. Человек может воспринимать цвет двух типов: цвет светящегося объекта, называемый цветом свечения, и цвет освещенного объекта, называемый цветом объекта.

Светящийся объект может иметь естественное происхождение, как, например, солнце, или искусственное происхождение, как, например, дисплей компьютера, лампа накаливания, ртутная лампа и т.п.

Цвет объекта - это цвет, отраженный от освещенного объекта. Он состоит из света, отраженного от поверхности объекта, а также из света, отраженного и рассеянного на элементах, находящихся под поверхностью объекта.

Цвета образуются в природе различным образом. С одной стороны, источники света (солнце, лампочки, экраны компьютеров и телевизоров) излучают свет различных длин волн, воспринимаемый глазом как цветной свет. Попадая на поверхности несветящихся предметов, свет частично поглощается, а частично отражается. Отраженное излучение воспринимается глазом как окраска предметов. Таким образом, цвет объекта возникает в результате излучения или отражения. Описание цвета объекта в первом случае отличается от второго, т. е. применяются разные модели цвета.

1. Любой цвет можно представить в формате RGB (Red/Green/Blue), то есть путем смешивания в различных пропорциях трех основных цветов — красного, зеленого и синего (аддитивное цветообразование). К примеру, пурпурный (magenta) получается при смешивании красного и синего, желтый — красного и зеленого, и т. д. Оттенки получаются в результате изменения яркости цветов. Так, коричневый цвет — оттенок желтого. Смешав красный, зеленый и синий цвета в одинаковых пропорциях, мы получим белый цвет.
 Модель RGB описывает излучаемые цвета. Все цвета образуются смешиванием этих трех основных в разных пропорциях (т. е. с разными яркостями). При смешении двух лучей основных цветов, результирующий цвет будет светлее составляющих. Модель является аппаратно-зависимой, так как значения базовых цветов (а также точка белого) определяются качеством примененного в вашем мониторе люминофора. В результате на разных мониторах одно и то же изображение выглядит неодинаково.

2. В модели CMYK любой цвет можно представить с помощью цветов: C yan - голубой, M agenta - малиновый, Y elow - желтый, blac K -черный). Это наиболее распространенная модель в полиграфии. Три первичных цвета RGB при смешивании создают белый цвет, а три первичных цвета CMY при смешивании создают черный цвет. Поскольку реальные чернила не создают чистых цветов, то к этим трем цветам добавляется отдельно черный цвет.

Цвета, использующие белый свет, вычитая из него определенные участки спектра называются субтрактивными. Основные цвета этой модели: голубой (белый минус красный), фуксин (в некоторых книгах его называют пурпурным) (белый минус зеленый) и желтый (белый минус синий). Эти цвета являются полиграфической триадой и могут быть легко воспроизведены полиграфическими машинами. При смешение двух субтрактивных цветов результат затемняется (в модели RGB было наоборот). При нулевом значении всех компонент образуется белый цвет (белая бумага). Эта модель представляет отраженный цвет, и ее называют моделью субтрактивных основных цветов. Данная модель является основной для полиграфии и также является аппаратно-зависимой.

3. Модель HSB (H ue S aturation B rightness = Тон Насыщенность Яркость) построена на основе субъективного восприятия цвета человеком. Предложена в 1978 году. Эта модель тоже основана на цветах модели RGB, но любой цвет в ней определяется своим цветом (тоном), насыщенностью (то есть добавлением к нему белой краски) и яркостью (то есть добавлением к нему черной краски). Фактически любой цвет получается из спектрального добавлением серой краски. Эта модель аппаратно-зависимая и не соответствует восприятию человеческого глаза, так как глаз воспринимает спектральные цвета как цвета с разной яркостью (синий кажется более темным, чем красный), а в модели HSB им всем приписывается яркость 100%. Модель является аппаратно-зависимой.

4. Технология Photo CD фирмы Kodak была разработана для того, чтобы фотографии можно было рассматривать на экране телевизора. Благодаря высокому качеству этой системы, ее можно применять и в сфере бизнеса.

Photo CD использует цветовую модель PhotoYCC, которая преобразует данные RGB в один сигнал светлости и два сигнала цвета. Она позволяет достоверно воспроизводить изображения с фотопленки, содержащей нитрат серебра, и также содержит информацию для преобразования данных изображения в телевизионный сигнал.4. Формат графического файла указывает на тип изображения (растровый или векторный) и на алгоритм сжатия.

Сжатие используется для графических файлов большого объема, то есть растровых. Существуют различные алгоритмы сжатия, которые применяются в зависимости от типа изображения.

Форматы растровых графических файлов:

BMP – универсальный формат графических редакторов в системе Windows (например, Paint). Рекомендуется для обмена данными с другими приложениями.

TIFF – включает в себя алгоритм сжатия без потерь. Используется для обмена документами между различными программами.

GIF – включает алгоритм сжатия без потерь информации. Рекомендуется для хранения диаграмм, графиков и рисунков типа аппликации с ограниченным количеством цветов.

PNG – аналогичен формату GIF.

JPEG – реализует метод сжатия JPEG. Используется для размещения графической информации на Web-странице.