WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Колір в зображеннях. Методи стискання зображень - Реферат

Колір в зображеннях. Методи стискання зображень - Реферат


Реферат на тему:
Колір в зображеннях. Методи стискання зображень
Колір в зображеннях
Людське око може сприймати світлове випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 380 до 770 нм - одночасно близько 10 тисяч різних кольорів. Хвилі різної довжини сприймаються оком неоднаково. Найбільш відчутним є зелений колір, потім йде червоний, а за ним - синій. Краще розрізняються кольори ближче розміщених об'єктів, ніж віддалених. Погано сприймається колір дуже маленьких об'єктів. Можливість розрізняти кольори є індивідуальною. На сприйняття кольору впливає також спосіб його відтворення: одні і ті ж зображення, візуалізовані на різних пристроях, мають різний вигляд. Задача точного відображення кольору є досить складною і до кінця ще не вирішена. Колір є важ­ливим засобом підсилення враження при сприйнятті зображень і підвищення їх інформаційної насиченості. Відчуття кольору формується людським мозком в результаті аналізу світлового потоку, що попадає на сітчатку ока від об'єктів, які випромінюють або відбивають світло.
Фізичні характеристики світлового потоку визначаються параметрами потужності, яскравості та освітленості. Насиченість кольору показує, наскільки даний колір відрізняється від монохроматичного ("чистого") випромінювання того ж кольорового тону. Ахроматичні кольори (білий, сірий, чорний) характеризуються тільки світлотою, тобто розрізненням ділянок, які в більшій або в меншій мірі відбивають світло. Білий і чорний кольори відповідають граничним значенням діапазону, причому чорний відповідає мінімальній інтенсивності, а білий - максимальній. Хроматичні кольори мають параметри насиченості, світлоти і колірного тону.
Глибина кольору або колірна роздільна здатність в комп'ютерній графіці визначає метод кодування колірної інформації для її відтворення на екрані монітору: 2 біти для білого і чорного кольорів, 8, 16 і 24 біти - відповідно для відображення 256, 65536 і більш ніж 16,5 мільйонів градацій колірного тону.
В відповідності до принципів формування зображення адитивним чи субтрактивним методами розроблені способи розділення відтінку кольору на складові компоненти, які називають моделями кольору. В адитивних моделях нові кольори утворюються шляхом додавання основного кольору з чорним. Змішування всіх основних кольорів дає чистий білий колір, якщо значення їх інтенсивностей максимальні, і чистий чорний, якщо вони дорівнюють нулю. Адитивні моделі використовуються в пристроях, які випромінюють світло. В субстрактивних моделях нові кольори утворюються шляхом віднімання основного кольору від білого. В цьому випадку змішування всіх основних кольорів дає чистий чорний колір, якщо значення їх інтенсивностей максимальні, і чистий білий, якщо вони дорівнюють нулю. Субстрактивні моделі використовуються в пристроях, які відбивають світло. Найбільш поширеними є колірні моделі RGB, CMY, HSB, CIE Lab.
Модель RGB (Red-Green-Blue - червоний-зелений-синій) є адитивною. Вона являє собою сполучення в різній пропорції трьох основних кольорів і є основою для електронного відтворення зображень на екрані монітору. При накладанні одного компонента основного кольору на інший яскравість сумарного випромінювання збільшується. Суміщення трьох компонентів дає ахроматичний сірий колір, який при збільшенні яскравості наближується до білого кольору.
Відповідно до моделі HSB колір визначається трьома компонентами: відтінком (Hue), насиченістю (Saturation) і яскравістю (Brightness). При моделюванні кольорів тут не змішують основні кольори, а змінюють їх властивості. Відтінок - це є власне колір в загальноприйнятому розумінні. Насиченість визначається кількістю білого в відтінку: в повністю насиченому відтінку не міститься білого -він вважається чистим; частково насичений відтінок світліший. Яскравість визначає інтенсивність світіння кольору - відтінки з високою інтенсивністю дуже яскраві, а з низькою - темні. Модель HSB прийнято використовувати при створенні зображень на комп'ютері з імітацією прийомів роботи і інструментарію художників. Після створення зображення його рекомендується перетворити в іншу модель, в залежності від способу публікації.
Модель CMY (Cyan-Magenta-Yellow - голубий-пурпурний-жовтий) є субтрактивною і призначена для отримання зображень на білій поверхні. Голубий, пурпурний і жовтий кольори називають доповняльними, тому що вони доповнюють основні кольори до білого. Головною проблемою моделі CMY є те, що накладання один на одного доповняльних кольорів на практиці не дає чистого чорного кольору. Тому в модель включають четвертий компонент чистого чорного кольору (blacK - чорний). Такий різновид моделі має абревіатуру CMYK.
В моделі CIE Lab будь-який колір визначається світлотою (L) і хроматичними компонентами: параметром а, що змінюється в діапазоні від зеленого до червоного, і параметром b, що змінюється в діапазоні від синього до жовтого. Ця модель є апаратно незалежною і часто використовується для перенесення даних між різними пристроями. Сьогодні вона є прийнятим по замовчуванню стандартом для програми Adobe Photoshop.
Значення первинних і ахроматичних кольорів для деяких моделей при 256 градаціях колірного тону показані в таблиці 1.1.
Колірна палітра в комп'ютерній графіці за призначенням подібна до палітри художника, але включає значно більшу кількість кольорів. Електронна палітра складається з певної кількості комірок, кожна з яких містить окремий колірний тон. Конкретна палітра співвідноситься з певною моделлю кольору, так як її кольори створені на основі колірного простору цієї моделі, і містить обмежений набір кольорів, які називаються стандартними. Графічні програми, як правило, надають на вибір декілька колірних палітр, кожна з яких відповідає певній моделі кольору.
Склад колірних палітр RGB залежить від вибраної роздільної здатності - 24, 16 або 8 біт. В останньому випадку колірна палітра називається індексною, тому що коди відтінків кольору виражають не колір пікселя, а індекс (номер кольору). До файлів зображень, створених в індексній палітрі, повинна додаватись сама палітра.
Таблиця 1.1 - Значення первинних і ахроматичних кольорів
Зображення, що готуються до публікації в Internet, прийнято створювати в так званій "безпечній" палітрі, яка містить 216 кольорів. Це викликано обмеженнями, пов'язаними з вимогами до сумісності комп'ютерів різних платформ.
Методи стискання зображень
Стискання здійснюється з метою зменшення фізичного розміру блоку інформації. Стискання інформації здійснює програма-компресор, а відновлення - програма-декомпресор.
Стискання растрових і векторних даних здійснюється по-різному. В растрових файлах стискаються тільки дані зображення, а заголовок і решта даних (таблиця кольорів, кінцівка і т.п.) завжди залишаються нестисненими (вони, як правило, займають незначну частину растрового файла). Векторні файли, в яких зберігається математичний опис зображення, а не самі дані, як правило, не мають "рідної" форми стискання. Це викликано тим, що ввекторному форматі дані вже представлені в компактній формі і стискання дає дуже незначний ефект. Окрім цього звичайно векторні дані читаються з незначною швидкістю і при додаванні розпаковування цей процес може стати ще більш повільним. Якщо векторний файл все ж стискається, то, як правило, стискаються всі дані, включаючи заголовок.
Більшість алгоритмів стискання забезпечують кодування без втрат, коли дані при розпаковуванні повністю відновлюються. Методи кодування з втратами передбачають відкидання деяких даних зображення для досягнення кращої міри стискання, ніж за методами без втрат. При цьому важливо, щоб втрата деякої частини даних була прийнятною або навіть доцільною. Найбільш поширеними алгоритмами стискання даних є групове кодування (RLE), алгоритм Лемпела-Зіва-Велча (LZW), кодування CCITT (Хафмена), технологія JPEG, алгоритм ART, алгоритми фрактального стискання зображень [1].
Алгоритм RLE зменшує фізичний розмір рядків символів, що повторюються. Такі рядки називають групами і кодують двома байтами, перший з яких визначає кількість символів в групі, а другий містить значення символу. Ефективність стискання залежить від типу даних зображення. Краще стискаються чорно-білі зображення, які містять багато білого кольору, а гірше - фотореалістичні зображення з великою кількістю кольорів. Алгоритм RLE характеризується простотою і високою швидкодією. Варіанти групового
Loading...

 
 

Цікаве