Лекция 2 Свет Цвет Квантование Псевдотонирование В лекции используются слайды проф. Пата Ханрахана (Pat Hanrahan) Станфордский университет (США) - презентация

1 Лекция 2 Свет Цвет Квантование Псевдотонирование В лекции используются слайды проф. Пата Ханрахана (Pat Hanrahan) Станфордский университет (США)

2 Компьютерная графика (Лекция 2)2 Интенсивность Яркость Функции интенсивности Стимул – Отклик (восприятие) Вход – Выход (гамма – коррекция) Квантование Равномерное квантование Неравномерное квантование Псевдотонирование и автотипия Бинаризация Случайное псевдотонирование ( Робертс ) Упорядоченное псевдотонирование ( Байер ) Автотипия Диффузия ошибки ( Флойд – Стейнберг )

3 Компьютерная графика (Лекция 2)3 Измерение цвета и света Физика: радиометрия Количество энергии на интервал Называется силой света ( интенсивностью) Измеряется в канделах Психофизика: фотометрия и колориметрия Относительная яркость источника света (цветного или черно-белого) в сравнении со стандартной свечой Называется яркостью в заданной точке в заданном направлении (измеряется в нитах) Равномерная шкала восприятия (называется светлотой)

4 Компьютерная графика (Лекция 2)4

5 Компьютерная графика (Лекция 2)5

6 Компьютерная графика (Лекция 2)6

7 Компьютерная графика (Лекция 2)7

8 Мультимедийная информация Изображения и видео –Сканирование – дискретизация, квантование –Разрешение и алиасинг –Интерполяция, фильтрация

9 Мультимедийная информация Звук –Запись и оцифровка –Частота и разрядность дискретизации –Артефакты оцифровки

10 Компьютерная графика (Лекция 2)10 Выборка и алиасинг Точечная выборка часть информации потеряна!

11 Компьютерная графика (Лекция 2)11 Выборка (продолжение) Вычисление элемента выборки вблизи точки x i можно записать так: точечная выборка невзвешенная выборка взвешенная выборка

12 Компьютерная графика (Лекция 2)12 Квантование Определение: Преобразование чисел высокой точности в числа низкой точности Зачем? –Экономия памяти –Вывод на двоичные устройства Как? –Минимизация ошибки (скорее, ошибки восприятия) –Распределение ошибки в пространстве

13 Компьютерная графика (Лекция 2)13 Дискретизация и квантование звуковой волны

14 Компьютерная графика (Лекция 2)14

15 Компьютерная графика (Лекция 2)15

16 Компьютерная графика (Лекция 2)16 Дискретное квантование

17 Компьютерная графика (Лекция 2)17 Пример сигнала

18 Компьютерная графика (Лекция 2)18 Преобразование Фурье Преобразование Фурье (образ Фурье): Обратное преобразование Фурье:

19 Компьютерная графика (Лекция 2)19 Пример преобразования Фурье

20 Компьютерная графика (Лекция 2)20 Функция контрастной чувствительности глаза

21 Компьютерная графика (Лекция 2)21

22 Компьютерная графика (Лекция 2)22

23 Компьютерная графика (Лекция 2)23 Псевдотонирование и Автотипия (Dithering & Halftoning) Увеличить разрешение по интенсивности за счет пространственного разрешения Бинаризация Случайное псевдотонирование ( Робертс ) Упорядоченное псевдотонирование ( Байер ) Автотипия Диффузия ошибки ( Флойд – Стейнберг ) Ваш глаз усреднит интенсивность и цвет по площади

24 Компьютерная графика (Лекция 2)24 Бинарное изображение

25 Компьютерная графика (Лекция 2)25

26 Компьютерная графика (Лекция 2)26 Случайное псевдотонирование

27 Компьютерная графика (Лекция 2)27 Белый шум

28 Компьютерная графика (Лекция 2)28 Голубой и розовый шум

29 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:

30 Компьютерная графика (Лекция 2)30

31 Компьютерная графика (Лекция 2)31 Упорядоченное псевдотонирование

32 Компьютерная графика (Лекция 2)32

33 Компьютерная графика (Лекция 2)33

34 Диффузия ошибки Методы –Диффузия ошибки Идея алгоритма: ошибка, внесенная при квантовании текущего пикселя, распределяется между соседними (еще не квантованными) пикселями. Примеры видов распределения ошибки: ee e7e/16 5e/16e/163e/16 Floyd-Steinberg for (i=0; i

35 Компьютерная графика (Лекция 2)35 Диффузия ошибки (Флойд - Стейнберг)

36 Компьютерная графика (Лекция 2)36