Ответы на вопросы к экзамену / 26 Передаточные функции яркости полутонных изображений

26. Передаточные функции яркости полутонных изображений

В растр. графике различают монохромные и полутоновые изобр-я. В первом случ-е рассматриваются первые 2 значения яркости пикселя по каждому из каналов, присутствующих в цветовой модели. Все остальные изобр-я исп-ют больше, чем 2 знач-я яркости по каждому из каналов. Обычно исп-ют 2⁸ градаций оттенков. Это обеспечивает для ч-б изобр-я 256 градаций серого (shades of gray), а также 2²⁴ оттенков цвета (true color). Основным инструментом обработки полутоновых изображений является передаточная ф-я яркости. Удобно считать, что входные и выходные значения нормированы от 0 до 1. Тогда областью определения и значений будет (0,1). Единичное преобразование, при кот. b₀₌b_i, означает отсутствие изменения яркости. Во всех остальных случаях передаточн. ф-я модифицирует значение яркости для каждого пикселя изображения. B₀=f(B_i). Такую ф-ю требуется подбирать в соотв-ии с семантикой преобразования. Удобно выделять отдельные классы таких преобразований: изменение яркости, контрастности, гамма-функции. 1) линейное повышение ярк-ти и контрастности с участком насыщения в светлой области. Во всех случаях, где значения яркости >1, теряется тогинформация, поэтому применение таких ф-й целесообразно только при ограниченном диапазоне входных значений с ярк-ю ниже некоторого порога. 2) лин. понижение ярк-ти и контрастн-ти с потерей деталей в темных областях. Обычно такая ф-я применяется в «пересвеченных» изобр-ях. 3) Линейное повышение ярк-ти с одновременным повышением контрастности. Потери в каких-либо участках отсут-ют, т.е. инф-ция сохраняется полностью.4) аналог-но, но с понижением ярк-ти и контрастности. 5­­­­­­­–8) гамма-ф-ии, кот. устраняют потери (5–6) или увеличивают контрастность на нек-ых участках (7–8). 9) Лин. повышение контрастности с сохран-ем средней ярк-ти и потерей инф-ции как в темных, так и в светлых уч-ках. 10) Понижение контрастности с сохранение средней яркости без потерь деталей. 11) S-образная ф-я, повышающая контрастность в средней части полутонов, при этом не допускающая потери деталей; но по краям диапазона контрастность понижена. 12) ф-я, повышающая контрастность в самых темн. и самых светлых участках без потерь деталей. Применяется к изобр-ям, в кот. средние полутона не доминируют, и понижение контрастности не сказывается на кач-ве. 13) Инвертирование (инверсия) яркости - негатив.14) препарирующая ф-я – затемняет те уч-ки изобр-я, яркость кот-ых находится за пределом выбранного тонального диапазона.15) «Змейка»; цель её применения - значит-ное повышение контрастности почти на всём диапазоне без потерь деталей. Но поскольку сконструировать монотонную ф-ю с такими св-вами нельзя, приходится на нек-ых уч-ках изменять наклон на противоположный. Такие уч-ки выбир-ся из недоминирующих хорд диапазона. Применение передаточню ф-ий наз-ся поточечной обработкой, при кот. вычисл-е для каждого пикселя происходит абс-но независимо. На графич. процессоре такая обраб-ка вып-ся пиксельным шейдером.