9. Як здійснюється змішування кольору на комп’ютері?

Найзручніше подавати кольори як результат змішування основних (базових) кольорів. До таких належать червоний (red), зелений (green) і синій (blue) кольори. Ще один компонент, який бере участь у створенні кольорового зобра¬ження, — це яскравість (intensity — інтенсивність).

Змішування кольорів на екрані монітора аналогічне зміщуванню акварель¬них фарб на папері, але з однією відмінністю. Колір акварельних фарб утво¬рюється внаслідок відбиття світла, яке падає на них, тоді як колір на екрані формується в результаті випромінювання світла. Тому, коли ви змішуєте на папері три основні фарби (червону, зелену і синю), то одержуєте чорний колір. А при змішуванні цих самих кольорів максимальної яскравості на екрані утво-рюється білий колір.

При змішуванні максимально яскравих червоного і зеленого кольорів утво¬рюється жовтий колір. Якщо ж яскравість червоного і зеленого кольорів неве¬лика, утвориться коричневий колір. Змішування чотирьох основних компонентів кольору можна описати за допомогою табл. 4.2.

Табл. 4.2. Кодування кольорів у 4-бітній палітрі

Колір

Яскравість

Червоний

Зелений

Синій

Розглянемо можливості колірних палітр великого розміру. За допомогою 8 бітів можна відобразити усього 256 кольорів (28 = 256). Цієї кількості кольорів обмаль, щоб одержати якісну картинку на екрані. Однак цілком достатньо, щоб відобразити різні відтінки сірого кольору (усього 256 відтінків). Приклад кар-тинки, отриманої в сірих кольорах.

9. Охарактеризуйте основні схеми стискання зображень

Групове стискання являє собою одну з найпростіших схем стискання файлів. Суть його полягає в тому, що серія повторюваних розмірів замінюється єдиним розміром і її кількістю. На прикладі можна помітити вигоду в довжині між aabbbbbbbcdddeeeeaaa» і «2а7b1c3d4e3a». Даний алгоритм простий у реалізації і добре стискає графічні файли з великими однотонними областями. Групове кодування використовується в багатьох форматах растрових файлів, таких як TIFF; PCX і т.д.

Кодування методом Хафмана

Зміст методу Хафмана полягає в заміні даних більш ефективними кодами. Коротші коди використовуються для заміни розмірів, що частіше зустрічаються. Наприклад у виразі abbbcccddeeeeeeeeef є шість унікальних розмірів, із частотами появи: а:1, b:3, c:3, d:2, e:9, f:l. Для утворення мінімального коду використовується двійкове дерево. Алгоритм об’єднує в пари елементи, що з’являються найрідше, потім пара об’єднується в один елемент, а їхні частоти об’єднуються. Для роботи зі схемою Хафмана необхідні два етапи: на першому етапі створюється статистична модель, на другому кодуются дані. Слід зазначити, що компресія і декомпресія, за Хафманом, – достатньо повільний процес.

Арифметичне кодування – це метод, що дозволяє стискати символи вхідного алфавіту без втрат за умови, що відомий розподіл частот цих символів. Концепцію методу наведено у роботах Еліаса в 60-х роках. Пізніше метод було розвинено та значно модифіковано.

Арифметичне кодування є оптимальним, досягаючи теоретичної границі стискання – ентропії вхідного потоку.

Текст, який стиснено арифметичним кодером, розглядається як деякий двійковий дріб з інтервалу [0,1). Результат стискання можна подати як послідовність двійкових цифр із цього дробу.

Ідея методу полягає в наступному: початковий текст розглядається як запис цього дробу, де кожен вхідний символ є “цифрою” з вагою, що пропорційна ймовірності його появи. Пояснимо роботу кодера на прикладі.

12.

13.