
- •Типы компьютерной графики
- •Механизмы из изображений:
- •1.Структура вакуумная трубка -белый черный
- •2.Структурацветной трубки вакуум
- •3.Векторная графика отображает
- •4.Растровая графика экраны
- •6.Плазменные панели
- •1,1Физические и психофизические цвет
- •2 Трехкомпонентной теории цвета
- •3.Модели цвета
- •1.Растровых изображений и их основные характеристики ясно , фиолетовый, желтый и черный.
1.Растровых изображений и их основные характеристики ясно , фиолетовый, желтый и черный.
Кадрматрицы ячеек ( пикселей).Каждый пиксель имеетцвет.Всепиксели различного цвета формыизображения.
Для описаниядоступных пикселей на использовании различных систем координат.Мы используем чаще всегосистема целыми координатами -количество пикселей (0, 0) влевом верхнем углу.
Рама имеет такие характеристики:
1.Тип кадра - доступна пикселей в пространстве.Различаюттипы тканей квадратные, прямоугольные , шестигранные и так далее.В компьютерных технология является более общей раме площади.Прямоугольная рамка была использована в старых системах мониторинга (CGA , VGA и т.д.) ..Гексагональной сетки используется в полиграфии.
2.Размеркадра обычно измеряетсяколичеством пикселей вгоризонтальных и вертикальных .
. 3.La формепикселейкадра определяетсяособенностямиграфического инсталлятора.Например , пиксели могут иметьформу прямоугольника или квадрата , котораяразмерами не равныкадр (изображения на ЖК ) пикселей может иметькруглую форму и размеры могут не свыровнять высотукадра ( принтеры).
4.Разрешениекадра характеризуетрасстояние между соседними пикселями -шаг резьбы разрывных утка.Резолюция измеряетсяколичеством пикселей на единицу длины.Блок из самых популярных - точек на дюйм (точек на дюйм ) - количество пикселей вдюйма в длину (2,54 см) .
5. Количество цветов (глубина цвета) - важная особенность любого изображения, а не только к раме. В соответствии с психофизиологических исследований, глаз человека способен различать 350 000 цветов. Классификация изображений следующим образом: - Двухцветный (двоичные) - пиксель может принимать два цвета (обычно черный или белый). Кроме того, на каждый пиксель требуется немного оперативной памяти, двух-цветные изображения, как правило, используется для печати на лазерном принтере или другим бесцветным. - Полутон - градаций яркости другой серый. Для передачи реалистичные изображения в черно-белое (например, фотографии) обычно используют 256 градаций яркости - более 1 байт (8 бит), необходимых для кодирования информации на пиксель памяти.
- красочные изображения - пиксель может принимать различные цвета и оттенки, в зависимости от количества битов памяти на пиксель, глубина цвета 8 мая (3 бита), 16 (4 бита), 256 (8 бит), 65 536 (16 бит) 16777216 (24 бит) и 4294967296 (32 бит). Первые три типа используются для создания простых изображений, а последние два - фотореалистичные изображения. Глубину 65536 цветов для создания и работы близки к фотореалистичное изображение, с меньшими затратами памяти и машина времени.
1,2средства сканирования кадра
Длялевой части экрана необходимо представитьизображение разлагается рамки в форме этого клише, которое требуетэкране.Это преобразование называетсясканирования кадра.
Есть четыре способа сканирования кадра
- Подметальные кадра в режиме реального времени
- Кодирование группы
- Кодирование ячейки
-Буферкадра.
1)сканирования кадра в режиме реального времени
Для сканирования в реальном времени или " на лету "Сцена хранится в памяти в видесписка экран, похожий на экран вектор.Во время воспроизведения каждого кадрапроцессор сканируетинформацию и вычисляетинтенсивность каждого пикселя наэкране.
В таком сканировании не требуется большой объем памяти. Требования к памяти ограничиваются обычным должны держать список более одного экрана линии сканирования. Кроме того, с информацией о сцене в сколь угодно организованный список экран, питания или удаление информации из списка делается легко, и это удобно для динамических приложений. Однако сложность производных изображения ограничивается скоростью процессора экране. Обычно это означает, что мы ограничиваем количество сегментов и полигонов в таблице, число пересечений с линии сканирования или количество цветов и полутонов серого.
2)кодирование группы
Метод кодирования группы применяется в тех случаях, когда большие участкиизображения имеют одинаковую интенсивность или цвет.Кодирование группы определяется толькоинтенсивностью и количеством последовательных пикселей синтенсивностьюданной линии сканирования.
Мы должны учитыватьданные путем кодирования групп из двух чисел.Первый -цвет или интенсивностьпикселей,второй -ряд последовательных пикселов налинии сканирования.
Таким образом, в строке 1 в 8 цветов пикселей 0, то есть фон,цвет пикселя 1 (красный ), а затем 1 цвет 0.
Преимущества кодирования группы: небольшое количество памяти, используемой (по сравнению с буфером кадров) и способность изображения области, заполненные цветом. Отсутствие кодирования группы: - Добавление или удаление сегментов текста или изображения с высокой интенсивностью транзакций работы и занимает много времени из-за последовательного сохранения длины земель; - Для изображений, содержащих большое количество подробных меню могут быть необходимы в больших ресурсов памяти.
3) кодирование сотовый
В методе кодирования ячейки спомощьюминимального объема информации ( один байт) кода нацелых областейизображения, то естьплитка.
В этом устройствеобласти экрана сломать плитку или районов, достаточный для храненияписьма.Например, мы можем разорватьобласти экрана на сумму 8 × 8 или 8 × 16 пикселей.Дляэкрана сразрешением 640 × 400 является успешной в 50 или 25 строк с 80 в качестве плитки.
Слева отизображения на экране дисплеяконтроллера используются две области памяти :Буфер экрана иобласти генератор символов .В окне буферакодысимволов или знаков выводится наэкран.Каждый символ кодируется одним или двумя байтами (впоследнем случаевторой символ байт-код ицветфона, другие характеристикисимвола , такие, как мигает).
В области символ генератормаске символ - информация о его маршруте.Символы длясуммы или 8 × 8 8 × 16 пикселей на каждый символ в соответствии с требуют 8 или 16 байт соответственно.
Кроме букв и знаков препинания символ генератор содержит всеграфические символы :горизонтальные и вертикальные линии , муфт и т.д. стрелы, чтобы удерживатьобразы на экране самого простого -столы, .схем.Нахождение более сложной графикой такой способ кодирования невозможно.
4) буфера кадров
Буфера кадров является одной из основных текущих области памяти, в которой для каждой точки или пикселя, мы, по крайней мере один бит памяти.Эта память называетсябит карте.К рамкеквадратразмерностью 800 × 600 × 600 пикселей = 800 запросить 480 000 -битной или 60 килобайт памяти вбитовый массив .
Наинформацию избуфера кадра на экране трубки кадра происходит преобразование представительства в номераналоговый сигнал , который осуществляетаналого- цифр реорганизатор ( ЦАП )
Информацию избуфера кадра в реестр , то ЦАП трансформироватьсодержимое регистра в аналоговый сигнал власти , которая дается на трубе.
Посколькубит памяти имеет только два состояния (0 или 1), с немного плоскости , мы можем получить толькоизображение черно- белое двухуровневой
Цвета или полутона серого могут быть введены вбуфер кадра с помощью плановбит дополнительно.
Интенсивность каждого пиксела на трубе регулируетсясодержимое ячеек памяти , в каждой из плоскостей N бит.
В соответствующем положениирегистр загружаетсядвоичное значение (0 или 1) каждого плана.
Число в двоичной системе счисления , интерпретируется какуровень интенсивности от 0 ( темный экран) и 2N -1 ( максимальная интенсивность люминесценции) , то есть любой может получить 2N уровней интенсивности.С помощью ЦАП это число будет преобразовано внапряжении.
Дляпередачи изображения реалистичных черно- белый используетсянаибольшее количество планов - до 8 .Кроме тогочисло уровней интенсивности 28 = 256 .
Поскольку Есть три основных цвета , самый простой способ достиженияцветного изображения -цветабуфера кадра стрех планов , по одному для каждого изосновных цветов.
Каждый план проходит черезтрубки для отдельных электронов, для каждого из трех первичных цветов, используемых ввидео.Три основных цвета , сочетаясь на трубе , дают восемь цветов .
Мы можем увеличитьколичество доступных цветов , используяцветовой шкалой.
После прочтениясамолетов буфера кадраПолученное число используется какиндекс втаблице цветов.В этой таблице 2N элементов , каждый из которых называетсяпалитра.
Каждый элемент может содержатьW битцветовое кодирование , а также W \u003e N.
Для представления реалистичных изображений красочных необходимо, чтобы иметь возможность регулировать интенсивность каждого из трех основных цветов: красного, синего и зеленого. Это требует, чтобы каждый из трех орудий цвета подходят некоторые планы. На рис. 3,11 мы показываем цвета буфера кадра с К = 8 планов каждого цвета, то есть, при N = 8 × 3 = 24 планов. Каждая группа из 8-направленный класс планы ЦАП и может генерировать 28 = 256 уровней интенсивности красного, зеленого или синего цвета. Они могут быть объединены с 224 = 2563 = 16 777 216 цветов. Этот буфер кадра "полноцветный".
Три основные форматы файлов растровой графики
Для хранения и передачи изображений в кадре Есть множество форматов, отличающихся структурой включения информации об изображении, максимальный размер кадра и красочные разрешения, возможность регистрации несколько изображений или дополнительной информации и т.д. Одно из основных отличий различных форматов, назначения и области применения - возможность и средства сжатия информации. Для этого знака можно разделить растровых форматов на три группы:
- Нет сжатияинформации об изображении , кадр вфайл в том же аспекте , в котором он находится вбуферекадра;
- Ссжатием без потерь - с использованиемалгоритмов сжатия не приводит к потере информации и восстановитьизображение в точности таким же, как до сжатия ;
- При сжатии с потерями - с использованием алгоритмов сжатия , ведущих кпотере части информации, больше изображение послевозвращения меняетсянемного.
Первая группа касается формата BMP является основной графической операционной системы Windows. Файлы в формате BMP может сохранить информацию о изображений с глубиной цвета от 1 до 24 бит пиксель - двухцветная, половина тон цветов. Кроме кадра, файл заголовка, который содержит информацию по измерению кадра, количество цвета (биты пикселов) и разрешение. Последний используется для вывода изображения на печать. Для не imagrs полноцветный BMP файл содержит диаграммы цвета - палитра.
Так каксжатие BMP отсутствует,файлы обрабатываются с высокой скоростью и без ошибок признаныразличного программного обеспечения , однако, занимаютбольшой объем памяти - для больших изображенийдесятки мега- байт.Это затрудняетсохранение и передачу практически невозможно вспособах коммуникации, такие какИнтернет.
Ко второй группе относятся форматы, используя достаточно простые методы сжатия. Он может служить примером рассмотренный выше метод кодирования группы, которая используется в форматах PCX, TGA и TIFF, что позволяет в несколько раз уменьшить размер файла. Такой метод сжатия наиболее эффективен для изображений, например, планы, чертежи, - которые большие площади окрашены цветом. Сжатие такого комплексного метода изображения, каждый пиксель который отличается от соседних (например, фотографии) неэффективно и не может получить сокращение а для увеличения объема файла.
Есть и другие средства сжатия без потерь, таких как LZ-алгоритм, использующий метод сжатия словарь. Существует словарь, содержащий образец повторяющихся значений - фразы найдены в исходной таблице. Каждое предложение получает код (индекс) в словаре. Кодирование диапазон достигается заменой предложения с соответствующими индексами. Алгоритм обеспечивает высокую степень сжатия, кодирования группы, но работает медленнее. LZ-алгоритм сжатия, используемый в формате GIF, разработанный для обмена за кадром изображения в Интернет. Формат поддерживает изображения с глубиной цвета до 256 (8-битных пикселей) и может сохранить некоторые изображения для создания анимации - замена последовательных изображений в определенный промежуток времени.
Для сжатия изображений, например фотографий разработаны алгоритмы сжатия информации с потерей, чтобы найти и удалить ту часть информации, которая не влияет существенно на восприятие реальное изображение. По возвращении изображение несколько отличается от оригинала, но это "кажется" достаточно для того, человеческий глаз не может найти разницу. В настоящее время наиболее распространенным методом является JPEG (Joint Photographic Experts Group), разработанная в 1991 году. Суть метода в том, что на картинке:
будут преобразованы из RGB в цветовой модели YCbCr цветовая модель, которая используется в цветной телевизор, канал яркости Y значительно больше информации, чем цветовых каналов Cb и Cr, и именно поэтому последняя может представить наибольшее сжатие; 2) в блок делится на 8 × 8 пикселей измерение и каждый блок подвергается разрывных трансформация, которая превращает в пространственной частоты, мы получаем, наконец, 8 × 8 блоков, каждый из элементов которого является коэффициент частоты спектра ; 3) информация в блоках фильтруется через деление на матрицы квантования и округления последующих коэффициентов частоты целом, и, таким образом представление "упрощает" - это только низких частот с основной информации, и большинство элементов 8 × 8 блок будет равна нулю; 4) сведения в блок кодируется метод сжатия группы.
Метод сжатия JPEG уменьшает размер файла до 10 ... 30 разстепень сжатия может быть предоставлена.
Отсутствие метод - изменение изображения с большой степенью сжатия, проявляющиеся в виде крупных блоков для глаз - "квадрат" и коррозией границ и ореолы вокруг краев объектов . Изменения более существенны сжатия изображений с точных границ - планы, чертежи, поэтому для таких изображений методом JPEG не рекомендуется. Сжатие JPEG изменение используется также для сокращения численности vidéoreprésentation.
Теперь основных принимающих диффузионного метода рекурсивного сокращений, которая также называется алгоритмом волны (вейвлет-преобразование). Метод требует объема памяти и расходы процессорного времени для обработки больших, чем JPEG, но позволяет получить более качественное изображение в той же степени сжатия JPEG, так как изображение не нарушает блоков . Картина становится несколько "съели", но эти изменения не являются существенными, а также. Алгоритм волна состоит из нового стандарта JPEG 2000 и другие.
Существует очень популярная DjVu формат, разработанный для размещения интернет-документов, отсканированные в цвете с высоким разрешением. Основной принцип DjVu - деление изображения на задний и передний план. Формат использует алгоритм сжатия волны замещения (внизу) и изображений, таких как фотографии, mаis для текста и графики, используя алгоритм использует сжатие без потерь для черно-белой и для цветных изображений. DjVu формат обеспечивает высокую степень сжатия и-белый-черный, и цветные фотографии, более практически отсутствуют изменения. DjVu файла может включать в себя несколько фотографий, которые будут держать аспектом электронных журналов, книг и т.д..