
Лекция №5 Растровая графика
29 сентября 2011 г. 12:08
Растровая графика:
С палитрой(от 16 до 256 цветов)
Без палитры
Исторически:
Чёрно-белая графика (монохромная) Часто используется художниками
Оттенки серого. Обычно оттенки серого от 0 до 255 (всего 256). Есть сканеры, которые могут получить и 1024 оттенка.
Индексированный цвет (16-ти цветный) Использовался в первых версиях Windows.
Индексированный 256-цветный.
RGB имеет 24 разряда или 32 бита ~16,7 миллионов. Человек воспринимает около 5 миллионов. (8 бит нужны для отображения вариантов
прозрачности.
Формат |
Бит/пиксель |
Количество цветов |
Мах размер изображения |
Метод стабилизации |
Возможность кодировать несколько изображений |
BMP |
24 |
16777216 |
65535x65535п |
RLE |
- |
GIF |
8 |
256 |
65535x65535 |
LZW |
+ |
JPEG |
24 |
16 миллионов |
65535x65535 |
JPEG |
- |
PEX |
24 |
16 миллионов |
-II- |
RIE |
- |
PNG |
281 |
281474976710 656 |
2147483647x 2147483647 |
LZW |
- |
TIFF |
24 |
16 миллионов |
Всего 4294967245 |
RLE, LZW |
+ |
Структура файла bmp:
От слов BitMap. Наиболее близко соответствует внутреннему формату Windows. Имеет несколько расширений *.bmp и *.rle. Метод RlE будет рассмотрен позже.
Структура BMP: имеет разное количество бит 1, 4, 8б 16б 24 бит/пиксель Имеет:
Заголовок 14байт
Сигнатуры 2 байта
Размер 4 байта
Не используется 2 байта
Не используется 2байта
Место нахождения данных 4 байта
Информационный заголовок 40 байт
Длина этого заголовка 4 байта
Ширина изображения 4байта
Высота изображения 4 байта
Число битовых плоскостей 2 байта
Бит/пиксель 2 байта
Метод сжатия 4 байта
Длина массива 4 байта
Горизонтальное разрешение 4 байта
Вертикальное разрешение 4 байта
Число цветов 4 байта
Число основных цветов 4 байта
Таблица цветов 8 -1024 байта
Данные (непосредственно сам массив): файл разбит на 4 основные раздела. Это
Заголовок -содержит инф о файле, адрес
Информационный заголовок массива - содержит сведения об изображения(высота и ширина в пикселях).
Таблица цветов - представлены основные цвета RGB - красный, зелёный и синий.
Собственно данные массива
Программы считывающие и отображающим bmp файлы в случае использования видеоадаптеров, которые отображают 256 цветов, могут программно устанавливать такие значения ^Ьв цветовых палитрах адаптеров. Файлы глубиной 16 и 24 бит/пиксель не имеют таблицы цветов. В этих файлах значения пикселя характеризуются значениями rgb (на месте каждого пикселя пишется значение тройки красного, зелёного и синего.)
Битовые плоскости:
Как формируются изображения на экране с лучевой трубки. Имеется буфер кадра. Он составлен из бит, которые по своим размерам отвечают размерам экрана. Мы должны в буфер занести инф, передать через цифро аналоговый преобразователь и идёт формирование ч/б изображения. Чтобы сформировать цветное изображение, нужно отправлять больше кадров. 24 битовой плоскости позволят на экране сформировать цветное изображение. Рис 1. Формат PCX: формат постоянно теряет свои позиции
Формат TIFF - используется в полиграфии. Содержит каталог изображения. Открытый формат. Многие фирмы пишут свои поля в его заголовок и с этим появляются трудности.
Проблемы с сжатием LZW, так как это юридически закрытая информация, которую нужно покупать. Формат PNG был создан для того, чтобы обойти юридические проблемы с GIF. Самый юридически защищённый формат это GIF.
Цвет
Человек является трихроматом. Имеет 3 рецептора для восприимчивости света:
Палочки (интенсивность)
Колбочки (2 вида: для света разной длины). Видим в интервале 380-780м
Брался экран и проводился эксперимент по восприятию человеком цветности изображения. Смотрели с разных точек. рис 2. Получили характеристики рис3. с -синий К - красный З - зелёный.
После этого график был переведён в плоскостной график и получилинекую поверхность, отображённую на плоскость - хроматическая диаграмма рис4. Свойства диаграммы:
Любая смесь выбранных компонент лежит на прямой, соединяющий эти цвета.
Если выбрали три точки, то все цвета, которые могут быть полученные смешением этих трёх цветов, лежат внутри треугольника. Рис5.
В центре диаграммы лежит точка, описывающая белый цвет.
Минусы RGB: пурпурные тона передаётся плохо. Модель RGB работает: интенсивности красного R от 0 -255 G от 0 - 255 B от 0 -255
255х255х255=16,7 миллионов.
Эта модель для излучающего источника. Разложение на экране представляет собой трилистник. Цвет (0,0,0) - чёрный. А (255,255,255) - белый. Недостатки модели:
Имеют всего три цвета. Очень много цветов не попадает в диапазон и компьютер не может их обработать. Очень большая потеря оттенков.
Были различные варианты представления RGB например, в форме объёмного кубика.
Для вывода на бумагу используется CMYK. Добавляется черный картридж в ней для нормального
отображения чёрного цвета, который не составляется из других
С - синий
М - пурпурный
У - жёлтый
К - чёрный
Лекция №6 CMYK и алгоритмы сжатия
6 октября 2011 г. 12:13
CMYK
C - голубой М-пурпурный У - голубой К - чёрный
Субтрактивная модель (-) CMYK - отражающая модель RGB - излучающая
СМУК составляет полиграфическую триаду. Чёрный добавлен из -за того, что получить черный цвет сложно (он получается грязным, коричнево тёмным). (0,0,0) - чёрный. (255,255,255) - белый.
Изображение получается из белого цвета, т.е. из 255 мы должны вычесть цвет, и получить новый вектор _255,255,255 100,100,100
155,155,155
LAB & RGB используют для перехода из одной модели в другую Lab
L-интенсивность
a-краснота
b-синева
Недостатки моделей LAB & RGB:
Не могут охватить все цвета
Аппаратно ориентированы, т.е. на различных принтерах цвета будут выглядеть по-разному. Очень полезна калибровка и настройка на цвета.
Плашечные цвета: это некоторые независимые цвета, которые мы можем добавлять к CMYK. Обычно, 4 цвета CMYK и +2 плашецных цвета. Получаем расширенную RGB.
В полиграфических принтерах (фотографические принтеры используют специальную бумагу) цветом может быть больше (6 или 7 цветов), но это очень дорогостояще.
Термосублимационные принтеры.