Лекция №5 Растровая графика

29 сентября 2011 г. 12:08

Растровая графика:

• С палитрой(от 16 до 256 цветов)

• Без палитры

Исторически:

1. Чёрно-белая графика (монохромная) Часто используется художниками

2. Оттенки серого. Обычно оттенки серого от 0 до 255 (всего 256). Есть сканеры, которые могут получить и 1024 оттенка.

3. Индексированный цвет (16-ти цветный) Использовался в первых версиях Windows.

4. Индексированный 256-цветный.

5. 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:

1. Не могут охватить все цвета

2. 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.