Реферат

на тему: «ПРИНЦИПИ ФОРМУВАННЯ КОЛЬОРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ.»

ПРИНЦИПИ ФОРМУВАННЯ КОЛЬОРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ.

Найбільш відомі два способи візуалізації:

1. растровий - асоціюється з такими графічними пристроями, як дисплей, телевізор, принтер;

2. векторний - для векторних дисплеїв, плотерів.

Найзручніше, коли спосіб опису графічного зображення відповідає способу візуалізації. Інакше потрібна конвертація. Наприклад, зображення може зберігатися в растровому вигляді, а його необхідно вивести (візуалізувати) на векторному пристрої. Для цього необхідна попередня векторизація -перетворення із растрового в векторний опис. Або навпаки, опис зображення може бути в векторному вигляді, а треба візуалізувати на растровому пристрої - необхідна растеризація.

Растрова візуалізація грунтується на представленні зображення на екрані або папері у вигляді сукупності окремих точок (пікселів). Разом пікселі утворюють растр.

Векторна візуалізація ґрунтується на формуванні зображення на екрані або папері малюванням суцільних ліній (векторів) - прямих або кривих. Сукупність типів ліній (графічних примітивів), які використовуються як базові для векторної візуалізації, залежить від певного пристрою. Типова послідовність дій для векторної візуалізації для плотера та векторного дисплею:

- перемістити перо в початкову точку (для дисплея — відхилити пучок електронів);

- опустити перо (збільшити яскравість);

- перемістити перо в кінцеву точку;

- підняти перо (зменшити яскравість).

Якість векторної візуалізації для векторних пристроїв обумовлюється точністю виводу та номенклатурою базових графічних примітивів - ліній, дуг, кіл, еліпсів та інших.

Домінуючим зараз є растровий спосіб візуалізації. Це обумовлено більшою розповсюдженістю растрових дисплеїв та принтерів. Недоліки растрових пристроїв - дискретність зображення, особливо це помітно на дисплеях.

Недоліки векторних пристроїв:

- проблеми для суцільного заповнення фігур;

- менша кількість кольорів;

- менша швидкість (в порівнянні з растровими пристроями).

Растр - це матриця комірок (пікселів). Кожний піксел може мати свій колір. Сукупність пікселів різного кольору утворює зображення. Растрові зображення також можна розглядати як один з різновидів опису зображення, штучну модель зображень.

В залежності від розташування пікселів у просторі можна розглядати різні типи растрів - квадратний, прямокутний, гексагональний або інші. Для опису розташування пікселів використовують різноманітні системи координат, спільним для всіх таких систем є те, що координати пік селів утворюють дискретний ряд значень (необов'язково цілі числа). Часто використовується система цілих координат - номерів пікселів з (0, 0) у лівому верхньому кутку.

Геометричні характеристики растру.

Роздільна здатність. Вона характеризує відстань між сусідніми пікселами -шаг дискретної сітки растру. Для визначення роздільної здатності використовують dpi, що дорівнює кількості пік селів у одному дюймі (2,54 см), виміряному вздовж координатних осей. Не слід ототожнювати шаг сітки з розмірами пікселів - розмір пік селів може дорівнювати шагу, а може бути як менше так і більше, ніж шаг. Крім того, растр характеризується формою пік селів.

Розмір растру також є важливою геометричною характеристикою. Зазвичай розміри растрів вимірюються в кількості пікселів по горизонталі та вертикалі. Можна сказати, що для комп'ютерної графіки найзручнішим є растр із однаковим кроком для обох осей, тобто dpiХ = dpiV. Це зручно для багатьох алгоритмів виводу графічних об'єктів. Інакше доводиться вирішувати деякі проблеми, такі як, наприклад, при малюванні кола на екрані дисплею ЕGА (застаріла модель комп'ютерної відео системи, її растр є прямокутним, піксели розтягнуто по висоті, тому для зображення кола необхідно генерувати еліпс).

Кількість кольорів є однією з основних характеристик растрових зображень. Для того ж самого поняття часто використовується словосполучення глибина кольору.

Взагалі, кількість кольорів є важливою характеристикою для будь-якого зображення, а не тільки растрового. Згідно психофізіологічним дослідженням око людини здатне розрізняти 350000 кольорів [23].

В комп'ютерних графічних системах використовуються такі типи зображень:

•

•

Кольорові зображення. Можуть класифікуватися значенням біт на піксел. Використовуються від 2 біт на піксел і вище. Глибина кольору 16 біт на піксел (65536 кольорів) отримала назву Ніgh Соїог, для 24 біт на піксел (16,7 млн. кольорів) -Тrue Соlоr. В комп'ютерних графічних системах використовують і більшу глибину кольору - 32,48 біт на піксел і вище.

Кольорові палітри RGB та СМY

При виконанні за допомогою комп'ютера будь-яких операцій над зображеннями необхідно мати опис зображення, наданий у вигляді чисел. Розглянемо опис (кодування) кольорів числами.

Для двоколірного (бінарного) зображення, наприклад чорно-білого, досить одного війкового числа (0- чорний колір, 1- білий).

Для півтонових (сірих) зображень досить вказувати інтенсивність також за допомогою одного числа. Наприклад, 0 може відповідати чорному, максимальне значення інтенсивності означає білий колір, а проміжні значення інтенсивності відповідають рівням сірого.

Для кольорових зображень використовують декілька чисел для характеристики кольору. Зазвичай використовують три числа, при цьому кожному кольору відповідає положення у тривимірному просторі. Одиниця виміру вздовж кожної осі визначається кольоровою моделлю.

Адитивна кольорова модель RGB. Використовується для опису кольорів, які отримуються за допомогою пристроїв, що основані на принципі випромінювання. У якості основних кольорів вибрано червоний (Red), зелений (Green) та синій (Blue). Інші кольори та відтінки отримуються змішуванням визначеної кількості кожного з основних кольорів. Модель RGB призначена, в першу чергу, для пристроїв відображення телевізійного типу.

Популярності цієї моделі сприяє також відома психофізіологічна трикомпонентна теорія, основана на гіпотезі, за якою у сітчатці ока є три типи колбочок, причому пік чутливості кожного з цих типів припадає або на червоний, або на зелений, або на синій. Ця теорія не є єдиною теорією, що використовується для пояснення звичайного зору людини.

Кольори описуються у вигляді трійок координат в тривимірному просторі (К,С,В). Чорному кольору відповідає (R,G,B)=(0,0,0), а