04_imenh&se (1119074)

Файл №1119074 04_imenh&se (Лекции)04_imenh&se (1119074)2019-05-09СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Глава 13

Улучшение изображений и специальные эффекты

Истинная ценность компьютерной обработки изображений зависит от того, что можно сделать с изображением, как только оно оказалось в компьютере. Существует великое множество полезных манипуляций с фотографиями, введенными цифровым способом. Снимок сделан с передержкой? Нет проблем; выдержку можно сократить, уменьшив цветовые значения пикселов. При необходимости, красную, зеленую и синюю компоненты можно изменять раздельно, чтобы получить наилучший цветовой баланс. А если изображение снято не в фокусе? В расплывчатых изображениях можно увеличить резкость, и, наоборот, четкие, контрастные изображения можно размыть, имитируя эффект смягчающих фотофильтров.

Если в вашем распоряжении хорошее программное обеспечение для обработки изображений, нет почти никаких пределов для чудес, которые вы можете творить. В этой главе мы рассмотрим четыре эффекта, которые дает обработка изображений: размывание, увеличение резкости, тиснение, и акварельный эффект. При размывании перераспределяются цвета в изображении и смягчаются резкие границы, в то время как при увеличении резкости подчеркиваются различия между цветами смежных пикселов и выделяются незаметные детали. Тиснение преобразует изображение так, что фигуры внутри изображения смотрятся так, как будто они выдавлены на металлической поверхности, подобно профилю Джоржа Вашингтона на лицевой стороне монеты достоинством в 25 центов. Акварельный эффект превращает фотографическое изображение в картинку, как будто бы написанную акварелью.

С алгоритмической точки зрения, получение этих эффектов не представляет особого труда. Секрет каждого из них заключен в крошечной матрице чисел, которую называют ядром свертки. Матрица размером 3-на-3 содержит три строки по три числа в каждой. Чтобы преобразовать один пиксел в изображении, вы умножаете значение его цвета на число в центре ядра. Затем вы умножаете восемь значений цветов пикселов, окружающих центральный пиксел, на соответствующие им коэффициенты ядра, суммируете все девять значений, и получаете в результате новое значение цвета центрального пиксела. Этот процесс повторяется для каждого пиксела в изображении, тем самым изображение, как принято говорить, фильтруется. Коэффициенты ядра определяют результат процесса фильтрации. Ядро размывания, например, состоит из совокупности коэффициентов, каждый из которых меньше 1, а их сумма составляет 1. Это означает, что каждый пиксел поглотит что-то из цветов соседей, но полная яркость изображения останется неизменной. (Если сумма коэффициентов больше чем 1, яркость увеличится; если меньше чем 1, яркость уменьшится.) В ядре резкости центральный коэффициент больше 1, а окружен он отрицательными числами, сумма которых на единицу меньше центрального коэффициента. Таким образом увеличивается любой существующий контраст между цветом пиксела и цветами его соседей. Это звучит немного мистически, но цифровое изображение, в конце концов, всего лишь связка чисел. Изменяя эти числа правильным способом, можно прийти к удивительным и, возможно, очень полезным спецэффектам.

Как работают размывание и увеличение резкости

1. При подготовке к размыванию цифровое изображение считывается в память компьютера в виде красной, зеленой и синей компонент цвета каждого пиксела.

2. Ядро размывания размером 3х3 применяется к красной, зеленой и синей компонентам цвета каждого пиксела в изображении. Значение цвета пиксела, который находится внизу под центром ядра, вычисляется умножением весовых коэффициентов ядра на соответствующие значения цвета в изображении и суммированием результатов.

3. Итоговое изображение получилось размытым по сравнению с оригиналом потому, что цвет каждого пиксела распространился среди соседей. Степень размывания можно увеличить либо используя ядро большего размера, чтобы распределить цвета среди большего числа соседей, либо, подбирая коэффициенты ядра и уменьшая влияние центрального коэффициента, либо фильтруя изображение еще раз с ядром размывания.

4. Увеличение резкости достигается точно так же, как и размывание, за исключением того, что используются другое ядро. Мы будем преобразовывать то же изображение что и прежде, но с иной целью ­увеличить, а не уменьшить четкость изображения.

5. При обработке каждого пиксела в изображении используется ядро резкости размером 3х3. Как и прежде, красная, зеленая и синяя цветовые составляющие обработаываютя отдельно и позже объединяются, чтобы сформировать 24-битное значение цвета. Отрицательные веса вокруг центра ядра увеличивают контраст между центральным пикселом и соседями.

6. Конечное изображение явно более четкое чем оригинал. Дополнительные детали не возникли из воздуха; процесс увеличения резкости просто повысил существующий контраст между пикселами. При повторной обработке изображения четкость может увеличиться еще больше.

Как работает тиснение

1. Тиснение делается почти также как размывание и увеличение резкости. Процесс начинается с обычным цветным изображением.

2. Каждый пиксел в изображении обрабатывается ядром тиснения размером 3х3. В отличие от ядер размывания и резкости, в которых сумма коэффициентов равна 1, сумма весов в ядре тиснения равна 0. Это означает, что "фоновым" пикселам (пикселам, которые не находятся на границах перехода от одного цвета к другому) присваиваются нулевые значения, а нефоновым пикселам - значения, отличные от нуля.

3. После того, как значение пиксела обработано ядром тиснения, к нему прибавляется 128. Таким образом значением фоновых пикселов станет средний серый цвет (красный = 128, зеленый = 128, синий = 128). Суммы, превышающие 255, можно округлить до 255 или взять остаток по модулю 255, чтобы значение оказалось между 0 и 255.

4. В тисненом варианте изображения, контуры кажутся выдавленными над поверхностью. Направление подсветки изображения можно изменять, меняя позиции 1 и -1 в ядре. Если, например, поменять местами значения 1 и -1, то реверсируется направление подсветки.

Как работает акварелизация

1. Акварельный фильтр преобразует изображение, и после обработки оно выглядит так, как будто написано акварелью. Выше - цифровое изображение, просканированное с фотографии.

2. Первый шаг в применении акварельного фильтра - сглаживание цветов в изображении. Одним из способов сглаживания является процесс медианнного осреднения цвета в каждой точке. Значение цвета каждого пиксела и его 24 соседей помещаются в список и сортируются от меньшего к большему. Медианное (тринадцатое) значение цвета в списке присваивается центральному пикселу.

3. После сглаживания цветов, компьютер обрабатывают каждый пиксел в изображении ядром резкости, чтобы выделить границы переходов цветов.

4. Результирующее изображение напоминает акварельную живопись. Это лишь один пример, который показывает, как можно объединять различные методы обработки изображений и добиваться необычных визуальных эффектов.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
16 Kb
Материал
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций

Лекции
05_notes05.htm
06_notes_06.htm
07_dither.htm
08_van_dam.htm
09_lect_09.htm
10_lect_10.htm
10_viewproj.htm
11_illum_local.htm
12_index.htm
12_prouzis.htm
13_index.htm
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее