Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде Matlab (2006) (1246139), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Состоит из пастельных тонов розового. Эта карта отображает тоны сепии, расцвечивающие полутоновые фотографии. Повторяет шесть цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Состоит нз оттенков пурпурного и желтого. Состоит из оттенков зеленого и желтого. авэнип Ьапе со1огспЬе сао1 соррег 11ал йгау Ьос Ьеэ йес 11пеа ргпк рг1вв арг1пй ашэвег эЬгсе э1аэег Полностью белая монохромная карта. Состоит из оттенков синего и зеленого. Функцию с11вйег (дрожать) можно применять как к монохромным, так и к цветным изображениям. Этот процесс дрожания используется в печатном деле для имитации градации серого цвета при печати черными точками. Для монохромных изображений функция бзсйег пытается передать градации серого цвета с помощью бинарной маски из черных точек на белом фоне (или наоборот).
Плотность точек уменьшается на ярких областях и увеличивается на более темных областях. Алгоритм, применяемый при дрожании, основан на компромиссе между «точностью» зрительного восприятия и вычислительной сложностью. Метод дрожания, который заложен в 1РТ, использует алгоритм Флойда-Стейнберга (212 г В.сг е * Е и (см. )Г!оус[, 81ешЬег8, 1975)) и [[Л1сЬпеу, 1987]).
Синтаксис функции 81ЬЬег при работе с монохромными изображениями имеет вид Ьи = 81ЬЬег(8гау 1шабе) где 8гау 1шабе это, как и раньше, монохромное изображение, а Ьн — результат дрожания (двоичное изображение). Таблица 6.3. Функции 1РТ для преобразования КСВ, индексированных и полутоновых изображений друга друга Функция Назначение Строит индексированное изображение из КСВ изображения методом дрожания.
Строит индексированное изображение из полутонового с помощью пороговых величин. п1сьег ятауеса1е Строит индексированное изображение из полутонового. Строит полутоновое изображение из индексированного. Строит индексированное изображение из КСВ. Строит полутоновое изображение из КСВ. ягау21пн 1пе26тау гВЬ21пб гвЬ26гау При работе с цветными изображениями функция 81ЬЬег используется в сочетании с функцией г8Ь21пс1, которая сокращает число цветов изображения. Эта функция будет рассматриваться позже в этом параграфе. Функция 8гауа11се имеет синтаксис Х = 8гаув11се(8гау 1шабе, и). Эта функция строит индексированное изображение с уменьшенным числом цве- тов, которое определяется с помощью пороговых величин 1 2 п — 1 п и п Как уже отмечалось, полученное индексированное изображение можно увидеть на экране после выполнения команды 1швЬои(Х, шар) с использованием карты подходящей длины (например, )ес(16)).
Другая форма этой команды выгля- дит так: Х = бгаув11се(бгау тшабе, ч), [Х, шар) = 8гау21пй[8гау 1шабе, и), где ч — это вектор, компоненты которого используются в качестве пороговых значений при разделении цветов в 8гау зшабе. В сочетании с цветовыми картами, функция 8гаув11се является основным инструментом при обработке псевдоцветных изображений, когда специальная шкала оттенков серого цвета используется для обозначения цветов.
Входное изображение может быть класса п1пс8, п1пг16 или бопЬ1е. Пороговые величины вектора ч должны лежать в интервале от 0 до 1, даже если изображение имеет класс и1пг8 или п1пс1б. При этом функция 8гаув11се автоматически выполняет необходимую процедуру масштабирования. Функция 8гау21пб, имеющая синтаксис Ю УАнАВ 2~\3 масштабирует, а затем округляет изображение ягау Хшабе для получения индексированного изображения Х с цветовой картой бгау(п) . Если параметр и опущен, то по умолчанию и = 64, Входное изображение может быть класса пйпг8, п1пс16 или бопЬ1е. Выходное изображение Х принадлежит классу п1пс8, если и меньше 256, а если и больше этого числа, то оно имеет класс пгпс16.
Функция Хпй28гау с синтаксисом бгау 1шабе = 1пб2ягау(Х, шар) преобразует индексированное изображение, состоящее из пары матриц Х и шар, в монохромное. Массив Х может иметь класс п1пг8, п1пс16 или бопЬ1е. Выходное изображение имеет класс бопЬ1е. В этом параграфе нас также интересует функция гяЬ21пб, вызов которой имеет вид [Х, шар] = гяЬ21пб(бгау 1шаяе, и, 61сЬег орсгоп), где и определяет длину (или число цветов) карты шар, а символьный параметр 41сЬег орг1оп может иметь одно из двух значений: ' 61сЬег ' (по умолчанию), если необходимо получить лучшее цветовое разрешение за счет пространственного; и, наоборот, 'по61гЬег', тогда каждый цвет исходного изображения отображается в ближайший цвет новой карты (зависящий от величины и).
В этом случае дрожание не делается. Входное изображение может иметь класс п1пг8, пйпг16 или бопЬ1е. Выходное изображение Х принадлежит классу п1пг8, если и меньше 256, а если и болыпе 256, то Х принадлежит классу пйпс16. В примере 6.1 показано действие эффекта дрожания при сокращении цветовой палитры. Функция гйЬ 1шайе = 1п42гбЬ(Х, шар) преобразует матрицу Х и соответствующую цветовую карту шар в формат НСВ; Х ьюжет быть класса п1пи8, п1пс16 или допЬ1е. Выходное КСВ изображение является массивом М х)Ух 3 класса бопЬ1е. Наконец, функция гбЬ2ягау, имеющая синтаксис бгау Хшабе = гбЬ28гау(гяЬ Хшабе), преобразует КСВ изображение в монохромное.
Входное изображение может принадлежать классу п1пс8, п1пг16 или бопЬ1е, а выходное изображение принадлежит классу входного изображения. Пример 6.1. Иллюстрации некотормг функций иэ табл. б.о. Функция гяЬ21пб бывает полезной, если необходимо уменьшить число цветов, используемых в КСВ изображении. В качестве такого действия функции гбЬ21пб, при котором проявляется также преимущество метода дрожания, рассмотрим рис. 6.4, а) (стр. 225), на котором дано КСВ изображение 1 с глубиной цвета 24. На рис. 6.4, б) и в], даны результаты следующих команд: » [Х1, шар1] = гбЪ21пб(1, 8, 'поб1гЬег'); » 1швЬои(Х1, шар1) ~~~214 Глава б. Обработка цеегиных изобраокений » [Х2„шар2] = гйЬ21пб(1, 8, 'ЖгЬег'); » 1шеЬои(Х2, шар2) Оба изображения имеют всего 8 цветов, т.
е. было совершено значительное сокращение числа возможных цветов в 1, которое для 24-битового ВСВ изображения, как уже отмечалось, превосходит 16 миллионов цветов. На рис. 6.4, б) заметны ложные контуры, особенно в центре болыпого цветка. Изображение, построенное с дрожанием, лучше передает цветовые оттенки; на нем имеется меньше ложных контуров.
В этом проявляется эффект «хаотичности», который вносится при дрожании. Изображение выглядит слегка размытым, однако для глаза оно будет казаться более точным, чем рис. 6.4, б). Эффект дрожания можно лучше проиллюстрировать на монохромных изображениях. Рис. 6.4, г) и д) были получены командами » я = гйЬ21пби); » я1 = 61ГЬег(8); » 11япге, 1швЬои(8);118пге, 1швЬои(я1). Изображение на рис. 6.4, д) является двоичным, что опять-таки означает существенное сокращение объема данных. При взгляде на рис. 6.4, в) и д) становится понятным, почему метод дрожания так важен в издательском и печатном деле (особенно при выпуске газет), когда качество бумаги и разрешение печати может быть достаточно низким. О 6.2.
Преобразования в другие цветовые пространства Как было объяснено в предыдущем параграфе, пакет 1РТ представляет цвета или явно в виде НОВ изображений, или косвенно в виде индексированных изображений, в которых цветовая карта также хранится в формате ВСВ. Однако имеется много других цветовых пространств (которые также называются цветовыми моделями), использование которых может оказаться более предпочтительным и/или удобным в некоторых приложениях. Речь идет о цветовых пространствах г)ТЯС, УСЪСг, НЯЧ, СМУ, СМУК и НБ1. В пакете имеются функции для прямого и обратного преобразования их В.СВ в пространства 14ТБС, УСЬСг, НЯЧ и СМУ. Далее будет также построена функция для преобразования в формат НЯ1.
6.2.1. Цветовое пространство тч ТБС Цветовая система ЫТЯС используется в телевидении США. Основное преимущество данного формата заключается в том, что в нем информация о яркости (насьпценности), эквивалентная шкале серого цвета в черно-белом телевидении, отделена от самих цветовых данных, что позволяет использовать один и тот же сигнал в цветных и черно-белых телевизионных приемниках. В формате ЫТЯС пиксел представлен тремя компонентами: сеетплота (У), цеегповой тон (1) и насыщенность Я), где выбор букв У1Я является общепринятым.
Светлота содержит информацию о яркости в шкале градаций серого, а две другие компоненты б.г.е е д 2Д несут информацию о цвете в телевизионном сигнале. Компоненты У1Я получа ются из тройки ВСВ с помощью следующего преобразования: 0.299 0.587 0.114 0.596 -0.274 -0.322 0.211 -0.523 0.312 Отметим, что сумма элементов первой строки матрицы, стоящей справа от знака равенства, равна 1, а сумма элементов по остальным двум строкам равна О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
