Цвет. Методы улучшения растровых изображений. Аддитивная цветовая модель RGB. Трехмерная система представления модели RGB

Постфильтрация может быть выполнена для любого значения сверхопроса N_s. При N_s=4 подходят маски размером 5х5, 7х7 или 9х9. Если же N_s=1 (как в случае угловых замеров), то можно применять маску 3х3, которая придает особенно большой вес центральному пикселю. Такое размытие границ может дать или не дать нужный эффект – в зависимости от характера визуализируемой сцены.

Для обработки всего растра необходимо произвести указанные выше вычисления для каждого пикселя. Если в ходе обработки новые значения цвета пикселов записываются в исходный растр и вовлекаются в вычисления для очередных пикселов, то такую фильтрацию называют рекурсивной. При нерекурсивной фильтрации в вычисления вовлекаются только прежние значения цвета пикселов. Нерекурсивность можно обеспечить, если новые значения записывать в отдельный массив.

Увеличение количества оттенков цвета

В компьютерных графических системах часто используют методы увеличения количества оттенков цвета за счет снижения пространственного разрешения растрового изображения. Иначе говоря – это обмен разрешающей способности на количество цветов. Такие методы растрирования получили название  – дизеринг (dithering – дрожание, разрежение).

Простейшими вариантами дизеринга можно считать создание оттенка цвета парами соседних пикселей (рис.10).

0                                        1                                           2

Рис. 10

Если рассмотреть ячейки из двух пикселов, то ячейка номер 1 дает оттенок цвета С=(С₁+С₂)/2, где С₁ и С₂ - цвета, которые графическое устройство способно непосредственно воспроизвести для каждого пикселя. Числовые значения С, С₁, С₂ можно рассчитать в полутоновых градациях или в модели RGB – отдельно для каждой компоненты.

Пример растра с использованием ячеек из двух пикселов приведен на рис. 11.

Рис. 11

Как видим, для создания промежуточного оттенка С ячейки образовывают вертикальные линии, которые очень заметны. Для того чтобы человек воспринял это как сплошной оттенок, необходимо, чтобы угловой размер ячеек был меньше 1 угловой минуты. Можно изменять положения таких ячеек в растре, располагая их, например, по диагонали. Это несколько лучше, но ненамного. Чаще используют квадратные ячейки больших размеров. Например, ячейки 2х2 (рис. 12).

0                      1                        2                    3                      4

Рис. 12.  Ячейки 2х2

Такие ячейки дают 5 градаций, из них 3 комбинации (1,2,3) образуют новые оттенки.

Ячейки 3х3 представляют 10 градаций,  ячейки 5х5 дают 26 градаций.

Расчет цвета, соответствующего одной из комбинации пикселов в ячейке, можно выполнить таким образом. Если пиксели ячейки могут быть только 2-х цветов (С₁, С₂), то необходимо подсчитать часть площади ячейки для пикселов каждого цвета. Цвет ячейки (С) можно оценить соотношением.

С=(S₁ С₁+(S- S₁) С₂)/S= (S₁ С₁+ S₂ С₂)/S , где S – общая площадь ячейки, S₁, S₂ – части площади, занятых пикселями цветов С₁ и С₂ соответственно, причем S₁ + S₂ =S.

Проще всего, когда пиксели квадратные, а их размер равен шагу размещения пикселов. Примем площадь одного пикселя за 1. В этом случае площадь, занимаемая пикселями в ячейке, равна их количеству.

Рис.13.  Ячейка 5х5

S=25, S₁ =20,  S₂ =5, С= (20 С₁+ 5 С₂)/25

Для ячейки 5х5 дадим расчет цвета С для некоторых цветов С₁ и С₂. Пусть С₁- белый цвет (RGB)=(255, 255, 255), С₂ - черный цвет (RGB)=(0, 0, 0), тогда С = (204, 204, 204), т.е. мы получили светло- серый цвет.

Примеры заданий:

1.  Нарисовать картинку для усреднения 16 замеров для каждого пикселя методом сверхопроса.

2.  Укажите, взяв за образец окно Барлетта, какие элементы содержит окно Барлетта размером 7х7. Чему равен общий масштабный множитель.

3.  Сколько цветовых градаций можно получить для ячейки размером nxn, в которой использованы 2 цвета (n²+1).

4.  Определить оттенок цвета, если С₁- желтый цвет