07 (8)

Obraz cyfrowy Teoria obrazu

3.3. Budowa kanałowa obrazu kreskowego

Każdy piksel cyfrowego obrazu kreskowego zapisany jest tylko w jednym kanale, tzw. kanale Bitmap. Do kanału tego przypisane jest światło białe. Z kanałem Bitmap związana jest tablica jasności, która ma zapisane tylko dwa poziomy jasności: zerowy i maksymalny. Na przykład, jeśli jakaś „żarówka" z białym światłem, oświetlająca określone miejsce w kanale, świeci maksymalnie, wtedy w tym miejscu kanału jest biel. Jeśli natomiast ta „żarówka" ma zerowy poziom natężenia światła, wtedy w tym miejscu kanału jest czerń.

Wynika stąd. że dla obrazu kreskowego piksele mogą przyjmować tylko dwie barwy: albo białą, albo czarną.

Rys. 3.3 Obraz kreskowy składający sie tylko z czarnych i białych pikseli, otrzymany z tego sa mego oryginału na dwa sposoby: wysokokon-trastowy i symulujący poziomy szarości

Na rysunku 3.3 przedstawiono ten sam obraz cyfrowy zapisany na dwa różne sposoby kreskowe. Obraz taki zawiera tylko piksele czarne i białe, bez względu na to, w jaki sposób został wytworzony.

W cyfrowym obrazie kreskowym nie możemy zapisać więc tonalności, ale możemy tak skonstruować obraz, że będzie ona symulowana. Podany na rysunku 3.3 przykład odwzorowania oryginału wykonano na dwa sposoby. W ilustracji po lewej stronie przyjęto podczas odwzorowania (np. skanowania zdjęcia), że miejsca, które w oryginale mają szarość większą od 50% staną się czarne, a miejsca o szarości mniejszej od 50% - białe. Powstał w ten sposób bardzo kontrastowy obraz czarno-biały, który nie symuluje tonalności.

W ilustracji po prawej przyjęto podczas odwzorowania, że miejsca, które maja określoną tonalność będą zastępowane małymi pikselami czarny mi, rozrzuconymi przypadkowo, o gęstości na jednostkę powierzchni pro porcjonalną do tej szarości. Oznacza to, że tam, gdzie oryginał był ciemny, powstało na określonej powierzchni dużo małych czarnych pikseli, a tam, gdzie był on jasny - mało. Niezadrukowana biel papieru pomiędzy czarnymi pikselami rozjaśnia oglądany obraz. Efektywne rozjaśnienie jest tym większe, im mniej czarnych pikseli występuje w określonym obszarze obrazu. W ten sposób udało się zasymulować na czarno-białym wydruku, że obraz ma odcienie szarości, gdyż piksel jest na tyle mały. że oko go nie dostrzega, a widzi jedynie łączny efekt bieli papieru i leżących na nim czarnych pikseli.

Jeśli sobie przypomnimy poprzednie wiadomości, to z łatwością stwierdzimy, że odwzorowanie nastąpiło przez punkty rastrowe. Tego typu „sztuczki" mogą być wykonywane podczas skanowania na niektórych skanerach, albo w zaawansowanych programach bitmapowych, np. Corel Photo-Paint.

3.4. Budowa kanałowa obrazu w skali szarości

Każdy piksel obrazu cyfrowego w odcieniach szarości (grayscale, skala szarości) zapisany jest w jednym kanale, tzw. kanale Black (lub Grayi. Powracając do naszych świateł, do kanału tego przypisane jest światło białe (podobnie jak to miało miejsce w obrazie kreskowym). Z kanałem Black związana jest tablica jasności, która najczęściej ma zapisane 256 różnych poziomów jasności. Jeśli przykładowa „żarówka" z białym światłem maksymalnie świeci w określonym miejscu kanału, wtedy jest tam biel. Jeżeli żarówka ma zerowy poziom natężenia światła, wtedy w tym miejscu kanału jest czerń. Jeśli natomiast żarówka ma jeden z pośrednich stanów jasności, wtedy w kanale mamy określoną szarość.

W kanale Black można więc zapisywać 256 różnych poziomów jasności i tyleż odcieni szarości może przyjąć każdy piksel w obrazie w skali szarości. W skanerach, aparatach cyfrowych i programach bitmapowych przyjęto. że wartość 0 poziomu jasności daje pikselowi barwę czarną, a wartość 255 - białą.

Rys. 3.4 Odwzorowania skali szarości pełne (góra) na dużej liczbie pikseli i pasmowe (dól) na malej liczbie pikseli

Widać stąd, że odwzorowanie obrazu, którego zawartością jest np. ciągło-tonalna skala szarości (od czerni do bieli, rysunek 3.4), polega na podzieleniu tego obrazu na 256 pasków o stałych tonalnościach. Jeśli liczba pikseli w obrazie jest na tyle duża, że