Цифровая обработка изображений

Цифровое растровое изображение

• Цифровое растровое изображение представляет собой прямоугольную матрицу единиц изображения – пикселей
• Каждый пиксель цифрового растрового изображения имеет определенный набор атрибутов
• Цвет, прозрачность и др.

Пример растрового изображения

Цвет

• Цвет в цифровых изображениях кодируется при помощи чисел, задающих координаты данного цвета в некотором цветовом пространстве
• Абстрактная математическая модель, описывающая способ представления цветов при помощи кортежей чисел из 3 или 4 элементов
• Существование различных цветовых пространств (цветовых моделей) обуславливается их различной применимостью в различных областях компьютерной графики

Классификация цветовых моделей

• Подходят для описания восприятия цвета (XYZ, L*a*b)
• Аддитивные модели – рецепты получения цвета на мониторе (RGB)
• Полиграфические (субтрактивные) модели – получение цвета при использовании разных красок (CMYK)
• Модели, являющиеся стандартом передачи информации, не связанные с оборудованием (YUV, YIQ)
• Модели, полезные для каких либо способов цветокоррекции, не связанные с оборудованием (HSV)

Цветовая модель XYZ

• Линейная 3-компонентная модель, основанная на измерении характеристик человеческого глаза
• Особенности:
• Любой физически ощутимый цвет представлен только положительными величинами X, Y и Z
• Координаты XYZ сопоставлены трем первичным составляющим цвета (Red, Green, Blue)

Цветовая модель RGB

• Это аддитивная цветовая модель, в которой цвета трех базовых источников света (красного, зеленого и синего), смешиваясь в различных пропорциях, образуют остальные цвета
• Данная цветовая модель используется для построения изображений на цветных мониторах

Физиологический характер модели RGB

• Наличие данной цветовой модели имеет скорее физиологический, нежели физический характер, поскольку колбочки в сетчатке наших глаз чувствительны именно к этим трем цветам
• Глаза птиц, например, чувствительны к 4 базовым цветам
• Глаза многих млекопитающих – к двум цветам
• Свет с разными спектрами может иметь один и тот же цветовой стимул (отклик в колбочках на цвет определенного спектра) и будет восприниматься человеком одинаково
• При дальтонизме также возможно нарушение восприятия цветов человеком

• Данная цветовая модель называется аддитивной (от англ. Addition - сложение), поскольку каждый дополнительный цвет вносит положительный вклад в формирование финального цвета