A digitális képfeldolgozás alapjai
Készítette:
Dr. Antal Péter
Digitális képfeldolgozás A digit szó jelentése szám. A digitális jelentése, számszerű. A digitális információ számokká alakított információt jelent.
A számítógép a képi információkat is digitális adatokként kezeli, így a kép minden jellemzőjéhez valamilyen számot rendel.
Digitalizálás
A fotó vagy grafika digitalizálásakor az eredeti egy adott pontjáról mintát veszünk, majd a választott színrendszernek megfelelően a pont színével és árnyalatával arányosan létrehozunk egy számértéket. Ezek a pontok az eredeti pont síkbeli helyzetének megfelelően, egy kétdimenziós táblázatba helyezve kapjuk meg a digitális képet. Minden képpont (pixel) elérhető a koordinátája alapján.
Digitalizálás Digitális kép keletkezhet: Szkenneléssel Digitális fényképezéssel
Digitális videóval Rajzolással Digitalizáló táblával
Digitális rajztábla
Digitális fényképezőgép
Vektor és pixelgrafika Vektorgrafikus kép
Pixelgrafikus kép
Vektorgrafika alkalmazási területei •Mérnöki tervezés (CAD) •Térképészet (GIS) •Kiadványszerkesztés (DTP Desk Top Publishing) •Animáció és filmgyártás
Vektorgrafika Jellemzői: • a megjelenített kép elemeit a szg. matematikailag leírható vonalakra görbékre bontja, majd ezek egyenleteit tárolja • a programok így felületeket színeznek • az árnyalatokat nehézkesen kezeli
• nagyításkor a felbontás nem romlik mivel csak a csomópontok koordinátái változnak, maga a képet leíró függvény nem •betűtípusok is ilyenek (TrueType)
A pixelgrafika alkalmazási területei •DTP (Desk Top Publishing) •Retusálás •Képmanipulálás •Nyomdai előkészítés •Reklám •Plakát •Címlapok
Pixelgrafika Jellemzői: •Alapegysége és a felbontás egysége a képpont vagy PIXEL; •a képek külön tárolt képpontokból épülnek fel; •minden képpont tulajdonságait numerikus értékek határozzák meg (színmélység); •korlátlan színhasználat; •a pixelméret csak bizonyos határok között módosítható; •képméret változáskor minőségromlás; •a képeknek nagy a helyigénye; •A képminőséget befolyásoló tényezők: színmélység felbontás
Színmélység A számítógép a képi információkat is digitális adatokként kezeli, így a kép minden jellemzőjéhez valamilyen számot rendel
Felbontás
Ha egy kép 300 DPI-s, akkor 1 inch hosszon 300 képpontból áll!
1 inch=2,54 cm ? pont
DPI (pont per Inch)
A pixeles és a vektoros kép különbségei: A pixeles vagy rasztergrafikus kép pixelekből áll, egész képként kezelhető, a rajzi részek egymástól elválasztott külön elemekre nem bontható. A vektoros grafika matematikai módszerekkel leírt függvény, elemei külön is megváltoztathatók. A pixeles kép minőségromlás nélkül csak korlátozottan nagyítható vagy kicsinyíthető.
A vektorgrafika matematikai módszerekkel leírva és a tényleges kép
A vektoros kép korlátlanul nagyítható. A pixeles kép tárolási mérete erősen függ a színmélységtől, a kép fizikai méretétől és a felbontástól. A vektoros kép mérete és színezése nem befolyásolja lényegesen a méretet. A pixeles kép feldolgozásának a mérete szabhat határt, gond lehet a memória, a tárolás. A vektoros kép bármikor átalakítható pixelessé. A vektorgrafikus programok egyszerű exportálással, a megfelelő felbontási paraméterek meghatározásával, képesek a vektorgrafikát pixeles grafikává alakítani. A pixeles képek csak speciális programokkal alakíthatók, korlátozott módon vektorossá.
A szem • Szem
csapok pálcikák
színérzékelés fényérzékelés
Mi a fény? A Napból érkező elektromágneses sugárzás adott hullámhossz tartománya. A látható elektromágneses sugárzás spektruma 380-780 nanométer.
Színelmélet
Newton, prizmakísérlete: •a fehér fény színek keverékéből jön össze
Színelmélet
Isaac Newton, 1676: a fehér napfényt 3 élű prizmával színképpé bontotta.
vörös narancs sárga zöld kék ibolya
Minden szín gyűjtőlencsével összegyűjtve: tiszta fehér Minden szűrőt a fénynyaláb elé téve: tiszta fekete Színek létrejöttének fizikai módjaira példák: fénytörés, tükrözés, interferencia, elhajlás, diffrakció, polarizáció
spektrum színeit tartalmazó színszalag
Színelmélet Thomas Young (1802): •három szín alapelve (vörös, zöld, ibolya) •szem színérzékelése • a színek különböző hullámhosszúságú fénysugarak az emberi szem egyszerre több hullámhosszon is érzékel, így az összhatás adja meg az adott színt
A színtanban lévő két leggyakoribb modell: ADDITÍV (RGB) az eredő fehér SZUBTRAKTÍV (CMYK) az eredő fekete
Színelmélet Fény színek (prizmatikus színek)
Festék színek (pigment színek)
ADDITÍV SZÍNKEVERÉS (összeadó)
SZUBTRAKTÍV SZÍNKEVERÉS (kivonó)
Alapszínek: zöld, piros, ibolya Minden szín együtt: fehér színt alkot
Főszínek: sárga, kék, piros Minden szín együtt: piszkos fekete
RGB színkódolás
CMYK színkódolás
Alapszínek: Red, Green, Blue Megadása: 3x1byte-on vagy: 16-os számrendszerben
Alapszínek: Cián, Magenta, Yellow, blacK Megadása: %-osan mennyi van az adott alapszínből a feketét kivéve
Alkalmazása: Elektronikus megjelenítésnél (pl.: monitor, projektor, fényképezőgép)
Alkalmazása: nyomdászatban
A színek jellemzői Fényerő (brightness): • A fényerő mértéke megmutatja, hogy az adott szín mennyi fényt tükröz vissza illetve ereszt át
Árnyalat (hue): • Az árnyalat határozza meg a szín pontos helyét a színskálán, azaz magát a színt
Telítettség (saturation): • Az adott színben levő szürke mennyiségét jelenti. Minél kevesebb a szürke mennyisége annál tisztább, telítettebb a szín. A telített színek nem tartalmaznak szürkét vagy feketét.
Áttetszőség (opacitás):
• Festékek jellemzője, azt mutatja meg az alatta levő festékréteg mennyire üt át
