Презентация (6.5 MiB) - Физико

1
Color
Цвет
URL:
http://www.school30.spb.ru/cgsg/cgc/
E-mail: CGSG@yandex.ru
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
2
Sampling & Quantization
Color
• Дискретизация сигнала – разбиение непрерывного
сигнала на «выборки» (sampling, sampling rate)
• Квантование выборки – кодирование аналогового
сигнала в дискретные величины (quantization)
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
3
Sampling (разрешение)
Color
8x8
16x16
32x32
64x64
128x128
256x256
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
4
Quantization (глубина цвета)
Color
2 цвета
3 цвета
4 цвета
8 цветов
16 цветов
256 цветов
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
5
Fixed Thresholding
оригинал
Color
порог = 128
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
6
Random Thresholding
оригинал
Color
«случайный» порог
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
7
Patterning
Color
5 уровней
10 уровней
(2x2)
(3x3)
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
8
Ordered Dither
Color
экран
заполняется
матрицами
оригинал
матрица 2x2
увеличенный
фрагмент
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
Метод Байера получения матриц смешивания
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
9
Color
10
Примеры матриц Байера
2x2
Color
4x4
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
11
Примеры матриц Байера
8x8
Color
16x16
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
Error Diffusion: алгоритм Флойда-Стейнберга
N=ближайший цвет I(x,y)
Pixel(x,y,N)
Error = значение цвета N – I(x,y)
Распространяем порции ошибки
Error на еще не отрисованные
точки
Переход к следующей точке
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
12
Color
13
Error Diffusion: примеры фильтров
False Floyd-Steinberg
Color
Frankie Sierra
Jarvice, Judice, Ninke
Stucki
Burkes
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
14
Подбор цвета: uniform palette
Color
Универсальная палитра для любых
изображений:
цвет задается по RGB каналам:
ColorNo = B + SizeB * (G + SizeG * R)
8
27
64
216
125
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
15
Подбор цвета: OS palette
Color
Используются в индексированных графических режимах
MS Windows
Mac OS
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
16
Подбор цвета: WEB & safe palette
Color
оттенки по каналам
шаг: 0-51-102-163-204-255
WEB палитра
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
17
Пример разных методов
random threshold
ordered dither
Color
error diffusion
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
18
График МКО
Color
Международная Комиссия по Освещенности (Commission internationale de l'éclairage - CIE)
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
19
RGB
Color
red
green
blue
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
20
CMYK
cyan
Color
magenta
yellow
black
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
21
HSV
Color
hue
saturation
value
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
22
HSV conversion
Color
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
23
YCrCb
Color
Y
Cr
Cb
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
24
Коррекция цвета
Color
• LUT: Color = LUT[Color];
• Гамма коррекция, контрастность, яркость
1

I вых  I вх
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
25
Color
• Практические задания
– Реализовать полутонирование (dither/error
diffusion) для монохромных изображений
(результат выводить на экран или в файл)
– Реализовать программу, выполняющую коррекцию
цвета в полноцветном изображении путем
изменения цветов в разных моделях (рассмотреть
RGB и HSV). Результат демонстрировать на
примере любого растрового изображения.
– Реализовать сохранение растрового изображения
в собственный формат, использующий цветовую
модель YCrCb и разные коэффициенты
квантования для компонент.
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group
26
Ссылки
Color
• P. Heckbert, "Color image quantization for frame buffer display,",
Computer Graphics, 16(3), pp. 297-307 (1982).
• R. Ulichney, “Digital Halftoning,” The MIT Press, 1993.
• R. Floyd and L. Steinberg, “An adaptive algorithm for spatial gray
scale,” SID 1975 Symp. Dig. Tech. Papers, pp. 36-37, 1975.
• B. E. Bayer, “An optimum method for two-level rendition of
continuous-tone pictures,” IEEE International Conference on
Communications, vol. 1, pp. 26-11 to 26-15, 1976.
Галинский В.А.
Физико-математический лицей № 30
Computer Graphics Support Group