Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 15:31, курсовая работа
Одной из основных проблем, возникающих при обработке изображений, является улучшение качества изображения, в частности, повышение различимости отдельных фрагментов. К причинам, понижающим качество изображений, можно отнести: технические яркостные помехи шумового характера; недостаточная или излишняя освещенность объектов съемки; отсутствие резкости при получении изображения; слишком мелкие размеры деталей, которые необходимо различить.
Введение 3
§ 1. Устранение ступенчатого эффекта 4
§ 2. Дизеринг 7
§ 3. Сравнение растровых редакторов 17
Заключение 23
Список используемой литературы 24
Используемые интернет ресурсы 24
Можно считать, что ячейки размером п x п образовывают растр с разрешающей способностью в п раз меньшей, чем у исходного растра, а глубина цвета возрастает пропорционально n2. Для характеристики изображений, которые создаются методом дизеринга, используют термин линиатура растра. Линиатура вычисляется как количество линий (ячеек) на единицу длины — сантиметр, миллиметр, дюйм. В последнем случае единицей измерения для линиатуры является lpi (по аналогии с dpi).
Как реализовать метод дизеринга в графической системе? Рассмотрим примеры преобразования растрового изображения размером pxq с определенной глубиной цвета в другой растр, предназначенный для отображения с помощью графического устройства, в котором используется ограниченное количество основных цветов. В таком случае нужно выбрать размеры ячейки тxп, которые обеспечивают достаточное количество цветовых градаций. Затем каждый пиксель растра превращается в пиксель растра отображения. Это можно осуществить двумя способами.
Первый способ. Каждый пиксель заменяется ячейкой из m x п пикселей. Это самое точное преобразование по цветам, но размер растра увеличивается и равен mp x nq пикселей.
Второй способ. Размер растра в пикселях не изменяется, если пиксель растра отображения образовывается следующим образом:
1. Определяем координаты пикселя (х, у) для преобразуемого растра.
2. Находим цвет пикселя (х, у)
3. По цвету пикселя находим номер (к) ячейки, наиболее адекватно представляющей этот цвет.
4. По координатам (х,у) вычисляем координаты пикселя внутри ячейки: хк = х mod т; уk = у mod п.
5. Находим цвет (С) пикселя ячейки с координатами (хkyk )
6. Записываем в растр отображения пиксель (х,у) с цветом С.
Такой способ можно использовать
не для любых вариантов
Рассмотрим пример изображения, созданного на основе ячеек 5x5.
Для создания такого изображения специально была выбрана небольшая разрешающая способность, чтобы подчеркнуть структуру изображения. Ячейки образовывают достаточно заметный квадратный растр (рис. 11).
Рис. 11
Для улучшения восприятия
изображения можно
Рис. 12
Диагональное расположение можно получить, если сдвигать четные строки
ячеек (рис. 13а).
Координаты пикселей ячеек можно вычислять следующим образом:
Для, того чтобы получить диагональную структуру растра подобную той, что используется для печати газет, можно использовать квадратное расположение ячеек другого типа (рис. 13б).
Рис. 13
Вы, наверное, уже заметили, что для всех приведенных выше примеров дизеринга ячейки образовывают точки переменного размера с постоянным шагом. Однако часто используется иной подход— переменная густота расположения точек постоянного размера. Такой способ получил название частотной модуляции (ЧМ) (рис. 14).
Рис. 14
Положительная черта
способа ЧМ — меньшая
Рис. 15
Для изображений, созданных методом ЧМ-дизеринг, наблюдается меньшая заметность растровой структуры (рис. 16).
Рис. 16
Однако при регулярном расположении одинаковых ячеек всегда образовывается текстура, муар, лишние контуры. Одна из важных задач— разработка таких вариантов ячеек, которые предопределяют наименее заметную растровую структуру (кроме тех случаев, когда, наоборот, такую структуру нужно подчеркнуть для создания изображения в стиле гравюры). Это довольно сложная задача.
Один из способов создания достаточно качественных изображений — это диффузный дизеринг (diffused dithering). Суть его в том, что ячейки создаются случайно (или псевдослучайно). Если для каждой градации создавать случайные ячейки, то даже для фрагмента растра пикселей с постоянным цветом не будут образовываться регулярные структуры. Это соответствует диффузному отражению света от матовой поверхности.
Для сравнения использовались следующие растровые редакторы:
И растровое изображение плохого качества:
Попробуем с помощью следующих редакторов улучшить это изображение.
Для улучшения изображения использовались следующие фильтры:
После обработки изображения, получили следующие результаты:
Все изображения после обработки улучшились по сравнению с оригиналом, но качество остается очень низким. На мой взгляд, наилучший результат получился в редакторе Gimp, т.к. он отчетливо виден и имеет более ровные линии.
Так как мы не добились хорошего результата, попробуем улучшить менее искаженное изображение.
Довольно неплохое изображение, но его можно улучшить.
Смотрим результаты, которые
получили после фильтрации:
После редактирования все
изображения стали более отчетливыми.
Сложно определить какое из них получилось
лучше.
Главным недостатком растрового изображения является потеря качества при масштабировании. При увеличении, становятся видны пиксели, и изображение становится грубым. Чтобы решить эту проблему, были разработаны методы улучшения растровых изображений. В современных графических редакторах в основном используются фильтры. Они автоматически выполняют изменение пикселей заранее запрограммированными командами.
При сравнении редакторов растровой графики (Adobe Photoshop, Gimp, PhotoFiltre), мы убедились, что на данный момент нет такого редактора, который может улучшить очень плохое растровое изображение до «хорошего изображения». Но если изображение искажено не сильно (малая резкость, недостаточная освещенность), то современные графические редакторы способны улучшить его.