Введение в цифровую графику




Глава 8 Разрешение пиксельной графики


    Глава 8 Разрешение пиксельной графики
    Глава 8 Разрешение пиксельной графики Относительность размеров оригинала и оттиска Необходимость единицы измерения элементов дискретизации Понятие разрешения Элемент дискретизации изображений — пи...
    Глава 8.
    Глава 8. Разрешение пиксельной графики Данная глава является одной из центральных глав, она определяет действительно важнейший параметр — разрешение (resolution). Для того чтобы установить единую...
    Дискретизация минимального элемента штрихового изображения
    Дискретизация минимального элемента штрихового изображения Рассмотрим, например, в качестве оригинала небольшой фрагмент чертежа (рис. 8.6). Характерной особенностью чертежей и довольно большого ч...
    Рис. 8.6. Условный фрагмент чертежа
    Рис. 8.6. Условный фрагмент чертежа Если мы выберем разрешение столь же произвольно, как раньше, и высота пиксела значительно превысит толщину линии (рис. 8.7), то в этом случае необходимая исходн...
    Рис. 8.7. Соотношение толщины линии и высоты пиксела
    Рис. 8.7. Соотношение толщины линии и высоты пиксела Это происходит потому, что сетка дискретизации, которая накладывается на изображение, просто не увидит этой линии....
    Пример-метафора
    Существует дневной снимок московской Красной площади, которая абсолютно безлюдна, что практически невозможно (там день и ночь снуют люди, туристы). Что случилось, с чем связано отсутствие людей на...
    Справка
    Фотографическая светочувствительность означает способность соединений серебра (галогенидов серебра) изменять свое состояние под действием света. Эта способность может быть измерена, и количественн...
    Замечание
    На таких условиях строятся многочисленные приемы художественной фотографии, а также компьютерной графики. Рассматривая этот случай, мы приходим к мысли, что в понятие разрешения входит и определен...
    Пример-метафора
    Скажем, в понятие качества пищевых продуктов мы вкладываем их вкус, отсутствие вредных примесей и, наоборот, присутствие полезных ингредиентов и прочего. Поэтому выбор разрешения и определяет взаи...
    Примечание
    Впрочем, не факт (мы забегаем вперед), что можно на самом деле получить адекватное качественное изображение на оттиске, даже имея качественное битовое изображение. Надо понимать, что проблем между...
    Справка
    Метрология — это наука об измерениях и методах достижения заранее определенной точности. Ее название происходит от греческих слов metron, что означает мера, и logos — слово или учение. Эта наука з...
    Важная мысль
    В метрологии качество понимается формально: как соответствие результата заранее заданному уровню. Разумеется, если известно значение толщины минимального элемента оригинала, можно рассчитать соотв...
    Рис. 8.8. Равные значения высоты пиксела и толщины линии
    Рис. 8.8. Равные значения высоты пиксела и толщины линии Таким образом, если высота пиксела оказывается равной (или очень близкой, т. е. в пределах погрешности) минимальному элементу изображения,...
    Рис. 8.9. Сетка дискретизации...
    Рис. 8.9. Сетка дискретизации слегка сдвинута по отношению к линии оригинала...
    Рис. 8.10. Результат дискретизации...
    Рис. 8.10. Результат дискретизации (серым цветом обозначен сдвиг)...
    Рис. 8.11. Сетка дискретизации...
    Рис. 8.11. Сетка дискретизации проходит строго по середине линии...
    Рис. 8.12. Результат дискретизации
    Рис. 8.12. Результат дискретизации Приведенные выше результаты убеждают в том, что наш идеальный вариант (равенство размера сетки дискретизации толщине линии) далеко не идеален, как это может пока...
    Важная мысль
    Соотношение между размером минимального элемента и размером пиксела должно быть оптимальным: обеспечивать требуемое качество изображения и не увеличивать чрезмерно объем документа. Исходя из этой...
    Процедура измерения
    Процедура измерения Конечно, в удаве много роста. Но как измерить этот рост, рост, рост? Григорий Остер Процесс дискретизации для простоты (а, по сути, это так и есть) можно заменить известной все...
    Замечание
    Надеемся, читатель в курсе, что никакое измерение никогда не бывает абсолютно точным (это является основополагающим тезисом метрологии). Ибо если мы будем бесконечно увеличивать точность, то, в ко...
    Замечание
    Вопрос о точности в общем случае является философским. Можно ли утверждать что-либо истинным, если абсолютно точных измерений не бывает. Любое измерение, а следовательно, и любое репродуцирование,...
    Округление
    Округление Как бы ни приближались друг к другу мера и измеримое, всегда между ними будет иметь место некоторое различие. Николай Кузанский И чтобы выразить длину объекта с принятой точностью до са...
    Справка
    Округление числа понимается в математике как замена его другим числом, приближенным. У этой процедуры предусмотрены свои правила: округление производится постепенно, справа налево; когда последняя...
    Замечание
    На лекциях дизайнеры, в отличие от технарей, обычно предлагают разбить сантиметр на миллиметры, т. е. на 10 частей, как это и имеет место на реальных линейках. Разумеется, в этом предложении нет н...
    Критерий дискретизации
    Критерий дискретизации А в попугаях я гораздо длиннее. Григорий Остер Таким образом, процедура округления состоит в определении необходимого критерия (занимает ли искомое значение положение до сер...
    Важная мысль
    Частота дискретизации должна быть, по крайней мере, вдвое выше максимальной частоты передаваемого сигнала, подвергаемого дискретизации. Такая зависимость известна в западных странах как критерий Н...
    Справка
    Критерий назван в честь инженера американской телефонной компании AT Т Гарри Найквиста (Nyquist), который в 1928 году опубликовал теорему, описывающую зависимость между частотой дискретизации по в...
    Расчет разрешения для штриховых изображений
    Расчет разрешения для штриховых изображений Приведенные выше рассуждения станут основой расчета разрешения, оптимального для передачи минимальной линии, которая имеется на штриховом изображении. П...
    Замечание
    Разумеется, что здесь представлен довольно условный пример, с удобными числами для расчета. Возьмем более сложный пример. Скажем, толщина линии составляет половину пункта (пункт равен 1,72 дюйма),...
    Муар
    Муар Задача расчета достоверной передачи минимальных элементов штрихового изображения важна еще и по другой причине. В самом деле, ранее мы убедились, что с увеличением разрешения должно расти кач...
    Рис. 8.15. Пример муара
    Рис. 8.15. Пример муара Информацию о параметрах, определяющих объем пиксельного файла, см. в главе 10. Механизм возникновения муара состоит во взаимодействии двух сеток, разрешение которых близко...
    Рис. 8.16. Муар на наклонных линиях...
    Рис. 8.16. Муар на наклонных линиях, возникающий при недостаточном разрешении (центральный треугольник) Рис. 8.17. Уменьшение разрешения вызывает появление муара...
    Виды разрешения
    Виды разрешения При рассмотрении средств дискретной визуализации можно определить несколько базовых дискретных элементов: образцов, пикселов, точек и линий....
    Разрешение экрана в пикселах
    Разрешение экрана в пикселах Изображение на черно-белом экране относится к пиксельной графике, потому что строится из маленьких ячеек (у телевизора эти ячейки крупнее, чем у монитора). Такая ячейк...
    Разрешение монитора
    Разрешение монитора Разрешение экрана монитора определяется числом точек (пикселов) на единицу длины, обычно дюйм. Разрешение PC-совместимых мониторов не превышает 96 ppi. У изображений, предназна...
    Разрешение изображения
    Разрешение изображения Число пикселов на единицу длины называется разрешением изображения (image resolution), и его количественной единицей считается ppi (pixels per inch — пикселов на дюйм)....
    Рис. 8.19. Изображения с разным разрешением
    Рис. 8.19. Изображения с разным разрешением На рис. 8.19 представлены два изображения с одинаковыми размерами, но разным разрешением. При выводе на экран изображения с меньшим разрешением, чем у э...
    Относительность размеров оригинала и оттиска
    Относительность размеров оригинала и оттиска В предыдущей главе было получено цифровое представление (битовая карта) простейшего изображения, а затем осуществлена его визуализация на экране монито...
    Пример-метафора
    Вам, как и компьютеру, предлагают эскиз простой мозаики, из которой следует, что нужно взять 16 элементов, 4 из которых будут черными, а остальные 12— белыми, а затем сложить из них изображение в...
    Рис. 8.1. Визуализация битовой...
    Рис. 8.1. Визуализация битовой карты элементами разных размеров Исходя из этой схемы, становится очевидным, что в битовой карте отсутствует указание на реальный размер элемента. В таком случае одн...
    Разрешение принтера
    Разрешение принтера Разрешение принтера (в широком смысле слова) связано с количеством точек на дюйм (dots per inch — dpi), которые он может воспроизводить при печати. Большинство лазерных принтер...
    Разрешение и линиатура
    Разрешение и линиатура Печать полутоновых или цветных изображений возможна только с использованием технологии растрирования, которая обеспечивает преобразование уровней тона изображения в совокупн...
    Рис. 8.20. Фрагмент тонового изображения...
    Рис. 8.20. Фрагмент тонового изображения до и после растрирования Технология растрирования (вместе с цветоделением) представляет собой довольно сложную задачу. Здесь же следует отметить, что качес...
    Особенность битовой карты
    Особенность битовой карты У цифровых изображений имеется важная особенность, которую необходимо понять. Суть этой особенности заключается в следующем. Когда процесс дискретизации выполнен и получе...
    Важная мысль
    Это очень важный момент: понять, что после дискретизации, квантования и кодирования, т. е. после получения цифрового изображения (битовой карты) отношения между оригиналом и цифровым изображением...
    Замечание
    Действительно, когда мы получили такое изображение (рис. 8.21), что мы можем сказать об этом изображении? Откуда мы можем знать, что служило в качестве оригинала? Действительно, мы не знаем, если...
    Рис. 8.21. Неизвестное изображение
    Рис. 8.21. Неизвестное изображение Поэтому решение проблемы неверной визуализации и несоответствия оттиска оригиналу не связано с дальнейшей обработкой битовой карты. С битовой карты взять нечего....
    Важная мысль
    Следует понять: решением несоответствия оттиска оригиналу является возврат к начальному этапу работы. Все изменения полученного пиксельного изображения объективно связаны только с его искажением,...
    Необходимость единицы измерения элементов дискретизации
    Необходимость единицы измерения элементов дискретизации Более простое скорее есть начало, нежели менее простое. Аристотель Можно предположить, что мы допустили какую-то ошибку в процессе дискретиз...
    Замечание
    Идея о том, что необходимо вернуться к этапу дискретизации и изменить параметры данного процесса, не лишена оснований. Эта мысль еще нам пригодится. О причинах возвращения к начальному этапу дискр...
    Понятие разрешения
    Понятие разрешения ...the native hue of resolution. William Shakespeare (...решимости природный цвет. пер. Михаила Лозинского) Разрешение (resolution) является основным параметром этого вида графи...
    Замечание
    Именно такое разрешение характерно для устройств с фиксированным количеством элементов дискретизации, например экран монитора. Считается, что стандартное разрешение монитора 800x600. При этом поня...
    Важная мысль
    Для унификации значения разрешение разумно привести к стандартной площади. С другой стороны, поскольку элемент дискретизации имеет квадратную форму и стандартная площадь дискретизации тоже имеет к...
    Важная мысль
    Для удобства разумнее использовать вместо единиц площади линейные единицы. Поэтому, принимая во внимание эти соображения, можно в итоге дать следующее определение понятию разрешение....
    Определение
    Разрешение — это количество дискретных элементов в единицу длины. До сих пор умышленно не было конкретизировано, каких именно элементов. Теперь можно их назвать....
    Элемент дискретизации изображений — пиксел
    Элемент дискретизации изображений — пиксел Квадраты — круги перед глазами. Владимир Высоцкий Собственно, проблема состоит в том, чтобы выбрать название для обсуждаемого элемента дискретизации. Вид...
    Замечание
    Единственная трудность: в русском языке слово встречается в двух вариантах — пиксел и пиксель. В английском языке этой проблемы нет, поскольку язык не располагает палатализацией (смягчением соглас...
    Важная мысль
    Любое изображение пиксельной (битовой, растровой) графики — это мозаика, составленная из пикселов. Главным отличительным свойством пиксела является его однородность и неделимость. Внутри пиксела у...
    Важная мысль
    Отличительными особенностями пиксела являются его однородность (все пикселы по размеру одинаковы) и неделимость (пиксел не содержит более мелких пикселов). Осталось только соединить понятия разреш...

    Единица разрешения — ppi
    Единица разрешения — ppi Теперь, когда было принято название элемента пиксел, можно более точно определить понятие разрешения. Для этого необходимо всего-навсего выбрать стандартную единицу длины,...
    Замечание
    Впрочем, это не столь и важно, поскольку, если потребуется, мы можем этот стандарт привязать к международной системе измерения единиц СИ, в которой, кстати, отсутствуют миллиметры, там приняты тол...
    Справка
    Дюйм — традиционная английская единица, основанная на двенадцатеричной системе счисления. А между тем, с 1 января 2000 года десятичная система измерений официально заменила в Великобритании бытова...
    Определение
    Единица измерения разрешения ppi — это количество пикселов в каждом дюйме изображения. Исходя из такого определения и считая, что длина квадрата, изображенного на используемом ранее оригинале, рав...

    Более сложное изображение
    Более сложное изображение Главный вопрос, связанный с использованием разрешения, состоит в правильном выборе значения разрешения. А для этого необходимо понимать, что собственно определяет конкрет...
    Рис. 8.2. Оригинал более сложного изображения
    Рис. 8.2. Оригинал более сложного изображения Особенность этого изображения состоит в несовпадении сетки дискретизации и границы между белыми и черными областями. Если мы по-прежнему станем исполь...
    Рис. 8.3. Результат визуализации с разрешением 4 ppi
    Рис. 8.3. Результат визуализации с разрешением 4 ppi Оказывается, что такое значение разрешения, которое было принято, в общем, довольно случайно и только с целью удобства (легко разбить изображен...
    Рис. 8.4. Результат визуализации с удвоенным разрешением
    Рис. 8.4. Результат визуализации с удвоенным разрешением А возможно ли такое разрешение, при котором элементы дискретизации вовсе исчезнут (как класс)? Разумеется, нет. Зато вполне можно достигнут...
    Важная мысль
    Действительно, при определенных значениях разрешения дискретная структура неразличима (или почти неразличима) глазом. На этом, вообще говоря, построены все технические системы, работающие с изобра...
    Справка
    В чем принципиальная разница между дискретной структурой фотографии и дискретной структурой компьютерной графики? Откуда берется дискретная структура на фотографии (или на слайде)? Дискретная стру...
    Рис. 8.5. Визуализация усложненного...
    Рис. 8.5. Визуализация усложненного оригинала с соответствующим разрешением Структура светочувствительного слоя пленки или фотобумаги предполагает, что дискретные элементы фотоизображений неодноро...
    Что определяет разрешение
    Что определяет разрешение Один из принципиальных смысловых аспектов разрешения уже рассматривался выше. Информацию об этом см. в разд. Единица разрешения — ppi данной главы. Он заключается в опред...
    Важная мысль
    Для штриховых изображений необходимо обеспечить достоверное отображение минимальных элементов оригинала. Отсюда возникает задача сформулировать определенную зависимость между размером минимального...
    Критерий дискретизации
    Критерий дискретизации Измеряй микрометром. Отмечай мелом. Отрубай топором. Правило точности Рэя Качество по метрологии Если мы используем разрешение 4 ppi, как в первом случае, или, скажем, 400 p...
    Пример
    Эта ситуация не настолько необычная, как может показаться на первый взгляд. Потому что конкретное печатающее устройство (принтер) располагает определенными рисующими элементами, которые не изменяю...
    Важная мысль
    Работа с пиксельным (точечным) изображением требует учета параметров на всех этапах: от оригинала до оттиска. Но с другой стороны, почему так важно знать размер минимальных элементов — пикселов? П...









Начало        





Книжный магазин