Различие дискретизации и квантования. Растеризация. Резюме.
Хотя дискретизация и квантование основаны на едином принципе разбиения непрерывного сигнала на отдельные и независимые друг от друга элементы, необходимо провести четкую линию различия между ними.
- В процессе дискретизации единое и не имеющее формального членения изображение разбивается на абсолютно одинаковые по размеру (по площади) элементы, причем, как уже говорилось, разбивается принудительно. С точки зрения дискретизации все эти элементы одинаковы и отличаются только своим положением (координатами в сетке). На самом деле, конечно, координаты – это еще не коды. Они определяют только положение элемента на плоскости.
- В процессе квантования все одинаковые элементы необходимо разделить по какому-либо принципу хотя бы на "две кучки". Иначе никакого цифрового изображения получить нельзя: если все элементы будут иметь одно и то же значение, т. е. один и тот же цвет, получится элементарная плоскость ("плашка"), на которой отсутствует изобразительное содержание. Поэтому, для того, чтобы передать хоть какое-то содержание, мы должны научиться различать эти элементы в соответствии с предварительно заданной таблицей квантования.
Растеризация
Процедура оцифровки изображения (дискретизации, квантования и кодирования) называется также растеризацией. Например, довольно часто это относится к преобразованию векторного изображения в пиксельное.
Полную информацию о преобразованиях векторной графики в пиксельную см. в части V.
Резюме
- Используя принцип технической системы (типа сканера), необходимо обеспечить дискретизацию "оригинала" – разбиение его на одинаковые плоские квадратные фрагменты.
- Параллельно в соответствии с количеством требуемых уровней тона (цвета) необходимо представить количество значений тона в виде таблицы квантования, или, другими словами, составить кодовую таблицу уровней тона (в данной главе использовались два тона). Каждому тону соответствует двоичный код.
- Коды записываются в виртуальную (невидимую) математическую матрицу в соответствии со значением каждого дискретного элемента и сохраняются в одном из стандартных форматов.
- И наконец, используя ту же кодовую таблицу, цифровое изображение в форме виртуальной матрицы выводят (визуализуют) на внешнее устройство, например монитор или принтер, теперь уже в форме, доступной для человеческого восприятия.
- Весь цикл получения цифрового изображения простейшего "оригинала" – квадрата, нарисованного, например, черной тушью на белой бумаге, состоит из этапов дискретизации, квантования и кодирования. Для управления цифровым изображением или использования его в качестве графической информации необходимо обеспечить функцию визуализации.
Представив в целом процедуру оцифровки изображений в предыдущей главе, в последующих двух главах мы рассмотрим основные параметры пиксельной графики (а именно разрешение и глубину цвета), без понимания которых невозможно создать новое пиксельное изображение или правильно выполнить сканирование изображения, нанесенного на какой-либо материальный носитель (бумагу, картон, пленку и т. п.).