Дискретизация, квантование и кодирование графических изображений
Пиксельная графика
Данная часть является одной из главных и предлагает полное описание основ важного способа кодирования графической информации – пиксельной графики, при этом особенно выделено определение параметров пиксельной графики.Необходимость дискретизации изображений
В общем случае полноцветное изображение (репродукция, цветная фотография, цветной слайд, а еще шире – прекрасная объективная реальность) представляет собой непрерывный (continuous) сигнал, не имеющий формально выраженных элементов (графического алфавита), которые можно было бы выделить, внести в список и поставить каждому цифровой код.Характер дискретизации изображений
Чтобы двигаться в нужном направлении, предварительно необходимо выяснить своеобразие графического сигнала, скажем, в сравнении с абстрактным сигналом, который выше уже обсуждался. | Информацию о работе с абстрактным аналоговым сигналом см. в части II.Необходимость координат
Зачем требуется однозначно позиционировать получаемые элементы, станет ясно после рассмотрения следующих ситуаций. | Пример-метафора 1 | Представьте себе обычную ситуацию: медсестра в палате измеряет температуру у больных и записывает показания термометра в специальную таблицу: 36.6; 37.2; 37.5;Декартовы координаты
Самый точный метод определения координат судна – это опрос местных жителей. | Анекдот | Если мы договариваемся использовать в качестве дискретных элементов прямоугольники, то лучше декартовых координат трудно что-либо придумать.Дискретизация штрихового изображения
– Как работает сканер? | – У-у-у… | Шутка | Итак, у нас все готово, чтобы начать конвертировать простейшее штриховое (черно-белое) изображение в цифровую форму. Предположим, нам очень повезло и необходимо превратить в цифровую форму такой "оригинал" – идеальный черный квадратик (рис. 7.3). | Рис. 7.3.Матрица дискретизации
В самом деле, пока мы располагаем только страницей с рисунком (его мы самонадеянно окрестили "оригиналом"), на который нанесена сетка координат. Каким же образом эта информация преобразуется в цифровые данные и попадет в компьютер (например, в какое-либо графическое приложение)?Квантование штрихового изображения
Характер квантования изображения | После процедуры дискретизации наступает очередь следующего этапа – заполнения математической матрицы числовой информацией в соответствии с данными, фиксируемыми в пределах каждой ячейки дискретизации.Кодирование штрихового изображения
И я выхожу из пространства | В запущенный сад величин. | Осип Мандельштам | И вот, наконец, мы начинаем кодировать исходное изображение ("оригинал") по двум состояниям, т. е. оценивать каждый дискретный элемент по составленной нами таблице квантования (табл. 7.1).Визуализация цифрового изображения
На данном этапе цифровое изображение ("скрытое изображение") получило форму, доступную для хранения и обработки на соответствующих электронных устройствах, но недоступную для восприятия и управления человеком.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.