Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας"

Άλκηστις Ζωγράφου
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας Διδάσκων: Αναγνωστόπουλος Χρήστος Θεωρία φωτός Χρωματικά μοντέλα: RGB, CMY(K) Επεξεργασία στα επίπεδα bit της εικόνας Βασική Θεωρία Χρώματος Το φυσικό φαινόμενο κατά το οποίο το ανθρώπινο μάτι συλλαμβάνει χρώματα εξαρτάται από τρεις παράγοντες: (α) Tην φύση του φωτός (φύση της ακτινοβολίας) (β) Tην αλληλεπίδραση του φωτός με το αντικείμενο που βλέπουμε (γ) Την αίσθηση του χρώματος από τον άνθρωπο 1

ανθρώπινο μάτι συλλαμβάνει χρώματα εξαρτάται από τρεις παράγοντες: (α) Tην φύση του φωτός (φύση της

2 Βασική Θεωρία Χρώματος Η Φύση του Φωτός και του Χρώματος Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Είναι η περιοχή που ορίζεται από τα μήκη κύματος όλων των ειδών ακτινοβολίας. Πιο συγκεκριμένα, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα μπορεί να οριστεί ως μία ζώνη πάνω στην οποία τοποθετούνται όλοι οι τύποι των ακτινοβολιών με αυξανόμενο μήκος κύματος από τα δεξιά προς τα αριστερά Μη ορατό Ορατό Φάσμα Μη ορατό 2

Πιο συγκεκριμένα, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα μπορεί να οριστεί ως μία ζώνη πάνω στην οποία

3 3

4 Βασική Θεωρία Χρώματος Αλληλεπίδραση Φωτός και Ύλης (συνέχεια) (β) Πλήρης ή μερική απορρόφηση Ένα ποσοστό (ή όλο) του φωτός που προσκρούει στην επιφάνεια ενός αντικειμένου απορροφάται από το αντικείμενο. Στην περίπτωση που το σώμα απορροφά όλο το φως και δεν το αναμεταδίδει ποτέ ξανά ονομάζεται μέλαν σώμα. Βασική Θεωρία Χρώματος Η Αίσθηση του Χρώματος από τον Άνθρωπο Οι μεταβλητές που προσδιορίζουν την αίσθηση του χρώματος σε κάθε άνθρωπο κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες: Ψυχολογικές / Αισθητικές Φυσιολογικές Περιβαλλοντολογικές 4

Στην περίπτωση που το σώμα απορροφά όλο το φως και δεν το αναμεταδίδει ποτέ ξανά ονομάζεται μέλαν σώμα.

5 Βασική Θεωρία Χρώματος Η Αίσθηση του Χρώματος από τον Άνθρωπο (α) Ψυχολογικές / Αισθητικές Μεταβλητές Αναφέρονται στην ψυχολογία και τις αισθήσεις του κάθε ανθρώπου. Οι άνθρωποι έχουν ψυχολογικές αντιδράσεις στα χρώματα. Βασική Θεωρία Χρώματος Η Αίσθηση του Χρώματος από τον Άνθρωπο (β) Φυσιολογικές Μεταβλητές Τα δομικά στοιχεία του ματιού (π.χ. η κόρη, η ίριδα κλπ) αποκωδικοποιούν όλα τα οπτικά σήματα που μπορούν να συλλάβουν και με την βοήθεια των οπτικών νεύρων στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο, ο οποίος αποφασίζει τι χρώμα βλέπει. (Θυμηθείτε τα ραβδία και τα κωνία). Συνεπώς οποιαδήποτε δυσλειτουργία μπορεί να προκαλέσει άλλη αίσθηση για τα χρώματα με αποτέλεσμα π.χ. να βλέπουμε κόκκινο και να νομίζουμε ότι βλέπουμε πράσινο (αχρωματοψία). 5

6 (χροιά) 6

7 Χρωματικά Μοντέλα Μοντέλο RGB / CMY(K) Μοντέλο Munsell Μοντέλο HSB (Hue Saturation Brightness) Μοντέλο CIE (α) CIE XYZ (β) CIE LUV (γ) CIE LAB Χρωματικά μοντέλα RGB και CMYK 7

8 8 Χρωματικά μοντέλα RGB και CMYK Ο κύβος του RGB Ο κύβος του CMY(K) Χρωματικά μοντέλα RGB και CMYK = B G R Y M C = Y M C B G R RGB CMY(K): Ίδια κλίμακα Γιατί λέγεται CMY ή CMYK;

B G R Y M C 255 255 255 = Y M C B G R 255 255 255

9 Προβλήματα προσθετικών και αφαιρετικών μοντέλων Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο RGB ή CMY(K) για να ορίσουμε μοναδικά ένα χρώμα. Π.χ. Οθόνες -> Φωσφορικές κουκίδες Εκτυπωτές-> Ποιότητες Μελανιών Μη ομοιόμορφο. Τα χρώματα κοντά στο λευκό είναι διαχωρίσιμα, στο μαύρο όχι. Απαιτούμε ένα μοντέλο χρωματικού χώρου ανεξάρτητο της συσκευής αποτύπωσης-εμφάνισης. Επεξεργασία Bit-Plane Γίνεται για να εκτιμηθεί η συνεισφορά του εκάστοτε δηφίου (bit) σε συγκεκριμένο pixel της εικόνας. Π.χ. Μια εικόνα 8-bit μπορούμε να την αποσυνθέσουμε σε 8 επίπεδα (ή εικόνες) του 1-bit. Bitplane0, Bitplane1, Bitplane2, Bitplane3, Bitplane4, Bitplane5, Bitplane6, Bitplane7 Το επίπεδο Bitplane0 αποδίδει τις τιμές των bit των pixels της εικόνας στην πρώτη τους θέση (λιγότερο σημαντικό ψηφίο-least significant bit) 9

Επεξεργασία Bit-Plane Γίνεται για να εκτιμηθεί η συνεισφορά του εκάστοτε δηφίου (bit) σε συγκεκριμένο pixel της εικόνας. Π.χ.

10 Λιγότερο σημαντικό ψηφίο Π.χ. Η δυαδική τιμή του 131 είναι η παρακάτω: Σημαντικότερο σημαντικό ψηφίο most significant bit Λιγότερο σημαντικό ψηφίοleast significant bit Όσο μεταφερόμαστε προς τα αριστερά, τα ψηφία αποκτούν όλο και μεγαλύτερη σημασία. Επεξεργασία Bit-Plane Όλα τα bitplanes είναι εικόνες δυαδικές (έχουν μόνο 0 ή 1). 10

most significant bit Λιγότερο σημαντικό ψηφίοleast significant bit Όσο μεταφερόμαστε

11 Αποσύνθεση εικόνας 8-bit Έστω ότι έχουμε την παραπάνω εικόνα 8-bit. Στις επόμενες διαφάνειες φαίνονται τα bitplanes. Επίπεδα εικόνας 8-bit Bitplane7 Μost Significant Bit Bitplane6 Bitplane5 Bitplane4 11

12 Επίπεδα εικόνας 8-bit Bitplane3 Bitplane2 Bitplane1 Bitplane0 Least Significant Bit Μετατροπή του bitplane0 Coded by X Bitplane0 LSB Τροποποιημένο Bitplane0 Αντικαθιστούμε το περιεχόμενο το bit-plane0 (LSB) με μια δυαδική εικόνα που έχει για παράδειγμα ένα χαρακτηριστικό μήνυμα, έστω τη φράση Coded by X. Όλα τα pixels είναι λευκά, εκτός από αυτά που συνθέτουν το κωδικοποιημένο μήνυμα που είναι μαύρα. Στη συνέχεια επανασυνθέτουμε τα bitplanes της εικόνας για να δούμε το αποτέλεσμα (επόμενη διαφάνεια). 12

παράδειγμα ένα χαρακτηριστικό μήνυμα, έστω τη φράση Coded by X.

13 Επίπεδα εικόνας 8-bit Εικόνα που περιέχει το κανονικό της bitplane0 Εικόνα που περιέχει στο bitplane0 το κωδικοποιημένο μήνυμα. Η διαφορά είναι αδύνατον να γίνει αντιληπτή με γυμνό μάτι. Όμως το μήνυμα υπάρχει στην δεξιά εικόνα και κάποιος θα μπορούσε να το διαβάσει αποσυνθέτοντας την εικόνα στα επιμέρους bitplanes. 13

Η διαφορά είναι αδύνατον να γίνει αντιληπτή με γυμνό μάτι.

Σχετικά έγγραφα

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗ ΣΧΟΛΗ (ΦΛΩΡΙΝΑ) ΤΜΗΜΑ ΝΗΠΙΑΓΩΓΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗ ΣΧΟΛΗ (ΦΛΩΡΙΝΑ) ΤΜΗΜΑ ΝΗΠΙΑΓΩΓΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ «ΕΝΝΟΙΕΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΙΙ ΚΑΙ Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΟΥΣ» ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: