Характерные особенности CMYK-модели — КиберПедия 

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Характерные особенности CMYK-модели



· Любая точка куба (c, m, y) определяет некоторый цвет.

· Точка (0, 0, 0) соответствует белому цвету, точка (1, 1, 1) – черному, а линия (0, 0, 0) – (1, 1, 1) описывает все оттенки серого цвета: от белого до черного.

· При движении по прямой от (0, 0, 0) через точку (c, m, y) получаем все градации яркости цвета (c, m, y): от самого яркого до самого темного.

· Чем ближе точка к главной диагонали (0, 0, 0) – (1, 1, 1), тем менее насыщен соответствующий цвет.

· Если все три координаты точки (c, m, y) ненулевые, то цвет ненасыщенный.

· В CMYK-модели оттенки серого цвета могут воспроизводиться путем добавления черной краски к основному набору цветов.

Так как мониторы используют для воспроизведения изображения RGB-модель, то и хранятся изображения в компьютере в RGB-представлении. Когда графическая информация выводится на принтер, то компьютеру приходится выполнить преобразование данных из RGB-представления в CMYK-представление. Обычно это выполняется средствами операционной системы, так как формулы пересчета из RGB в CMYK очень просты.

Цветовая модель HSB

Модель HSB (Hue – Saturation – Brightness) описывает цветовое пространство через такие характеристики цвета, как цветовой оттенок, насыщенность и яркость.

Определение. Чистый цветовой фон – один из цветов спектрального разложения света. Цветовой оттенок – смесь чистого тона с серым цветом. Насыщенность цвета, или степень чистоты цвета, – доля чистого тона в цветовой смеси (чем больше серого, тем меньше насыщенность). Яркость характеризуется общей светлостью смешиваемых цветов (чем больше черного, тем меньше яркость).

 

В модели HSB цвет описывается тройкой чисел (цветовой оттенок, яркость, насыщенность). Рассмотрим ряд цветов: красный, темно-красный, красновато-черный, алый, розовый, бледно-розовый. В модели HSB эти цвета – производные от красного цвета и отличаются друг от друга только яркостью и насыщенностью красного оттенка. Такое описание цвета (в отличие от моделей RGB и CMYK) очень точно передают субъективное восприятие цвета человеком, а не технические особенности воспроизведения цветов.

 

Чтобы использовать математическую модель HSB для компьютерного представления графической информации, надо, как и для моделей RGB и CMYK, непрерывно изменяемые значения компонент цвета представить в дискретной форме. В операционной системе Windows каждая из HBS-характеристик описывается одним байтом, то есть шкала значений разделена на 256 уровней.

 

Звук

Определение. Звук – это волновые колебания в упругой среде (в воздухе, воде, металле и т.п.). Для обозначения звука часто используется термин звуковая волна.

 



Основными параметрами любой волны и звуковой в частности, является частота и амплитуда колебаний. Частота звука измеряется в герцах (Гц, количество колебаний в секунду). Человеческое ухо способно воспринимать звук в достаточно широком диапазоне частот: от 16 Гц до 20кГц. В нетехнических областях (например, в музыке) вместо термина частота используют термин тон.

Амплитуда звуковых колебаний характеризует воспринимаемую громкость звука и называется звуковым давлением или силой звука. Абсолютную величину звукового давления измеряют в единицах давления паскалях (Па).

Человеческое ухо может воспринимать огромный разброс значений амплитуды звуковой волны. Порог слышимости – самые слабые различимые человеческим ухом звуки – имеют амплитуду колебаний около 20 мкПа. Самые сильные звуки, которые еще не травмируют органы слуха, могут иметь амплитуду до 200 Па. Звуковая волна такой силы называется болевым порогом.

В силу строения человеческого уха увеличение амплитуды в десятки раз человеком воспринимается как незначительное увеличением силы звука. Поэтому на практике для измерения амплитуды звука обычно используется адаптированная для человека логарифмическая шкала децибелов.

Эта шкала работает с относительной силой звука, или уровнем звука. Уровень звука определяют как логарифм отношения абсолютной величины звукового давления к величине порога слышимости, скорректированный с помощью специального коэффициента: L= 20lg(Pзв/Pпс), где L – это величина звука, измеряемая в децибелах (дБ).

Приведем некоторые значения уровней звука:

Порог слышимости 0 дБ
Шорох листьев, шум слабого ветра 10–20 дБ
Шепот (например, на задней парте) 20–30 дБ
Разговор средней громкости 50–60 дБ
Автомагистраль с интенсивным движением 80–90 дБ
Авиадвигатели 120–130 дБ
Болевой порог 140 дБ

 



 

 

Понятие звукозаписи

Люди давно научились записывать различные звуки и потом воспроизводить их. Сам процесс сохранения информации о параметрах звуковых волн называется звукозаписью. Сначала люди освоили аналоговые способы записи и хранения звуковой информации. При аналоговой записи на носителе размещается непрерывный «слепок» звуковой волны. Например, на музыкальные пластинки наносится непрерывная канавка, изгибы которой повторяют амплитуду и частоту звука, на магнитофонной ленте параметры звука сохраняются в виде намагниченности рабочей поверхности, намагниченность поверхности непрерывно изменяется, повторяя параметры звука.

С появлением компьютеров люди захотели хранить звук в компьютере и воспроизводить его с помощью ЭВМ. Однако аналоговая запись не подошла для такого хранения. В компьютере используется только цифровая форма записи звука. При цифровой записи звук необходимо подвергнуть подготовительным процедурам, а именно временной дискретизации и квантованию. Дискредитация выполняется для того, чтобы от бесконечного количества информации, которое содержит звук, перейти к конечному количеству информации.

При цифровой звукозаписи значения амплитуды звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через равные небольшие промежутки времени (временная дискретизация) и записываются с некоторой точностью, то есть округляются до некоторого значения – уровня, на которые предварительно разбивается диапазон всех возможных значений (квантование). Из-за этих процедур цифровая запись, в отличие от аналоговой, несет двойное искажение. Во-первых, теряется информация о реальном значении амплитуд в моменты времени между замерами, а во-вторых, сами измеренные значения записываются с некоторой точностью.

В компьютер приходит не сам звук, а электрический сигнал, снимаемый с какого-либо устройства: микрофона, преобразующего звуковое давление в электрические колебания, магнитофона, радио, эхолота или любого другого устройства, вырабатывающего электрические сигналы. Электрические сигналы переводятся в цифровую запись способом импульсно-кодовой модуляции.

 

 

Импульсно-кодовая модуляция

Импульсно-кодовая модуляция (англ. Pulse Code Modulation, PCM) заключается в том, что звуковая информация хранится в виде значений амплитуды, взятых в определенные моменты времени ( измерения проводятся «импульсами»).

 

 

Процесс получения цифровой формы звука называют оцифровкой. Преобразование аналоговой информации, получаемой от различных источников, производится в специальных устройствах – аналого-цифровых преобразователях. Сигнал, полученный от микрофона или другого устройства, можно образно представить в виде графика кривой. Для преобразования кривая разбивается на несколько равных участков, и значение сигнала на границе каждого участка (в опорных точках) заносится в память компьютера.

При обратном преобразовании, которое реализуется в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП), сигнал «восстанавливается» по тем значениям, которые зафиксированы в памяти компьютера. Качество восстановленного сигнала во многом зависит от способа разбиения. Чем чаще расположены опорные точки, тем меньше будет искажен восстановленный сигнал, но при этом выше затраты ресурсов памяти. Количество интервалов разбиения, размещенных на промежутке длительностью в одну секунду, характеризуется частотой дискретизации.

Второй причиной серьезного искажения сигнала может быть количество битов, отведенных для записи значения сигнала. Если для записи отведено только 4 бита, то можно записать только 16 уровней, для высококачественной записи необходимо использовать 1 байт (256 уровней) или 2 байта и выше. Этот параметр преобразования характеризуется разрядностью преобразования. Количество бит, которые используются для записи номеров подуровней, называется глубиной кодирования звука.

Импульсное кодирование по сути можно сравнить с растровым представлением изображения:

· структура звука при таком способе кодирования не анализируется, так же как и структура изображения при растровом представлении;

· время (в графических изображениях – пространство) изначально разбивается на небольшие области, и в пределах каждой области параметры звука (изображения) считаются постоянными.

 

Растровое представление изображений не требует хранения координат каждого пикселя. Аналогично при сохранении импульсного представления звука один раз сохраняются параметры оцифровки (глубина кодирования, частота дискретизации и длительность звукового фрагмента), а затем требуется сохранять только номера подуровней единым потоком.

Очевидно, что если увеличивать частоту дискретизации и глубину кодирования, то впоследствии можно будет более точно восстановить форму звукового сигнала. Однако, при повышении таким образом качества записи ее объем будет увеличиваться. Поэтому возникает вопрос, какими должны быть частота дискретизации и глубина кодирования, чтобы получить оптимальное соотношение объема файла и качества воспроизводимого звука.

В 1928 году американский инженер и ученый Гарри Найквист высказал утверждение, что частота дискретизации должна в два или более раз превышать максимальную частоту измеряемого сигнала. В 1933 году советский ученый В. А. Котельников и независимо от него Клод Шеннон сформулировали и доказали теорему о том, при каких условиях и как по дискретным значениям можно восстановить форму непрерывного сигнала. Эта теорема носит название всех трех ученых, или нейтрально называется Теоремой об отсчетах. Результат применения этой теоремы – частота дискретизации должна быть как минимум вдвое выше частоты сигнала. Теорема доказана для сигналов с непрерывными частотными характеристиками и бесконечной длительностью. Поэтому для оцифровки реальных звуковых сигналов (конечных по времени) частоту дискретизации выбирают с небольшим запасом.

 

 

Формат MIDI

В 80-х годах прошлого века появились электронные музыкальные инструменты – синтезаторы, способные воспроизводить не только звуки многих существующих музыкальных инструментов, но и абсолютно новые звуки. Было разработано соглашение о системе команд универсального синтезатора, получившее название стандарта MIDI (от англ. Musical Instrument Digital Interface). Запись музыкального произведения в формате MIDI – последовательность закодированных сообщений синтезатору. Сообщение может быть командой (нажать или отпустить определенную клавишу, изменить высоту или тембр звучания), описанием параметров воспроизведения (например, силы давления на клавиатуру) или управляющим сообщением (включение полифонического режима).

MIDI-команды делают запись музыкальной информации более компактной, чем испульсное кодирование. Если сравнить способы представления графической и звуковой информации, то запись звука в виде MIDI-команд соответствует векторному представлению изображения.

Записанные звуковые файлы можно редактировать, то есть вырезать, копировать и вставлять фрагменты из других файлов. Кроме того, можно увеличивать или уменьшать громкость, применять различные звуковые эффекты (эхо, уменьшение или увеличение скорости воспроизведения, воспроизведение в обратном направлении и другое), а также накладывать файлы друг на друга (микшировать).






Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.042 с.