Физические и логические пиксели.

В КГ для указания местоположения объекта используется математические координаты, однако, поверхность отображения на устройстве вывода - это реал физический объект. Поэтому существует разница м/у физическими и логическими пикселями.

1) Физические пиксели - это реальные точки, отображаемые на устройстве вывода, т.е. это наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным или программным способами. Устройства отображения формируют отдельный пиксель из нескольких цветовых составляющих, т.е. несколько по-разному окрашенных точек, которые человеческий глаз, находящийся на достаточном от них расстоянии, воспринимает как единый, однородно окрашенный пиксель. Поскольку физические пиксели занимают определённую площадь поверхности отображения, то на расстояние м/у двумя соседними пикселями вводится ограничение. Под разрешением понимается изображение, приходящее на единицу пиксельного изображения. Разрешение по горизонтали и по вертикали м.б. различным. Традиционной единицей измерения изображения является ppi (pixels pur inch), dpi(dots pur inch). Разрешение pps: R_pps=0,4R_ppi.

2) Логические пиксели – подобны математическим точкам, имеют местоположение, но не занимают физического пространства. Поэтому при отображении значения логических пикселей из растровых данных физические пиксели экрана должны учитывать реальные размеры и расположение физических пикселей.

Далее сложный рисунок: перерисуйте из лекций на оборот шпоры!

Значение разрешения изображения зависит от 2-х факторов: 1) кол-во логических пикселей в строках и столбцах растра; 2) от физического размера этих пикселей. Для расчета размеров пиксельного изображения при выводе на печать используется следующая формула: Lвых=Nгор/Rpps=

=600/(0,4*72)=600/28,8=20,8 см. Hвых=Nверт/Rpps=1200/

/(0,4*72)=41,7 см. Lвых - это размер пиксельного изображения после вывода. Nгор – кол-во пикселей по горизонтали; Nверт – кол-во пикселей по вертикали. Rppi=600 ppi; Lвых2=600/(0,4*600)=

=2,5 см. Hвых2=1200/(0,4*600)=5 см.

Пиксельная глубина – это кол-во битов, используемых для представления пикселей. Чем больше значение пикселей глубины, тем больше кол-во цветов: 000000000000000000000000 – 24 бит.

Определение цвета с помощью палитры.

Палитра (карта цветов, индексов, таблица цветов) – представляет собой одномерный массив цветовых величин. С помощью палитры цвета задаются косвенно, посредством указания их позиции в массиве. При использовании этого способа данные записываются в файл в виде индексов. В таких файлах: косвенные или псевдоданные. Палитра включается в тот же самый файл, что и изображение и каждое пиксельное значение рассматривается как индекс в палитре и содержит одно число. Программа визуализации, прочитав индекс, обращается к палитре для определения цвета. Полученное значение цвета для определения пикселя на устройстве схемы.

 

На практике каждый элемент палитры занимает 24 байта объема памяти, записанной палитрой: в 3-4 раза больше максимального кол-ва определяющего ей цветов.

3 байта*16 цветов = 48 байтов. 4 байта*16 цветов = 64 байта. 3 байта*256 цветов = 768 байт. 4 байта* 256 цветов = 1024 байта.

Палитра обычно используется для подготовки в файл для размещения в Интернете. Пр-р: 320*200*3 байт = 192000 байт. 320*200*1 байт = 64000 байт + 768(на палитру)= 64768 байта. Не следует использовать палитру: 1) когда объем растровых данных не велик; 2) изображение содержит больше 256 цветов, т.е. для сохранения самой палитры требуется дополнительный объем памяти 15 bpp = 32768 цветов, размер палитры 96Кбайт. Преимущества использования палитры: 1) для 256 цветовых изображений размер уменьшен в 3 раза; 2) с помощью палитры можно изменить цвета изображения.

Цвет.

Рецепторы человеческого глаза различает цветовое излучение в диапазоне длины волны от 380 до 770 нм. Волны различной длины воспринимаются человеческим глазом по-разному. Система визуализации восприятия легче различает близко расположенные цвета, особенно, если они разделены видимым объектом. Для восприятия цвета важное значение имеет то, как этот цвет получен. На данный момент не существует идеальной цвет модели для представления цвета из-за разного способа его получения на различных устройствах. Всё множество цветов, которое получится путём смешивания основных цветов, образуют цветовую гамму. В графических файлах для представления цветов используется цветовые модели: аддитивная и субтрактивная и т.д.

Чтобы передать цвет нужно задать нескол значений (обычно3), определить интенсивность каждой из основных цветов, которые смешивают для получения составных цветов.

Наиболее распространенным способом передачи цвета является модель RGB, т.е. переплётом 3-х цветовых компонентов.

0 (0,0,0) – белый

1 (255,255,255) – черный

2 (255,0,0) – красный

3 (0,255,0) – зеленый

4 (0,0,255) – синий

5 (255,255,0) – желтый

6 (0,255,255) – голубой

7 (255,0,255) – фиолетовый

8 (128,0,0) – темно-красный

9 (0,128,0) – темно-зеленый

10 (0,0,128) – темно-синий

11 (128,128,0) – горчичный

12 (0,128,128) – грязно голубой

13 (128,0,128) – темно-фиолетовый

14 (128,128,128) – серый

15 (255,128,128) – коричнево-розовый

Суммарное кол-во двоичных разрядов, которая отводится для представления инф-ии о цвете одного пикселя называют цветовой разрешающей способностью или битовой глубиной. Она измеряется в бит/пиксель (bit per pixel) и количество максимального отображения цвета определяется по формуле 2ⁿ, где n- битовая глубина. # 8 bpp=256 цветов [ 2 ⁸].

 

Цветовые модели.

Для описания цветов применяют несколько различных математических систем, которые называются цветовыми моделями. Выбор подходящей цветовой модели зависит от типа данных, содержащихся в файле. Для однобитовых и полутонных грамотно использовать разные цветовые модели. Цветовые модели бывают: 1) ахроматические; 2) аддитивные; 3) субтрактивные; 4) перцепционные; 5) повышенной точности.

Дополнительно: (этого вопроса нет в списке, может пригодится): Ахроматичекие модели – модели, не включающие цвета. Представляет штриховое и монохромное изображение. Штриховое изображение – точеное изображение, каждое из пикселей которого может быть только из 1 или 2-х цветов. Один из этих цветов является фоновым, другой это цвет переднего плана. Для описания каждого пикселя используется только один бит. Самая компактная модель для представления графиков, чертежей, схем, штриховых рисунков. Монохромное изображение – отличаются от штрихового тем, что составляющая пикселя м.б. одного из оттенков, составленная из смеси двух базовых цветов. В зависимости от технологии последнего восприятия, монохромная модель может иметь 100 оттенков, если она задана в процентах и 256, если задана в значениях. Для описания одного пикселя потребуется 1 байт инф-ии. Получим изображение в 8 раз больше, чем предыдущее. Монохромное изображение распространено в полиграфии. Также используется при цветной печати, когда происходит цветоделение: исходное изображение делится на несколько монохромных, которые при печати накладываются др. на др.

 

 

11.Аддитивные цветовые модели

Новые цвета получаются посредством сложения основного цвета + черный, чем больше интенсивность добавляемого цвета, тем ближе результирующий цвет к белому. Смешивание всех основных цветов дает чистый белый цвет, если значение их интенсивностей max и чисто черный, если = 0.

Адд. цвет-е среды являютсяся самосветящимися.

RGB(red green blue) одна из самых распространенных. Выбор основных цветов обусловлен физиологией человеческого зрения, именно к этим цветам глаз наиболее чувствителен. Для получения нового цвета, разное кол-во R,G,B добавляются к черному. В граф. файлах, представляют пиксели в виде числового триплета, трех числовых величин, соответствующих интенсивности красного, зеленого и синего цветов.

Первая колорометрическая система. Для представления модели выбраны след. Излучения. R- λ=700 нм, G- λ=546,1 нм, B- λ=435,8 нм