Sampling & Quantization

Sampling & Quantization
Дискретизация сигнала – разбиение непрерывного сигнала на «выборки» (sampling, sampling rate)
Квантование выборки – кодирование аналогового сигнала в дискретные величины (quantization)

Sampling & Quantization

Sampling (разрешение)
8x8
16x16
32x32
64x64
128x128
256x256

Quantization (глубина цвета)
2 цвета
8 цветов
3 цвета
16 цветов
4 цвета
256 цветов

Fixed Thresholding
оригинал
порог = 128

Random Thresholding
оригинал
«случайный» порог

Patterning
5 уровней
(2x2)
10 уровней
(3x3)

Ordered Dither
оригинал
матрица 2x2
увеличенный фрагмент
экран заполняется матрицами

Метод Байера получения матриц смешивания
Метод формирования полутоновых изображений путем пороговой обработки исходного изображения. Выбор порогов осуществляется с помощью матрицы со случайным набором порогов. Ее использование позволяет создать эффект “черепичной крыши”, что улучшает визуальное воспроизведение двухуровневых изображений.

Примеры матриц Байера
2x2
4x4

Примеры матриц Байера
8x8
16x16

Error Diffusion: алгоритм Флойда-Стейнберга
N=ближайший цвет I(x,y)
Pixel(x,y,N)
Error = значение цвета N – I(x,y)
Распространяем порции ошибки Error на еще не отрисованные точки
Переход к следующей точке

Error Diffusion: примеры фильтров
Frankie Sierra
False Floyd-Steinberg
Jarvice, Judice, Ninke
Stucki
Burkes

Подбор цвета: uniform palette
Универсальная палитра для любых изображений:
цвет задается по RGB каналам:
ColorNo = B + SizeB * (G + SizeG * R)
8
27
64
125
216

Подбор цвета: OS palette
Используются в индексированных графических режимах
MS Windows
Mac OS

Подбор цвета: WEB & safe palette
WEB палитра
оттенки по каналам
шаг: 0-51-102-163-204-255

Пример разных методов
random threshold
ordered dither
error diffusion

График МКО
Международная Комиссия по Освещенности (Commission internationale de l'éclairage - CIE)

RGB
red
green
blue

CMYK
cyan
magenta
yellow
black

HSV (тон, насыщенность, яркость)
hue
saturation
value

HSV conversion

YCrCb
Y
Cr
Cb