Роздільна здатність моніторів, принтерів, сканерів

з 256 кольорів. Тоді для кодування кольору використовують один байт. Можливі економніші палітри, наприклад, 4 біти - 16 кольорів. У випадку 16 кольорів одного байту досить для розміщення інформації про два колірні елементи.

Одноколірні півтонові зображення (gray picture), прикладом яких можуть служити чорно-білі фотографії - ще один тип зображень. Півтоновими їх називають тому, що вони містять необмежену кількість відтінків сірого кольору - від чисто білого до чорного.

Як це прийнято в цифрових технологіях, необмежена кількість відтінків сірого при цифровому кодуванні замінюється обмеженою кількістю їх кодів. Роздільна здатність за відтінками сірого визначає кількість значень відтінків, які ми здатні закодувати. Якщо обмежитися 4 бітами, то зображення міститиме 4 відтінки сірого. Якщо для кодування використовується один байт, то матимемо 256 різних значень відтінків сірого. Якщо позначити відтінок, що відповідатиме чорному кольору через нуль, а білому - через одиницю, цифрові коди повинні давати дискретну лінійну залежність з кроком h8 = 1:255 = 0,0039215 H 0,03.

Скільки рівнів сірого потрібно для реалістичного відтворення зображень? Вважається, що око розрізняє не більше від 64 рівнів. Значення кроку h6 складе h6 = 1:64 = 0,016 H 0,02. На мал. 3. 20 подані приклади зображень з різною роздільною здатністю відтінків сірого. Для цифрового кодування відтінків сірого кольору в принципі можна було б обмежитися 6 бітами. Але потрібно пам'ятати про похибки, що виникнуть при цифровому кодуванні, а особливо при скануванні зображення (див. відповідний розділ). А тому прийнято використовувати звичайне байтове кодування, що дає 256 відтінків.

 

Цікаво, що роль темних і світлих тонів, як і їх зорове сприйняття істотно відрізняються. Спочатку зупинимося на так званій проблемі гамма-корекції. Справа в тому, що яскравість люмінофору не пропорційна напрузі, підведеній до катодної трубки. Це степенева залежність виду , де значення і залежно від типу пристрою складає біля 0,45 і називається показником нелінійності датчика

Тоді обернена до і величина має значення приблизно 2,2, а відповідний графік залежності G від I має вигляд параболи. Проблему нелінійності добре ілюструє мал. 3. 21, на якому зображені графіки прямої пропорційної  і квадратичної  залежностей ( ). При  парабола проходить під прямою, тобто . Це значить, що інтенсивність світла менша, ніж при прямо пропорційній залежності, а тому ділянки тіні були б темнішими, ніж вони мали б бути. При графіки перетинаються, а далі . Ділянки світла світліші, ніж треба.

Гамма-корекція монітора полягає у виведенні на екран монітора замість величини інтенсивності G величини Gcor, що розраховується як , де Gmax - максимально можливе значення інтенсивності (білий колір). Проста гамма-корекція виконується апаратно. Складніші види корекції будуть розглянуті пізніше.

Друга проблема полягає в нелінійному характері зорового сприйняття. На мал. 3. 22 зображена шкала сірих півтонів або "сірий клин". Від прямокутника до прямокутника інтенсивність змінюється на величину 0,05. В області світла прямокутники розрізняються чітко, в області тіні не розрізняються зовсім.

 

Сказане ще раз підтверджує необхідність точнішого кодування півтонів, принаймні достатнього для розрізнення в області максимального сприйняття. Закодовані в цифровому вигляді сірі зображення перетворюються на зображення в градаціях сірого кольору.

Нарешті останній тип зображення - це повноколірне півтонове зображення. Таке зображення можна кодувати в колірній моделі RGB, використовуючи по 256 відтінків кожного з кольорів. Всього це дасть 256 х 256 х 256 = 16,8 млн. кольорів. Це так

1 2 3 4 5 6 7