20110925 computer graphics_galinsky_lecture03_color

1

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

Цвет

URL: http://www.school30.spb.ru/cgsg/cgc/

E-mail: [email protected]

2

ColorColor



Sampling & Quantization

• Дискретизация сигнала – разбиение непрерывного сигнала на «выборки» (sampling, sampling rate)

• Квантование выборки – кодирование аналогового сигнала в дискретные величины (quantization)

3

ColorColor



Sampling (разрешение)

8x8 16x16 32x32

64x64 128x128 256x256

4

ColorColor



Quantization (глубина цвета)

2 цвета

8 цветов

3 цвета

16 цветов

4 цвета

256 цветов

5

ColorColor



Fixed Thresholding

оригинал порог = 128

6

ColorColor



Random Thresholding

оригинал «случайный» порог

7

ColorColor



Patterning

5 уровней

(2x2)

10 уровней

(3x3)

8

ColorColor



Ordered Dither

оригинал матрица 2x2 увеличенный фрагмент

экран заполняется матрицами

9

ColorColor



Метод Байера получения матриц смешивания

10

ColorColor



Примеры матриц Байера

2x2 4x4

11

ColorColor



Примеры матриц Байера

8x8 16x16

12

ColorColor



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

13

ColorColor



Error Diffusion: примеры фильтров

Frankie SierraFalse Floyd-Steinberg

Jarvice, Judice, Ninke

Stucki

Burkes

14

ColorColor



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

15

ColorColor



Подбор цвета: OS palette

Используются в индексированных графических режимах

MS Windows Mac OS

16

ColorColor



Подбор цвета: WEB & safe palette

WEB палитра

оттенки по каналамшаг: 0-51-102-163-204-255

17

ColorColor



Пример разных методов

random threshold ordered dither error diffusion

18

ColorColor



График МКО

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

19

ColorColor



RGB

red green blue

20

ColorColor



CMYK

cyan magenta yellow black

21

ColorColor



HSV

hue saturation value

22

ColorColor



HSV conversion

23

ColorColor



YCrCb

Y Cr Cb

24

ColorColor



Коррекция цвета

• LUT: Color = LUT[Color];• Гамма коррекция, контрастность, яркость

1

вхвых II

25

ColorColor



• Практические задания– Реализовать полутонирование (dither/error

diffusion) для монохромных изображений (результат выводить на экран или в файл)

– Реализовать программу, выполняющую коррекцию цвета в полноцветном изображении путем изменения цветов в разных моделях (рассмотреть RGB и HSV). Результат демонстрировать на примере любого растрового изображения.

– Реализовать сохранение растрового изображения в собственный формат, использующий цветовую модель YCrCb и разные коэффициенты квантования для компонент.

26

ColorColor



Ссылки

• P. Heckbert, "Color image quantization for frame buffer display,", Computer Graphics, 16(3), pp. 297-307 (1982).

• R. Ulichney, “Digital Halftoning,” The MIT Press, 1993. • R. Floyd and L. Steinberg, “An adaptive algorithm for spatial gray

scale,” SID 1975 Symp. Dig. Tech. Papers, pp. 36-37, 1975. • B. E. Bayer, “An optimum method for two-level rendition of

continuous-tone pictures,” IEEE International Conference on Communications, vol. 1, pp. 26-11 to 26-15, 1976.

20110925 computer graphics_galinsky_lecture03_color

Documents

Transcript of 20110925 computer graphics_galinsky_lecture03_color