26
Color Color Галинский В.А. Физико-математический лицей № 30 Computer Graphics Support Group 1 Цвет URL: http://www.school30.spb.ru/cgsg/cgc/ E-mail: [email protected]

Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

1

Цвет

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

E-mail: [email protected]

Page 2: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

2Sampling & Quantization

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

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

Page 3: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

3Sampling (разрешение)

8x8 16x16 32x32

64x64 128x128 256x256

Page 4: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

4Quantization (глубина цвета)

2 цвета

8 цветов

3 цвета

16 цветов

4 цвета

256 цветов

Page 5: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

5Fixed Thresholding

оригинал порог = 128

Page 6: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

6Random Thresholding

оригинал «случайный» порог

Page 7: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

7Patterning

5 уровней

(2x2)

10 уровней

(3x3)

Page 8: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

8Ordered Dither

оригинал матрица 2x2 увеличенный фрагмент

экран заполняется матрицами

Page 9: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

9Метод Байера получения матриц смешивания

Page 10: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

10Примеры матриц Байера

2x2 4x4

Page 11: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

11Примеры матриц Байера

8x8 16x16

Page 12: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

12Error 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

Page 13: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

13Error Diffusion: примеры фильтров

Frankie SierraFalse Floyd-Steinberg

Jarvice, Judice, Ninke

Stucki

Burkes

Page 14: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

14Подбор цвета: uniform palette

Универсальная палитра для любых изображений:цвет задается по RGB каналам:

ColorNo = B + SizeB * (G + SizeG * R)8

27

64

125

216

Page 15: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

15Подбор цвета: OS palette

Используются в индексированных графических режимах

MS Windows Mac OS

Page 16: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

16Подбор цвета: WEB & safe palette

WEB палитра

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

Page 17: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

17Пример разных методов

random threshold ordered dither error diffusion

Page 18: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

18График МКО

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

Page 19: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

19RGB

red green blue

Page 20: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

20CMYK

cyan magenta yellow black

Page 21: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

21HSV

hue saturation value

Page 22: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

22HSV conversion

Page 23: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

23YCrCb

Y Cr Cb

Page 24: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

24Коррекция цвета

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

γ1

вхвых II =

Page 25: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

25

• 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.

Page 26: Компьютерная графика, осень 2011: Цвет

ColorColor

Галинский В.А.Физико-математический лицей № 30

Computer Graphics Support Group

26Ссылки

• 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.