Conversia între reprezentații - prelucrarea de imagini

1. Imaginea

O imagine este o suprafata de obicei dreptunghiulara caracterizata, la nivelul oricarui punct al ei, de o anumita culoare.

La modul ideal, culoarea variaza in mod continuu in oricare directie. Din pacate, in sistemele numerice, nu se pot utiliza marimi care variaza continuu ci doar forma discretizata a acestora.

Discretizarea este operatia prin care se reprezinta o marime cu variatie continua sub forma unui ansamblu finit de esantioane.

De exemplu: temperatura mediului ambiant variaza in mod continuu pe durata unei zile, totusi se poate reprezenta evolutia acestiea prin intermediul valorilor masurate la un interval de un minut. Se poate observa ca pentru a se obtine o captare cit mai fidela a evolutiei temperaturii aceasta trebuie masurata la un interval cit mai scurt posibil. In caz contrar (spre exemplu daca s-ar masura o data pe ora) se pot pierde anumite variatii care au aparut intre doua masuratori si care astfel nu mai pot fi observate.

Discretizarea consta in impartirea imaginii intr-un caroiaj asemanator unei table de sah. Fiecare sectiune de imagine delimitata de acest caroiaj va fi considerata ca avind o culoare uniforma - o medie a culorii existente pe aceasta sectiune. Aceste sectiuni mai sint denumite si pixeli sau ppuncte, numarul acestora definind rezolutia imaginii. Astfel se poate afirma, de exemplu, ca o imagine oarecare are o rezolutie de 640x480 pixeli ceea ce inseamna ca pe suprafata acesteia s-a definit un caroiaj care o imparte pe orizontala in 640 de sectiuni iar pe verticala in 480.

Orice culoare poate fi descompusa in trei culori primare (rosu-R, verde-G si albastru-B), cu alte cuvinte orice imagine poate fi obtinuta prin suprapunerea aditiva a trei radiatii luminoase avind aceste trei culori si intensitati diferite.

Deci, pentru a reprezenta numeric o culoare este suficient sa reprezentam intensitatile luminoase ale celor trei culori primare. Daca alocam cite 8 biti pentru fiecare componenta se pot codifica 256 nivele de intensitate, astfel, absenta culorii (intensitate zero) se codifica prin valoarea 00000000 binar (00h) iar intensitatea maxima prin cea mai mare valoare reprezentabila pe 8 biti si anume 11111111 binar (FFh).

Rezolutia unei imagini este numarul de linii si coloane al matricii în care este stocata imaginea.

Definitia unei imagini (engl. "pixel depth") indica numarul de culori sau nuante de gri care pot fi distinse într-o imagine. Definitia mai înseamna numarul de biti folositi pentru codificarea intensitatii fiecarui pixel.

Numarul de plane ale unei imagini este numarul de matrici care compun imaginea. O imagine în niveluri de gri sau pseudo-color este compusa dintr-un singur plan, pe când o imagine color ("true color") este compusa din trei plane (rosu, verde si albastru, RGB )

1. Imagini RGB (“truecolour”)

•În acest cub al culorilor, originea axelor R, G si B corespunde culorii negre (0, 0, 0).

•Vârful opus al cubului corespunde culorii albe (255, 255, 255).

•Diagonala cubului, între negru si alb corespunde tonurilor de gri (grayscale) (R=G=B).

•Trei dintre vârfuri corespund culorilor primare rosu, verde si albastru.

•Celelalte 3 vârfuri corespund culorilor complementare: turcoaz mov si galbe (Cyan, Magenta and Yellow).

Dacă translatăm originea sistemului de coordonate în punctul „alb” si redenumim cele 3 axe de

coordonate ale sistemului în C, M, Y obtinem spatiul de culoare complementar CMY, (folosit

la dispozitive de imprimare color).