a digitális képfeldolgozás alapjai

A digitális képfeldolgozás alapjai

A digitális képfeldolgozás alapjai

Digitális képfeldolgozásDigitális képfeldolgozás

A számítógép a képi információkat is digitális adatokként kezeli, így a kép minden jellemzőjéhez valamilyen számot rendel.

A digit szó jelentése szám.A digitális jelentése, számszerű.A digitális információ számokká alakított információt jelent.

DigitalizálásDigitalizálás

A fotó vagy grafika digitalizálásakor az eredeti egy adott pontjáról mintát veszünk, majd a választott színrendszernek megfelelően a pont színével és árnyalatával arányosan létrehozunk egy számértéket.Ezek a pontok az eredeti pont síkbeli helyzetének megfelelően, egy kétdimenziós táblázatba helyezve kapjuk meg a digitális képet.Minden képpont (pixel) elérhető a koordinátája alapján.

DigitalizálásDigitalizálásDigitális kép keletkezhet:

Szkenneléssel

Digitális fényképezéssel

Digitális videóval

Rajzolással

Digitalizáló táblával

Digitális kép típusai

Vektorgrafikus kép: elem vagy alakzat koordinátákkal

matematikai képletekkel adható meg

Pixelgrafikus kép: képpontokból áll, jellemző a képpontok

és a színek száma

Vektorgrafikus kép Pixelgrafikus kép

Vektorgrafika alkalmazási területei

Vektorgrafika alkalmazási területei

•Mérnöki tervezés (CAD)•Térképészet (GIS)•Kiadványszerkesztés (DTP Desk Top Publishing) •Animáció és filmgyártás

Vektorgrafika Jellemzői:

a megjelenített kép elemeit a számítógép matematikailag leírható vonalakra görbékre bontja, majd ezek egyenleteit tárolja

a programok így felületeket színeznek

Előnyök hátrányok: az árnyalatokat nehézkesen kezeli nagyításkor a felbontás nem romlik mivel csak a

csomópontok koordinátái változnak, maga a képet leíró függvény nem

betűtípusok is ilyenek (TrueType)

PixelgrafikaPixelgrafika

• Képek feldolgozása, átalakítása, kezelése, rajzolására

• Programok: Photoshop, Paint, Gimp, PowerPoint stb.

Pixelgrafika Jellemzők:

Alapegysége és a felbontás egysége a képpont vagy PIXEL;

a képek külön tárolt képpontokból épülnek fel; minden képpont tulajdonságait numerikus értékek

határozzák meg (színmélység); A képminőséget befolyásoló tényezők: színmélység

felbontás Előnyök és hátrányok:

korlátlan színhasználat; a pixelméret csak bizonyos határok között

módosítható; képméret változáskor minőségromlás; a képeknek nagy a helyigénye;

SzínmélységSzínmélység

A számítógép a képi információkat is digitális adatokként kezeli, így a kép minden jellemzőjéhez valamilyen számot rendel

Ha egy kép 300 DPI-s, akkor Ha egy kép 300 DPI-s, akkor 1 inch hosszon 300 1 inch hosszon 300 képpontból áll!képpontból áll!

? pont? pont

DPI DPI (pont per Inch)(pont per Inch)

Felbontás Felbontás DPI (dot per inch)DPI (dot per inch)

1 inch=2,54 cm1 inch=2,54 cm

FelbontásFelbontás•Minél nagyobb a felbontás annál nagyobb a kép mérete!Minél nagyobb a felbontás annál nagyobb a kép mérete!

•A felbontás 2x-es növelésével a kép mérete a A felbontás 2x-es növelésével a kép mérete a négyzetesen nő!négyzetesen nő!

•A nagy felbontású képek csak normál felbontásban A nagy felbontású képek csak normál felbontásban látszanak a képernyőn! Ennek feldolgozása időt vesz látszanak a képernyőn! Ennek feldolgozása időt vesz igénybe. Következmény, lassú megjelenés.igénybe. Következmény, lassú megjelenés.

•Képernyőképek esetében a 72 DPI-s felbontást Képernyőképek esetében a 72 DPI-s felbontást használjuk a méret és a megjelenési idő miatt.használjuk a méret és a megjelenési idő miatt.

• Nagyfelbontású képeket nyomdai alkalmazásra, Nagyfelbontású képeket nyomdai alkalmazásra, archiválásra, vagy egyéb speciális feladatokhoz archiválásra, vagy egyéb speciális feladatokhoz használunk.használunk.

KépfelbontásKépfelbontás

Kimeneti felbontásKimeneti felbontás

A pixelgrafika alkalmazási A pixelgrafika alkalmazási területeiterületei

•DTP (Desk Top Publishing)

•Retusálás•Képmanipulálás•Nyomdai előkészítés•Reklám•Plakát•Címlapok

A pixeles és a vektoros kép különbségei:

A vektoros kép korlátlanul nagyítható. A pixeles kép tárolási mérete erősen függ a színmélységtől, a kép fizikai méretétől és a felbontástól.A vektoros kép mérete és színezése nem befolyásolja lényegesen a méretet. A pixeles kép feldolgozásának a mérete szabhat határt, gond lehet a memória, a tárolás.A vektoros kép bármikor átalakítható pixelessé. A vektorgrafikus programok egyszerű exportálással, a megfelelő felbontási paraméterek meghatározásával, képesek a vektorgrafikát pixeles grafikává alakítani.A pixeles képek csak speciális programokkal alakíthatók, korlátozott módon vektorossá.

A pixeles vagy rasztergrafikus kép pixelekből áll, egész képként kezelhető, a rajzi részek egymástól elválasztott külön elemekre nem bontható.A vektoros grafika matematikai módszerekkel leírt függvény, elemei külön is megváltoztathatók.A pixeles kép minőségromlás nélkül csak korlátozottan nagyítható vagy kicsinyíthető.

A vektorgrafika matematikai módszerekkel leírva és a tényleges kép

Képábrázolási módokKépábrázolási módok

• az egyes képpontokhoz tartozó információt egy bit hordozza (tusrajz) ezért csak 2 szín fordulhat elő a fekete és a fehér

Bittérképes kép:Bittérképes kép:

Képábrázolási módokKépábrázolási módok

• csak a szürke és árnyalatai jelenhetnek meg egyszerre legfeljebb 256 árnyalat• a kép pontonként 8 biten ábrázolható (FF fénykép)

Szürkeárnyalatos kép:Szürkeárnyalatos kép:

Képábrázolási módokKépábrázolási módok

• 256 (8 bit) szín jeleníthető meg egyszerre

Színpalettás kép:Színpalettás kép:

Képábrázolási módokKépábrázolási módok

• az egyes képpontokhoz tartozó információt 24 bit hordozza • összesen 16 millió szín jelenhet meg adott pillanatban

Valódi színezetű (true color) kép:Valódi színezetű (true color) kép:

SzínelméletSzínelmélet

Newton, prizmakísérlete: Newton, prizmakísérlete: •a fehér fény színek keverékéből jön összea fehér fény színek keverékéből jön össze•a komponensek egymás ellentéteia komponensek egymás ellentétei

A színtanban lévő két leggyakoribb modell:A színtanban lévő két leggyakoribb modell:ADDITÍV (ADDITÍV (RRGGBB) az eredő) az eredő fehérfehérSZUBTRAKTÍV (SZUBTRAKTÍV (CCMMYYK) az eredőK) az eredő feketefekete

• a színek különböző hullámhosszúságú fénysugarak az emberi szem egyszerre több hullámhosszon is érzékel, így az összhatás adja meg az adott színt

Thomas Young (1802): Thomas Young (1802): •három szín alapelve (három szín alapelve (vörösvörös, , zöldzöld, , ibolyaibolya))•szem színérzékeléseszem színérzékelése

SzínelméletSzínelmélet

Színmodellek

Vörös

Kék

SZUBTRAKTÍV (SZUBTRAKTÍV (CCMMYYK) az eredő feketeK) az eredő fekete

ADDITÍV (ADDITÍV (RRGGBB) az eredő fehér) az eredő fehér

Színbontás

Színbontás

A színek jellemzőiA színek jellemzői

• A fényerő mértéke megmutatja, hogy az adott szín mennyi fényt tükröz vissza illetve ereszt át

Fényerő (brightness):Fényerő (brightness):

Árnyalat (hue):Árnyalat (hue):• Az árnyalat határozza meg a szín pontos helyét a színskálán, azaz magát a színt

Telítettség (saturation):Telítettség (saturation):• Az adott színben levő szürke mennyiségét jelenti. Minél kevesebb a szürke mennyisége annál tisztább, telítettebb a szín. A telített színek nem tartalmaznak szürkét vagy feketét.

Áttetszőség (opacitás):Áttetszőség (opacitás):• Festékek jellemzője, azt mutatja meg az alatta levő festékréteg mennyire üt át

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

• milyen módon szeretnénk a képet megjeleníteni (nyomtatás, képernyő)

• milyen további platformokon akarjuk a képet megjeleníteni

• akarunk-e vagy kell-e konvertálnunk más formátumba• tömörítés és kódolás lehetősége• hírközlésben akarjuk-e továbbítani• nyomdai munkálatokhoz használjuk-e

Milyen formátumot válasszunk?Milyen formátumot válasszunk?

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

• operációs rendszer független,• hardver független,• alkalmas bináris, vonalas, szürkeségi fokozatokat

tartalmazó képek mentésére, (mind a 4 képábrázolási módban)

• Alkalmas RGB és CMYK színtérben készített képek tárolására,

• veszteségmentes tömörítési lehetőség (LZW compression),• engedi a képi információktól eltérő adatok

(pl. nyomtatási beállítások, színkorrekció, szöveg) mentésének lehetőségét

• kiterjesztése .TIF.TIF

TIFF(Tagged Image File Format)TIFF(Tagged Image File Format)

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

• a DOS és Windows op. rendszerek általános képformátuma,mentéskor megadhatjuk a kimeneti op. r. típusát (WindowsOS/2

• színmélység 1, 8, 16, 24 bit, (kezdetben csak 16 bit volt)• veszteségmentes tömörítési lehetőség (RLE)• Nem támogatja a CMYK színteret, csak RGB képek mentésére használhatóKiterjesztés: BMP.BMP.

BMPBMP

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

•veszteséges tömörítési eljárással készül, •tömörítési arány: 1:5; 1:15 ,

•A tömörítés lényege: az emberi szem kevésbé érzékeny a színkülönbségekre mint a világossági szint változásaira (színkivonás).•A JPEG eljárás 8 pixeles mátrixokban elemzi és cseréli az ismétlődő, hasonló pixeleket.

•több minőségi faktorban menthető el, •csak részletgazdag nagyobb méretű képek esetén használjuk,•nyomdai feldolgozásra nem nyomtatásra részben ajánlott,•mérete miatt kiválóan alk. képernyőn ill. Interneten való, megjelenítésre,•kiterjesztése .JPG.JPG

JPEG (Joint Photographic Experts Group)JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

• Z-Soft cég fejlesztette ki DOS Windows platformokra,• 8; 24 bites RGB képek mentésére alkalmas,• kiterjesztése .PCX.PCX

PCXPCX

GIF (Graphics Interchange Format)GIF (Graphics Interchange Format)• az Internet legelterjedtebb formátuma, a WEB és HTML

on-line rendszerek leíró nyelvet közvetlenül használóraszteres formátum,

• 8 bites lehet tömörített formában,

• Fejlesztés alatt áll a GIF 24, amely 24 bit színinformáció tárolására is képes.

• A képben az algoritmus ismétlődő jelláncokat keres és ezeket egy indexszel jelöli, amit egy hozzárendelt táblázatban tárol.

• A GIF transzparens lehet és animálható.

• kiterjesztése .GIF.GIF

Digitális képformátumokDigitális képformátumokPNG (Portable Network Graphics)

1995-ben a World-Wide-Web Consortium (W3C) a GIF alternatívájaként fejlesztette ki. A cél a GIF és a JPEG tulajdonságainak és lehetőségeinek egyesítése.PNG-8 Formátum: Ez hivatott direkt a GIF kiváltására. Gyakorlatilag ugyanott alkalmazható. • Ugyanúgy csak 256 színt képes kezelni. • 1 bit transzparens lehetősége van • Nem animálható • Veszteségmentesen tömörít, de nem a jogilag védett LZW-algoritmussalPNG-24 Formátum: Inkánbb a JPEG konkurense kíván lenni. • Veszteségmentes (JPEG-gel ellentétben) a tömörítése 24 vagy akár 48 bit színmélységben • 8 bites alfa-csatornát vihet magával transzparens információ számára, ahol rész-transzparencia is lehetségesA PNG előnye még, hogy érzéketlenebb a hibákra, mint a GIF vagy a JPEG. Míg azoknál egy bit-hiba az egész képet tönkreteheti, a PNG-nél csak a hibás tartományra terjed ki a probléma.Hátrány, hogy még nem minden böngésző tudja korrekten megjeleníteni. Éppen a Windows-operációs rendszernél az Internet Explorer szenved a 8-bites transzparenciával.

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

•Postscript formátumban tárol (egy lapleíró nyelv)•Az Adobe fejlesztése mind raszter, mind vektor adatok tárolására alkalmas.•platformfüggetlen ahol szükség van különböző grafikai (festő-, vektor) programok egymás közti adatcseréjére. •A képi modell alapértelmezésben a lapot 1/72 inch-es felbontással kezeli, tehát rajzoláskor mintha ez a háló lenne a lapon. EPS formátum a •PostScript adatok becsomagolt formátuma. A PostScript nyelv gazdag utasításkészlete lehetővé teszi igen bonyolult szöveggel és grafikával •zsúfolt lapok nyomtatását. •A grafika leírása szöveges formában történik. •Kiterjesztése .EPS.EPS

EPS (Encapsulated PostScript File)EPS (Encapsulated PostScript File)

•mint a nevéből is kiderül a Photoshop saját adatformátuma.

•mind bittérképes, mind tónusos, RGB és CMYK adatok tárolására alkalmas.

•A Photoshop saját formátumának előnye a többivel szemben

•a gyorsabb lemezkezelés (mentés, töltés), de fő haszna, a rétegek, csatornák, szekciók, stb. tárolása.

•Ez is platformfüggetlen, bármely más rendszeren futó Photoshop képes adatot cserélni.

•kiterjesztése .PSD.PSD

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

PSD PSD (PhotoShop Draw)(PhotoShop Draw)

Nyers adatformátum, azt jelenti, hogy az adatok közvetlenül a CCD-képérzékelőből kerülnek feldolgozásra. Az adatok továbbítása az eredeti állapotban történik, nem a digitális kamerában megy végbe az adatfeldolgozás. A RAW fájlok általában kisebbek a TIFF formátumban mentett fájloknál, mert a színadatok ezen a ponton még nem kerültek feldolgozásra. A fájlok megtekintéséhez és szerkesztéséhez, valamint egy megszokottabb formátumban való elmentéséhez speciális program vagy plug-in szükséges.

Photoshop-ban a RAW formátumú állományok megnyitáskor a kép adatait a felhasználónak kell megadnia ahhoz, hogy az állományt a program helyesen értelmezze.

Digitális képformátumokDigitális képformátumok

RAW formátum, „digitális negatív”RAW formátum, „digitális negatív”