Вопрос 16. Масштабирование и трансформация изображений.

Масштабирование

– изменение размеров изображения с сохранением пропорций

Изменение количества пикселей в изображении (увеличение или уменьшение) приводит к ухудшению качества.

Для минимизации потерь используются различные методы преобразования пикселей (интерполяция).

Интерполяция – способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся набору известных значений.

Стандартные алгоритмы масштабирования

· метод ближайшего соседа

· билинейная интерполяция

· бикубическая интерполяция

·

Метод ближайшего соседа

Интерполяция методом ближайшего соседа (ступенчатая интерполяция) — метод интерполяции, при котором в качестве промежуточного значения выбирается ближайшее известное значение функции.

Увеличение изображения достигается за счет размножения (периодического дублирования) пикселей.

Уменьшение осуществляется за счет сокращения (исключения) пикселей изображения.

Достоинства: сохраняет резкие границы

Недостатки: привносит в изображение ступенчатость

Билинейная интерполяция

Билинейная интерполяция использует для расчета цветов дополнительных пикселей взвешенную сумму ближайших четырех пикселей исходного изображения (при увеличении) или взвешенную сумму группы пикселей (при уменьшении).

Достоинства: обеспечивает более плавные переходы и плавный тоновый диапазон цветов

Недостатки: эффект сглаживания деталей, снижение контрастности (резкости на границах), небольшой эффект ступенчатости сохраняется

Бикубическая интерполяция

Значение функции в искомой точке вычисляется через ее значения в 16-ти (8-ми) соседних точках.

Достоинства: обеспечивает более плавные переходы и плавный тоновый диапазон цветов, добавляет эффект улучшения резкости за счет повышения контрастности переходов

Недостатки: сохраняется размытость изображения

Специальные алгоритмы масштабирования цифровых изображений

· Цель: устранить размытость изображения, возникающую при применении стандартных алгоритмов масштабирования

Идеальный алгоритм должен соответствовать условиям:

· интерполяция области непрерывного тона

· обеспечение четкости горизонтальных и вертикальных линий

· сглаживание диагональных линий и кривых

·

Изменение разрешения графического изображения

Разрешение – количество точек, приходящихся на единицу длины (точек на дюйм – dpi, пикселей на дюйм – ppi).

Чем больше точек используется для представления изображения (чем больше разрешение), тем визуально качественнее выглядит изображение и тем больше размер файла.

Разрешение оригинала зависит

• от требований к качеству

• изображения и размеру файла

• от требований к способу оцифровки

• и создания исходной иллюстрации

• от избранного формата файла

чем выше требование к качеству изображения, тем выше должно быть разрешение оригинала

Разрешение экранного изображения

Размер пикселя зависит

• от выбранного экранного разрешения

• от разрешения оригинала

• от масштаба изображения

Разрешение печатного изображения

Размер точки растрового изображения на твердой копии зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала.

При растрировании на оригинал накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра.

Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (lines per inch – Ipi) и называется линиатурой.

Масштабирование изображений в графических редакторах

Масштабирование - сжатие или растяжение изображения по горизонтали и/или вертикали.

При масштабировании изменяется ширина и/или высота изображения.

Масштабные коэффициенты – показывают количественное значение, на которое требуется сжать или растянуть изображение по горизонтали или вертикали.

Формы задания масштабных коэффициентов

· Нормализованная - за единицу принимаются размеры исходного изображения (значения меньше единицы соответствуют сжатию изображения, значения больше единицы – растяжению)

· Процентная - нормализованные значения умножаются на 100%

· Непосредственная - размеры по горизонтали и вертикали задаются в виде количества пикселей по тому или другому измерению