|
Digitális kép -2.
Péter 2007.09.02. 15:39
 Színmélység, színcsatornák.
Színmélység
A digitális képnél a pixelek színét a képfájlban egy kettes számrendszerbeli szám írja le. A különböző digitális képeknél ez a számsor különböző hosszúságú lehet. A kép információtartalma, minősége szempontjából nem közömbös, hogy hány számjegy áll rendelkezésre a színek leírásához. Minél több számjeggyel (bittel) definiáljuk egy képpont színét, annál több szín jelenhet meg az adott képen. Egy képen csak annyi szín lehet, amennyit az egyes pixelek színét meghatározó számjegyek hosszúsága lehetővé tesz. A színmélység (bitmélység) a pixelek színét leíró számjegyek (bitek) mennyiségére utal. A színmélységet a képpontokat definiáló bitek számával adják meg. Szerencsére ebben a dologban nincs sok variáció, mert a gyakorlatban kialakultak bizonyos szabványok. Például lehet a kép 1, 8, 16 vagy 24 bites. Ritkábban ennél nagyobb színmélységű képeket is használnak, például 32, 36, 42 vagy 48 biteseket.
Az egybitesnek nevezett képek pixeleinek színét csak a nullával vagy az egyes számmal jelölhetjük. Ezért az ilyen képeken csak kétféle szín lehet jelen. Például a fehér és a fekete. Egybites színmélységgel vonalas rajzokat vagy szöveges dokumentumokat szoktak tárolni.
1 bit = 21 = 2. Az ilyen képen csak kétféle színű lehet minden pixel
Az egybitesnek nevezett képek pixeleinek színét csak a nullával vagy az egyes számmal jelölhetjük. Ezért az ilyen képeken csak kétféle szín lehet jelen. Például a fehér és a fekete. Egybites színmélységgel vonalas rajzokat vagy szöveges dokumentumokat szoktak tárolni.
2 bit = 22 = 2x2 = 4. Itt összesen négyféle szín valamelyikét vehetik fel a pixelek. Ezért a képen csak négyféle szín lehet.
Színcsatornák
Minden valós szín meghatározható három megfelelően megválasztott színnel vagy más három adattal. Ezek az adatok azonban különbözőek lehetnek. Ennek megfelelően a színek meghatározásának különböző módjai lehetségesek. Egy adott képfájl mindig egy adott módot használ. A grafikai programokkal a kép általában átalakítható az egyik módból a másikba. Az egyes módokat a képek különböző felhasználási területeihez, azok igényeinek megfelelően alakították ki. Például más színkezelést igényel a nyomdaipar és mást a színes televízió.
RGB (Red, Green, Blue) - vörös, zöld, kék összetevők arányával határozzuk meg a színt.
HSB (Hue, Saturation, Brightness) - színezet, telítettség, világosság.
CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) - kékeszöld, bíbor, sárga, fekete.
Lab (Lightness, a, b) világosság, zöld-bíbor különbség, kék-sárga különbség.  R - vörös színcsatorna
 G - zöld színcsatorna B - kék színcsatorna
A szín meghatározása a gyakorlatban úgy történik, hogy az egyes alapszínek értékeihez számokat rendelnek. Az RGB módban például külön-külön számszerűen meghatározzák az adott szín vörös, zöld és kék összetevőinek mértékét. Ebből a meghatározásból az egyik alapszín és annak értéke jelent egy színcsatornát. Az RGB módú kép színeit tehát a vörös, zöld és kék színcsatorna értékei definiálják. (Erről konkrétabban a 24 bites kép című résznél esik szó.) A számítógépek monitorai az RGB színmódot használják. A monitor képernyőjén a képet különböző erősséggel világító pontok alkotják. A fénykibocsátás erőssége nagy különbségeket mutathat, ezért ezzel a módszerrel sokféle szín megjeleníthető.
A 24 bites képek
A színes fényképek digitális rögzítésének alapszabványa a 24 bites színmélység. Ezt true color-nak (teljes színű) is nevezik. Itt minden pixel színét egy 24 számjegyből álló számsor határozza meg. Ez 16,7 millió színt jelent. (Ez 2 24, azaz 2 huszonnegyedik hatványa.) Az RGB színmódban a három alapszín erősségét a 0-tól 255-ig terjedő számsor számaival jelölik. A 0 (nulla) jelenti a feketét, a 255 a telített színt. Tehát például a feketétől a telített vörösig 256 világossági fokozat lehetséges. Ugyanennyi fokozat áll rendelkezésre a zöld, illetve a kék alapszín értékének jelzéséhez. Az R:0, G:0, B:0 értékek a fekete színt, az R:255, G:255, B:255 számok a fehéret jelölik.  RGB színcsatornák színei Ha a három szám azonos érték, akkor a három alapszín azonos erősséggel van jelen. Ez mindig valamilyen szürke árnyalat. A színnek akkor van színjellege (tarka), ha az alapszínek nem egyenlő arányúak. Az RGB színmeghatározás (színkeverés) megfelel a fotográfiában szokásos additív színkeverés módszerének. Ennek megfelelően minden színcsatorna értékét egy 8 bit hosszúságú számsor jelöli. A három színcsatorna leírásához ezért 24 bitből álló számsor szükséges.  Színek RGB színösszetevőkkel
Nagyobb színmélység
A nagyobb színmélység gyakorlati jelentősége a kép egyes "kényes" színeinél, tónusainál mutatkozik meg. Ilyenek a legsötétebb vagy a legvilágosabb árnyalatok. Az igényes szkennerek és digitális fényképezőgépek az eredeti kép színeit 24-nél több számjeggyel is képesek rögzíteni. Gyakori a 36 (3x12), esetleg a 42 (3x14) vagy a 48 (3x16) bites formátum. Ebben az esetben az alapszínek a fekete és a telített változat közötti tartományt 256-nál több fokozatra osztják be. Így a képződő digitális adatállományban a 24 bites képhez viszonyítva az eredeti finomabb árnyalati különbségei is megjelennek. Felmerülhet a kérdés, hogy miért van erre szükség, ha a kimeneti eszközök (monitorok, nyomatok, papírképek) nem képesek ennyi árnyalatot visszaadni. A választ a kép digitalizálás utáni nagyobb mértékű korrekciós lehetősége adja. A digitális kép tónusainak vagy színeinek módosítása mindig az eredeti képadatok egy részének elvesztésével jár. Ezért a végső kép szempontjából nem mindegy, hogy mekkora adatmennyiségből veszítünk a módosításkor.
Alulexponált kép
Az itt bemutatott példa egy alulexponált kép korrekcióját mutatja. Ha az eredeti állomány 24 bit színmélységű volt, akkor a világosítás során kevesebb szín marad a képen, mintha eleve jól lett volna exponálva. Ez a „színhiányos” jelleg a finom tónusátmenetek elvesztésében mutatkozik. A kép hisztogramja fésűfogakhoz hasonló, ami azt mutatja, hogy köztes színek hiányoznak. Ha egy 36 bit színmélységű állományon elvégezzük ugyanazt a korrekciót és átkonvertáljuk 24 bit színmélységre, akkor megmaradnak a finom árnyalatok. A kép hisztogramjáról leolvasható, hogy itt ki van használva az egész színskála.
Korrekció 24 bites eredetiből
Korrekció 36 bites eredetiből
8 bites színes képek
Színes képeket is lehet 8 bit színmélységgel tárolni (indexed color). Az ilyen kép csak 256 különböző színű pixelből állhat. Ez a módszer elsősorban grafikák vagy más kevés színt tartalmazó látványok megfelelő visszaadására alkalmas. Fényképszerű tónusos képeknél csak bizonyos kompromisszumokkal alkalmazható. Egyes témáknál (például arcképeknél) zavaró lehet a finom tónusátmenetek lépcsőzetessé vagy raszteressé válása. Ennek a megoldásnak az előnye a viszonylag kis fájlméret. Ma már az informatikai eszközök fejlődésével és a kommunikációs vonalak átviteli kapacitásának növekedésével erősen lecsökkent a 8 bites színkezelés jelentősége. Egyes felhasználásoknál (internet, vektoros grafikai programok) azonban még vélhetően egy ideig fognak használni ilyen képeket. Ezért erről is szükséges szót ejtenünk.
A 8 bites színes képek adatállományának fontos része az úgynevezett paletta (color table). Ez tartalmazza, és a megjelenítő program számára definiálja azt a 256 színt, ami a képet alkotja. A különböző képeknek különböző lehet a palettájuk. Egyes programok szabványos palettát használnak, de a paletta alkalmazkodhat is a kép színeihez. A szabványos paletta hátránya, hogy a kép színei az eredetihez képest jobban megváltoznak, mert kevesebb palettaszín felel meg a kép eredeti színeinek. Itt tehát nincsenek színcsatornák.
A 8 bites kép színei akkor közelítik meg legjobban az eredeti true color kép színeit, ha adaptív palettát használunk (adaptív palette). Ebben az esetben a paletta a kép legfontosabb színeiből épül fel. A kevés színből álló motívumok adaptív palettával meglehetősen valószerű látványt adnak. Az igényesebb grafikai programok a true color képek 8 bitessé konvertálásakor lehetőséget adnak a paletta típusának megválasztására.
Forrás: fotovilag.hu
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
