Проявления искажений в машинно-сгенерированных изображениях

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Проф. Митин Александр Иванович

2. Проявления искажений в машинно-сгенерированных изображениях

Проявления искажений в машинносгенерированных изображениях
Ступенчатость ребер
многоугольников
Некорректная визуализация тонких
деталей или текстуры
Неадекватное отображение очень
мелких объектов атрибутами
пиксела

3. Отображение очень мелких объектов атрибутами пиксела

4. Методы устранения ступенчатости изображений

Увеличение частоты выборки
• равномерное усреднение
• взвешенное усреднение (локальная
фильтрация)
Трактовка пиксела как конечной
области
• «площадная» интерпретация (эвристический
подход)
• свертка (математическое обоснование
эвристического подхода)
• аппроксимация полутонами (дизеринг)

5.

Изображение
отрезка в
дискретных
координатах
растра

6.

Равномерное усреднение

7.

Взвешенное усреднение

8. Локальная фильтрация пикселов

jmin
imin
imax
jmax

9. Сглаживающий нерекурсивный фильтр

Исходное
изображение
Маска
0 0 0
1
0
1
1
4
0 1 1
1 2 1
1
Маска
2
4
2
16
1 2 1

10. Простой метод устранения ступенчатости

11. Корректное закрашивание пикселов

C
Cф

12. Сглаживание с помощью оттенков цвета

Cx
C
Cф

13. Свертка и устранение ступенчатости

c( )
h( x) y( x)dx

14. Сглаживание с помощью отсечения

15. Дизеринг – увеличение количества оттенков цветов за счет снижения пространственного разрешения

С1
С2
С = (С1+ С2) / 2

16. Пример растра с использованием ячеек из двух пикселов

С1
С
С2

17. Растр из ячеек 22 (5 градаций цвета, из них градации 1, 2 и 3 дают новые оттенки)

Растр из ячеек 2 2
(5 градаций цвета, из них градации 1, 2 и 3
дают новые оттенки)

18. Растр из ячеек 33 (10 градаций цвета)

Растр из ячеек 3 3
(10 градаций цвета)

19. Растр из ячеек 55 (26 градаций цвета)

Растр из ячеек 5 5
(26 градаций цвета)

20. Квадратный растр на основе ячеек 55

Квадратный растр на основе ячеек
5 5

21. Диагональный растр из ячеек 55

Диагональный растр из ячеек 5 5

22. «Псевдодиагональный» растр из ячеек 88

«Псевдодиагональный» растр из
ячеек 8 8

23. Диагональный растр на основе ячеек 55

Диагональный растр на основе
ячеек 5 5

24. Использование точек разного размера

25. Использование более одного бита на пиксел

26. Частотная модуляция (ЧМ) растра из ячеек 55

Частотная модуляция (ЧМ) растра
из ячеек 5 5

27. ЧМ - растр на основе ячеек 55

ЧМ - растр на основе ячеек 5 5

28. Пороговое значение пиксела: метод Флойда-Стейнберга

29. Пороговое значение пиксела: метод упорядоченного возбуждения

0 2
,
[ D2 ]
3 1
4 Dn / 2
4 Dn / 2 2U n / 2
, n 4
[ Dn ]
4 Dn / 2 3U n / 2 4 Dn / 2 U n / 2
где n размер матрицы (степень двойки ) и
1 1 ... 1
1 1
[U n ]
1