A digitális képfeldolgozás alapjai

1. A digitális képfeldolgozás alapjai

2. Digitális képfeldolgozás A digit szó jelentése szám. A digitális jelentése, számszerű. A digitális információ számokká alakított információt jelent. A számítógép a képi információkat is digitális adatokként kezeli, így a kép minden jellemzőjéhez valamilyen számot rendel.

3. Digitalizálás • 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.

4. Digitalizálás Digitális kép keletkezhet: Szkenneléssel Digitális fényképezéssel Digitális videóval Rajzolással Digitalizáló táblával

5. Digitális kép típusai • Vektorgrafikus kép: • elem vagy alakzat koordinátákkal matematikai képletekkel adható meg • Pixelgrafikus kép: • képpontokból áll,jellemző a képpontok és a színek száma

6. Vektorgrafikus kép Pixelgrafikus kép

7. Vektorgrafika alkalmazási területei • Mérnöki tervezés (CAD) • Térképészet (GIS) • Kiadványszerkesztés (DTP Desk Top Publishing) • Animáció és filmgyártás

8. 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)

9. Pixelgrafika • Képek feldolgozása, átalakítása, kezelése, rajzolására • Programok: Photoshop, Paint, Gimp, PowerPoint stb.

10. 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: színmélységfelbontás Előnyök és hátrányok: korlátlan színhasználat; a pixelméret csak bizonyos határok között módosítható; képméret változáskor minőségromlás; a képeknek nagy a helyigénye;

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

12. Felbontás DPI (dot per inch) Ha egy kép 300 DPI-s, akkor 1 inch hosszon 300 képpontból áll! 1 inch=2,54 cm ? pont DPI (pont per Inch)

13. Felbontás • Minél nagyobb a felbontás annál nagyobb a kép mérete! • A felbontás 2x-es növelésével a kép mérete a négyzetesen nő! • A nagy felbontású képek csak normál felbontásban látszanak a képernyőn! Ennek feldolgozása időt vesz igénybe. Következmény, lassú megjelenés. • Képernyőképek esetében a 72 DPI-s felbontást használjuk a méret és a megjelenési idő miatt. • Nagyfelbontású képeket nyomdai alkalmazásra, archiválásra, vagy egyéb speciális feladatokhoz használunk.

14. Képfelbontás

15. Kimeneti felbontás

16. A pixelgrafika alkalmazási területei • DTP (Desk Top Publishing) • Retusálás • Képmanipulálás • Nyomdai előkészítés • Reklám • Plakát • Címlapok

17. A pixeles és a vektoros kép különbségei: • 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 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 vektorgrafika matematikai módszerekkel leírva és a tényleges kép

18. Képábrázolási módok Bittérképes kép: • az egyes képpontokhoz tartozó információt egy bit • hordozza (tusrajz) ezért csak 2 szín fordulhat elő a • fekete és a fehér

19. Képábrázolási módok Szürkeárnyalatos kép: • csak a szürke és árnyalatai jelenhetnek meg egyszerre legfeljebb 256 árnyalat • a kép pontonként 8 biten ábrázolható (FF fénykép)

20. Képábrázolási módok Színpalettás kép: • 256 (8 bit) szín jeleníthető meg egyszerre

21. Képábrázolási módok Valódi színezetű (true color) kép: • az egyes képpontokhoz tartozó információt 24 bit hordozza • összesen 16 millió szín jelenhet meg adott pillanatban

22. Színelmélet • Newton, prizmakísérlete: • a fehér fény színek keverékéből jön össze • a komponensek egymás ellentétei

23. Színelmélet • Thomas Young (1802): • három szín alapelve (vörös, zöld, ibolya) • szem színérzékelése • a színek különböző hullámhosszúságú fénysugarak • az emberi szem egyszerre több hullámhosszon is érzékel, így az összhatás adja meg az adott színt A színtanban lévő két leggyakoribb modell: ADDITÍV (RGB) az eredőfehérSZUBTRAKTÍV (CMYK) az eredőfekete

24. Színmodellek SZUBTRAKTÍV (CMYK) az eredő fekete Vörös Kék ADDITÍV (RGB) az eredő fehér

25. Színbontás

26. Színbontás

27. A színek jellemzői Fényerő (brightness): • A fényerő mértéke megmutatja, hogy az adott szín mennyi fényt tükröz vissza illetve ereszt át Árnyalat (hue): • Az árnyalat határozza meg a szín pontos helyét a színskálán, azaz magát a színt 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): • Festékek jellemzője, azt mutatja meg az alatta levő festékréteg mennyire üt át

28. Digitális képformátumok Milyen formátumot válasszunk? • 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

29. Digitális képformátumok TIFF(Tagged Image File Format) • 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

30. Digitális képformátumok BMP • 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 használható • Kiterjesztés: BMP.

31. Digitális képformátumok JPEG (Joint Photographic Experts Group) • 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

32. Digitális képformátumok PCX • Z-Soft cég fejlesztette ki DOS Windows platformokra, • 8; 24 bites RGB képek mentésére alkalmas, • kiterjesztése .PCX GIF (Graphics Interchange Format) • az Internet legelterjedtebb formátuma, a WEB és HTMLon-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

33. Digitális képformátumok PNG (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-algoritmussal • PNG-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 lehetséges • A 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.

34. Digitális képformátumok EPS (Encapsulated PostScript File) • 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

35. Digitális képformátumok PSD (PhotoShop Draw) • 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

36. Digitális képformátumok RAW formátum, „digitális negatív” 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.