Határozza meg a vektoros és pixeles képfeldolgozás menetét, eszközeit és az elektronikus képformátumokat! Képek digitalizálása Digitális

Átírás

1 7 Határozza meg a vektoros és pixeles képfeldolgozás menetét, eszközeit és az elektronikus képformátumokat! Képek digitalizálása Digitális fényképezőgép, szkenner Pixeles képek jellemzői, formátumai Vektoros képek jellemzői, formátuma

2 A képek digitalizálása

3 Képek digitalizálása A hagyományos képek analóg jelek, nagyon sok lehet például egy fénykép színeinek száma és a kép finomsága, felbontása-, ennek csak a kémiai szemcsék mérete és minősége szab határt. A számokat a jól ismert bitek és bájtok formájában fejezzük ki. Általában minél több az információ, annál nagyobb a kép mérete. Minél több részlet jelenik meg egy adott területen, annál több bitre és bájtra lesz szükségünk az ábrázoláshoz. A számítógép segítségével többféleképpen lehet képeket alkotni és tárolni. A gyakorlatban két alapvető adattárolási típusról beszélhetünk, raszter- illetve vektorformátumúról.

4 Képek digitalizálása (1) A raszter digitális formátum a kép minden apró részletét pontok (dot), más szóval pixelek formájában tárolja. A raszteres ábrázolás egy képzeletbeli négyzetrácsot fektet a képre, és minden egyes négyzetrácsnál egy egész számmal ábrázolja a kép színét. A kép minőségét meghatározza, hogy a rács milyen sűrűségű, és az egyes rácspontokba milyen pontossággal ábrázoljuk a kép színét. Egy digitális kép pixelekben megadott mérete azt határozza meg, hány pontból áll a képzeletbeli négyzetrács. Nagyobb felbontás -> jobb minőség, de nagyobb felbontás ->nagyobb képméret.

5 Képek digitalizálása (1) Fontos paraméter a fizikai képméret is, amely azt adja meg, hány pixel esik egy adott hosszúságra. A képpontok színét általában a kék, a piros és a zöld színek megadásával írjuk le, mert ebbőla 3 színből minden szín kikeverhető. Egy színre általában 1 bájtot használunk, ami színenként 256 lehetőség, ezzel több mint 16 millió árnyalatot tudunk leírni, ennyi általában elég is. (Ezt hívjuk true colornak) Gyakori a 3 helyett 2 byte-os színkódolás is, ezzel féle szín kódolható, ez a high color Az RGB színmodell mellett más ábrázolási mód is van, ilyen a CMY modell (kivonó színkeverés, cián, magenta, yellow), illetve a HSV modell, (Hue-árnyalat, Saturation-telítettség, Value-érték). A raszter digitális képábrázolás legnagyobb előnye, hogy általános célú és minden képre egyaránt alkalmazható, a kép tartalmának ismerete nélkül is. Legnagyobb hátránya, hogy a kép csak kismértékben nagyítható a minőség jelentős romlása nélkül. A digitalizálást automatizálva végezzük, legtöbbször szkennerrel.

6 Képek digitalizálása (2) A vektor digitális formátum a képi információt pontok, vonalak, geometrtiai formák, valamint elemi vizuális jelek, pl. szimbólumok formájában írja le. Ez az ábrázolási mód a kép tartalmának pixeleknél magasabb szintű leírása, tartalmazza a formák matematikai definícióját, és leírja tulajdonságaikat is. A színek ábrázolása vektorformátumban is az RGBkód vagy színpaletták segítségével történik. A vektoros ábrázolás előnye, hogy korlátlanul nagyítható a kép a minőség romlása nélkül, az adatfájlok mérete pedig lényegesen kisebb, mint a raszteres ábrázolásnál. Hátránya, hogy nem használható egyszerű fotók, képek ábrázolására. Gond az is, hogy általános értelemben nem létezik automatikus módszer, amely a raszteres képeket vektorformátumúvá alakítja.

7 Digitális fényképezőgép, szkenner

8 Fényképezőgép A digitális fényképezőgépeknek három fő típusát különböztetjük meg, a kompakt, a bridge és a tükörreflexes vagy más néven dslr (Digital Single Lens Reflex) kamerát. A kompakt kamerák fontos jellemzője, hogy optikájuk beépített, nem cserélhető, kezelésük egyszerű, akár teljesen automatikus üzemmódban is használható. A legtöbb típus akár videó készítésére is alkalmas. mozgó témák esetén előfordulhat, hogy nem azt kapjuk a képen, amit szerettünk volna. A kompakton belül is két alkategóriát különböztetünk meg. Az úgynevezett ultrakompakt gépek inkább hobbifotózásra való, csak korlátozott lehetőséget kínálnak az automatikus üzemmódon kívül. kompakt fényképezőgép

9 Fényképezőgép A másik típus, az úgynevezett bridge gépek, amely átmenetet képeznek a kompakt és a tükörreflexes kamerák között. A bridge gépek az automata üzemmódon felül számos félautomata és manuális beállítási lehetőséget kínálnak a felhasználók számára, viszont az objektív e gépeknél sem cserélhető. E gépekhez számos kiegészítőt forgalmaznak, mint például külső vakut, vagy konverter lencséket. E géptípus képezi a hobbifotózás felső, míg a professzionális igények alsó határát.

10 Fényképezőgép A digitális tükörreflexes fényképezőgépek (dslr) optikája cserélhető, ami lehetővé teszi a témának leginkább megfelelő objektív kiválasztását és használatát. Többnyire csak néhány automatikus programmódot kínálnak, többnyire a kézi beállításokkal dolgozó haladó amatőrök és profik igényeit elégítik ki. E gépek nehezebbek és drágábbak, viszont kiváló képminőséget produkálnak. Az objektívcserének sajnos kellemetlen következménye, hogy a képérzékelőre por kerülhet, ami a készített két minőségét jelentősen befolyásolja. E probléma kiküszöbölésére a legmodernebb fényképezőgépekbe szenzortisztítási üzemmódot építettek be. A tükörreflexes kamera (dslr, Digital Single Lens Reflex) elnevezése onnan származik, hogy az objektív felépítése szerint egylencsés (single lens) kivitelű, és az objektíven keresztül beeső fény egy tükör közvetítésével a keresőben elhelyezett mattüvegre jut (reflex).

11

12 Szkennerek felépítése és működése: A szkenner (dokumentumolvasó) a számítógép olyan perifériája, amely szövegek, képek, fóliák, diaképek digitalizálására szolgál, és lehetővé teszi azok számítógép általi feldolgozását. Szöveg digitalizálásakor előbb csak kép keletkezeik, majd azt követően egy OCR Optical Character Recognition)program alakítja át szöveggé. A szkenner fő részei: olvasófej, a fénycsővel és a tükörrel; üvegfelület, amelyre a beolvasandó anyagot tesszük; érzékelő; fejmozgató motor; elektronika. Az olvasófejet az üveglap alatt egy léptetőmotor mozgatja A beolvasandó dokumentumot a fejegység fénycsöve alulról megvilágítja, majd a visszavert fénysugarat a tükör segítségével egy lencsén keresztül a szkenner belsejében található CCD érzékelőre fókuszálja, amely azt a digitális fényképezőgépnél leírtak szerint digitális képpé alakítja. A lencse feladata a kép kicsinyítése.

13 Szkennerek felépítése és működése: A CCD helyett bizonyos szkenner típusokban alkalmaznak úgynevezett kompakt képérzékelőket (CIS, Compact Image Sensor) is. E típusoknál a CIS már a fejbe van beépítve, ezért tükrökre sincs szükség, ami laposabb szkennerkivitelt tesz lehetővé. A megvilágítást három különböző színű LED-sorozattal (RGBR- GB ) oldották meg. A fehér fényt az RGB (vörös, zöld és kék) színeiből keverik ki. Előnye a fénycsöves megoldással szemben a jó képélessége és a kisebb áramigény. Hátránya viszont, hogy az olvasófejet a kisebb fényerő miatt közelebb kell vinni a beolvasandó felülethez továbbá, hogy a szűkebb fényspektrum miatt pontatlanabb lesz a színhűség. A szkennerek típusai a síkágyas-, a dokumentum-, a kézi- és a diaszkenner.

14 Szkennerek felépítése és működése: A dokumentumszkenner abban tér el a síkágyastól, hogy amíg utóbbinál a beolvasandó dokumentum áll és az olvasófej mozog, addig az előbbinél ez pont megfordítva van. A dokumentum bekerül egy mozgó pályára és elhalad az álló beolvasó egység fölött. E beolvasó modulokban helyezkednek el a tükrök, az objektív és a CCD. A dokumentumszkennerhez lapadagoló egység is tartozik. A szkennerek legfontosabb jellemzői, a felbontóképesség (felbontás), a színmélység, az olvasási sebesség. Ha 600 dpi egy szkenner felbontása, akkor az azt jelent, hogy 600*0,3937, vagyis 236 pont esik minden egyes centiméterre. Minél nagyobb egy szkenner felbontása, annál élesebb képet kapunk, viszont annál nagyobb a kép tárigénye, és annál lassabb lesz a beolvasás is. Egy adott képdigitalizáló több felbontást ismer, amelyek között a kezelőprogramban lehet választani. A dokumentumolvasók többnyire 16,7 millió színnel dogoznak, ami megegyezik a 24 bites színmélységgel (True color mód). Ennél nagyobb színmélységre, nincs szükség, hisz az emberi szem azt már úgysem tudja megkülönböztetni. Szkenneléskor a felbontáshoz hasonlóan a színmélység is állítható. Fekete-fehér vonalas rajz beolvasásakor nyilván nem a legnagyobb színmélységgel dolgozunk, elég az 1 bites, a fekete és a fehér (Line art mód). A szkennerek által támogatott képformátumok lehetnek BMP (tömörítés nélküli pontmátrixos bitmap fájl), PCX (a BMP-hez hasonló, de már veszteséges tömörítést alkalmaz), TIFF, GIF és JPEG. A régebbi szkennerek még LPT, vagy SCSI porton kapcsolódtak a számítógéphez, az újabbak már USB porton keresztül. A szkennerek a TWAIN interfészen keresztül kommunikálnak a számítógépen futó grafikai programokkal. Ez a szabványosított programozási felület teszi lehetővé a képadatok átadását a program számára. Ezt az illesztőfelületet a szkennerek vezérlőprogramjai tartalmazzák.

15 Pixeles és vektoros képek

16 Pixeles képek jellemzői, formátumai A raszteres képek fényképezésnél és szkennelt dokumentumoknál fordulnak elő. A raszteres kép minőségét felbontásnak nevezzük. A felbontást ppi (pixel per inch) vagy dpi (pont per inch) mértékegységben adjuk meg. A ppi a képernyőn megjelenő pixelek (képpontok) számát jelenti, míg a dpi a tintacseppek számát a nyomtatott oldalon. Minél nagyobb a ppi vagy dpi értéke, annál jobb a minőség. Ha a raszteres kép fizikai méretét növeli, akkor csökken a minősége. Ha csökkenti a méretét, akkor a minőség nő. Például: Ha kétszeresére növeli a 2 x 2 inch méretű 300 dpi-s kép méretét, akkor a felbontása 150 dpi lesz. Ha felére csökkenti a méretét, akkor a felbontása 600 dpi lesz. Ezeket a képeket sokkal nehezebb szerkeszteni, mint a vektoros képeket. Pixeles fájlformátumok:.jpg,.png,.gif,.tif,.psd,.pdf

17 Vektoros képek jellemzői, formátumai A vektorgrafikák a pixelesekkel ellentétben bármekkorára nagyíthatók a minőség vesztesége nélkül. Ez úgy lehetséges, hogy a vektorgrafika nem pixelekből/képpontokból, hanem geometriai alakokból, pontokból, egyenesekből, görbékből, sokszögekből tevődik össze. A vektoros alakok állhatnak csak egyszínű alakból, csak körvonalból, vagy körvonallal rendelkező alakból is. Az alakok és körvonalak színe és vastagsága szabadon állítható. Olyan grafikákat készítünk vektorosan, melyek nem igényelnek fotó realisztikus megjelenést. Vektoros formátumúak lehetnek: ogók szöveges grafikák nem élethű (vonalakból, formákból álló) képek, illusztrációk stb. Vektoros fájlformátumok:.eps,.ai,.cdr,.pdf Természetesen a vektoros programban vegyíthetjük a vektoros és pixeles elemeket, azonban igazodnunk kell az adott mérethez, figyelnünk kell a pixeles képek felbontására