Характер
дискретизации изображений
Чтобы
двигаться в нужном направлении, предварительно необходимо выяснить своеобразие
графического сигнала, скажем, в сравнении с абстрактным сигналом, который выше
уже обсуждался.
Информацию
о работе с абстрактным аналоговым сигналом см. в части II.
Совершенно очевидно,
что этот вопрос был поставлен только из соображений системности. Всякому, кто
стремится войти в прекрасный мир изображений, понятно, что подавляющее число произведений
традиционных направлений живописи, графики и фотографии располагаются на плоскости,
соответственно, и все их содержательные элементы должны представлять какие-то
плоскостные элементы: из совокупности площадей разной формы и цвета строится любое
изображение.
Исходя
из этого, способ дискретизации тоже должен основываться на плоских элементах,
обладающих площадью, а, следовательно, двумя измерениями.
Замечание
В каких случаях нам достаточно одной линейной дискретизации? Конечно, когда, нужно выяснить размер с помощью измерительного устройства типа "линейка": линейка снабжается дискретными отметками.
В
этом случае необходимо плоскостное изображение дискретизировать на какие-то плоские
элементы, обладающие параметрами площади, т. е. длиной и шириной.
Какую форму могут
(или должны) иметь дискретные элементы в самом общем случае? В принципе, любую.
Справка
Характерным примером изображений, составленных из очевидно дискретных элементов, является мозаика, которая возникла в античную эпоху как элемент украшения зданий (рис. 7.1). Когда она создается (а это долгий и сложный в технологическом плане процесс), используются камни (смальта, керамические плитки) самых разных форм и размеров. Нет никаких принципиальных ограничений. Художник-мозаичист сам свободно выбирает камень, исходя из требуемого цвета и его площади ("каменного мазка"), т. е. учитываются, в первую очередь, содержание и творческая манера. В одном случае требуется камень большой площади, в другом — используются несколько мелких элементов.
О
чем это говорит? Только о том, что для такой произвольной и очень гибкой дискретизации
необходимы опыт, взгляд и рука художника. И даже, более того, желателен именно
специалист по мозаике с достаточной практикой.
Для
использования в технических системах указанный способ не может устроить, потому
что он не технологичен. Тут требуется универсальный принцип, который можно было
бы "поручить" электронному устройству.
Следовательно,
нужно выбрать самый элементарный способ, а именно такой, который можно совершенно
надежно алгоритмизировать и который всегда будет работать.
Рис.
7.1. Пример мозаики ("Дмитрий Солунский", мозаика начала XII века,
Третьяковская галерея): дискретизация произвольная и адаптивная
Остается единственно
возможное в этой ситуации решение — не пытаться искать в каждом отдельном изображении
какие-то особые элементы (оставим это художникам), а наоборот, "навязать"
всему огромному изобразительному корпусу свое простое, экономное и универсальное
решение — принудительную дискретизацию (enforcement discretization) площади
изображения на условные элементы одинаковой и максимально упрощенной формы (простой
геометрической формы).
В
данный момент ключевое слово - "принудительная". Дискретизация принудительна,
т. к. никоим образом не учитывает содержание "картинки". Для принудительной
дискретизации не играет роли, какую часть изображения мы "разбиваем"
— фон или важные детали, часть рисунка или окружающие его поля и т. д. Если выразиться
резко, то это — дискретизация "по живому" ("невзирая на лица").
Важная
мысль
Принудительная
дискретизация изображений позволяет создать универсальный способ создания элементов
для последующего квантования и кодирования.
Таким
образом, принудительная дискретизация позволяет решить поставленную выше задачу
легко и изящно. В простоте этого метода кроется огромный запас "жизненной
силы" и одно из главных его достоинств. Но вместе с тем, как всегда в жизни,
главное достоинство является причиной очень многих огорчений, связанных с этим
методом.
Подробную
информацию о "плюсах" и "минусах" этого метода см. в части
V.
Вторым
по важности ключевым словом является "простой", т. е. речь в данном
случае идет о том, что необходимо выбрать самый простой элемент дискретизации.
А что может быть проще "квадратика"?! (Только линия, которая, как мы
выяснили, для реализации этой задачи не подходит.)
При
этом, правда, неизбежно возникают следующие вопросы.
Формальный
вопрос решается введением координатной сетки, а содержательный — последующим этапом
квантования.
Информацию о координатной сетке см, в следующем разделе, а о квантовании — в разд. "Квантование штрихового изображения" данной главы.
Глоссарий
Битовая глубина
Синоним параметра
"глубина цвета". Битовая графика
Битовая графика
(bitmapped) — это вид графики, у которой выполнена пространственная дискретизация
и используются элементы, напоминающие элементы простейшей мозаики или вышивки.
"Битовая графика" является синонимом терминов "пиксельная графика",
"точечная графика" и "растровая графика".
Битовая карта
Битовая карта
(bitmap) - это название таблицы (матрицы) цифровых (битовых) значений, кодирующих
цвет каждого пиксела изображения. Иногда используется для обозначения черно-белого
штрихового изображения и соответствующего этому режима.
Вектор
Под вектором понимается отрезок определенной длины и направления, поэтому у такого отрезка существенным является начало и конец. Два вектора равны лишь в том случае, если у них одинаковы длины и совпадают направления (то есть они параллельны и одинаково ориентированы). В широком смысле вектор — это любой контур, имеющий направление.
|
Специальность дизайн
Критерии надежности
невосстанавливаемых изделий
|