2. Восприятие цветных изображений

Цветовое восприятие относится к одному из фундаментальных явлений, с помощью которых мы опознаем предметы находящиеся вокруг нас.

Цвет – свойство тела вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Цветовое восприятие человека всегда было интересно и до сегодняшнего времени еще изучается. Цветовое зрение субъективно у разных наблюдателей. То есть каждый видит цвет по-своему. Известно еще то, что восприятие цвета человеком исключительно индивидуально и зависит от многих факторов (географических, национальных, эмоциональных, социальных и др.). Кроме того, последние исследования показали, что все мужчины из-за особенностей мужского обладают искаженным (в отличие от женщин) восприятием цвета. При этом около 8% процентов (7 % мужчин и 1% женщин) являются цветослепыми, причем множество из них это краснослепые люди.

В настоящее время для испытания на цветовую слепоту применяются таблицы, где среди пятен одного цвета помещены пятна другого, составляющие вместе для всякого нормально зрячего какую-нибудь цифру, букву или фигуру. Цветнослепые не могут отличить цвет этих пятен от цвета пятен, служащих фоном а, следовательно, они не могут «прочесть» и соответствующих цифр, букв или фигур.

Как известно, человек воспринимает мир разноцветным потому, что имеет в сетчатке глаза 3 разновидности световых рецепторов "колбочек" с разной спектральной чувствительностью. Одни из них особенно чувствительны к красному, другие к желто-зеленому, третьи к синему свету. И любой из миллионов различаемых человеком цветовых оттенков составляется из комбинации восприятий этих трёх цветов. Также есть люди, у которых вообще в строении сетчатки глаза нет колбочек отвечающие за цветное зрение. Они видят мир серым. Не в одном цвете. Известно, что у одного цвета есть 256 оттенков. Поэтому такие люди видят мир серым, но с разными оттенками [18].

3. Сжатие изображений

Конечно же, большое внимание уделяется изучению оценки качества искаженных сжатых изображений. Так как известно, что оригинальные изображения используются мало где, так как они содержат много информации и занимают соответственно много памяти. И их неудобно передавать или использовать. Поэтому оригиналы-изображения подвергаются обработке как сжатие изображения и т.д.

Сжатие изображений — применение алгоритмов сжатия данных к изображениям, хранящимся в цифровом виде. В результате сжатия уменьшается размер изображения, из-за чего уменьшается время передачи изображения по сети и экономится пространство для хранения. Сжатие изображений подразделяют на сжатие с потерями качества и сжатие без потерь. Сжатие без потерь часто предпочтительней для искусственно построенных изображений, таких как графики, иконки программ, либо для специальных случаев, например, если изображения предназначены для последующей обработки алгоритмами распознавания изображений. Алгоритмы сжатия с потерями при увеличении степени сжатия, как правило, порождают хорошо заметные человеческому глазу артефакты.(интернет)

Для того чтобы корректнее оценивать степень сжатия изображения и применимости того или иного алгоритма сжатия к данному изображению вводится понятие класса изображения. Под классом цифрового изображения понимается совокупность изображений, применение к которым, алгоритм сжатия дает качественно одинаковый результат. Например, для одного класса алгоритм сжатия дает превосходный коэффициент сжатия, а для другого класса изображений наоборот, увеличивает объем сжимаемого файла.

Выделяют следующие классы изображений:

- изображения с небольшим количеством цветов и большими областями, заполненными одним цветом. В изображении отсутствуют плавные переходы цветов. К таким классам обычно относится деловая графика, научно-техническая, инженерная графика или плакатная графика;

- изображения с плавными переходами цветов, построенные на компьютере графика презентации и виртуальные модели;

-фотореалистичные изображения, полученные после цифровой фотосъемки, сканирования, а также постобработка этих изображений [11].

Отсюда можно сказать, что к нам ближе третий класс. Чтобы не перезагружать электронное издание все изображения в нем подвергаются к сжатию. Для не серьезных издании используют изображения сжатые в формате JPEG. А для серьезных изданий, где очень строго проверяют качество изображения, используют другие алгоритмы для сжатия.

Все методы сжатия информации основаны на том простом предположении, что набор данных всегда содержат избыточные элементы. Сжатие достигается, за счет поиска имеет существенное количество излишней информации, которая может быть устранена практически без заметных для глаза искажений.

Можно выделить и специфические классы изображений, такие как рентгеновские снимки, томаграфические изображения, радиолокационные планы местности и т.д. Но для сравнения алгоритмов сжатия изображений всегда необходимо определять класс изображений, с которыми они работает.

В процессе работы с изображениями приложения, осуществляющие обработку, предъявляют различные требования к алгоритмам сжатия изображений. Из-за специфики приложений такие требования иногда могут противоречить друг другу. В общем случае можно выделить следующие требования к алгоритмам сжатия изображений:

• высокая степень компрессии;

• высокое качество сжатого изображения (данное требование противоречит выполнению предыдущего требования, поэтому всегда приходиться искать компромисс между степенью сжатия и качеством восстановленного изображения);

• высокая скорость компрессии (данное требование актуально для приложений, занимающихся кодированием изображений в реальном масштабе времени: цифровых фотоаппаратов, видеокамер);

• высокая скорость декомпрессии (данное требование актуально почти для всех приложений).

• возможность показать приблизительное изображение, не дожидаясь полной его загрузки (данное требование актуально для сетевых приложений и для приложений, занимающихся передачей больших изображений).

• учёт специфики изображения (данное требование реализуют алгоритмы сжатия, основанные на определении «области особого назначения» (ROI –regionsofinterest))

Дальше приводится схема классификация методов сжатия изображений. Однако при этом происходит искажение исходного изображения, ухудшение его качества. В связи с этим при сравнении различных методов сжатия помимо коэффициента сжатия нужно учитывать качество восстановления изображения. Для симметричных методов сжатия процедуры сжатия и восстановления однотипны. Время сжатия и восстановления для таких методов сравнимы. Для несимметричных методов процедура сжатия отличается от процедуры восстановления и обычно занимает большее машинное время.

Рис.2. Методы сжатия изображений