Лабораторные работы (Кутровская С. В

системы RGB.Внастоящвремясистеема

XYZ получилавсеобщее

международноепризнание.

Рассчитываякоордцветовсистеменаты

RGB,нетруубевдноиться

том,чтооперацотрицательнымис положительнымикоординатами

вносятряднеудобств.

Система XYZ позволяетупроствычисленияцветкоординаттьвых

яркостей (см.рис. 3

).

Рис. Цветоваямодель3.

XYZ

Изрисункавидно,чтоотрицателькоордиможисключитьн,еслиатыоые

вкачестцветовосновныхместо

R, G, B взятьдругиецвета

— X, Y, Z,

котдолрые

жныбытьвыбранытак,чтвсяобластьреалыцветов, ных

томчиосновныесле

R, G и B,вписывалисьтреугольник

XYZ.Очевидно,

чтосамиэтцвреальнотанесуществуют,.к.ихточкинаходятсяза

пределамилинииспектральныхцветов.

Такимобразом,цве

тностиосновныхвыхцветов

X, Y, Z быливыбраны

изусловияисключенияотрицателькоординат.Мызнаем,чтоосновныеых

цветадолжныбытьопределотносительнымтакжпо еяркостям,..

должныбытьопределединичныецв.Дляупрощениятарасчетбылов

принято,чт

ояркдвухосновныхтицветов

- X и Z - равнынулю.Тогда

яркостицветов,получаемыхсмешением

X, Y и

Z,будутсовпадать

яркосцветьюа

Y.Физическинельзяполучитьдажепр себедставитьцвета

снулевярк,новколостьюйриметрическихасче

тахмысовершенно

свобможемтделяднояркцвеотсцветностигоьаь,.к.эти

характеристисистеменезависдруготдруга.Каквмы

RGB,смесь

равныхколичествцветов

X, Y, Z дабецветлый.

Очевидно,чток лоримпытыснереальнымитрическиецве

тами

выпоне.Системальзяни ь

XYZ рассчитанапосистеме

RGB и,

следовательно,ос техованажеколоримпытахс еальнымитрических

цветами,накоторыхоснованасистема

RGB.Соотношениямеждуцветами

X,

Y и Z ицветами R, G и B выражаюследующейсистся

емойуравнений:

X

0.418

0.091

0.001

R

− .0252

(2)

Y

= − 0.158

− 0.003 * G

− 0.016

Z

− 0.083

0.179

B

Задклабораторнойниеработе№

2.

Реализоватьсредепрограммирования

Delphi программныймодуль

формированияоттенковс

использованиеммодели

XYZ

Лаборатработа№3Построение. цветовогорнаякруга

.

Каждыйц

ветзанимаетопределенположениенаста дартномое

цветовомкругеихарактеризуетсявеличуглад апазонеотнойнулдо

360-тиградусов.Накруговойдиаграммецветовнацветовом( круге),

показаныперивторичныецветавелчныеуглаизмеряемого, чина

в

градусах,соответствующегокаждомуцве.Эзначенияиспользуются

дляобозначенияцветовоготона.Чистыйкрасныйцветимеетзначение0

градусов.Если,напримпараметра,значцвениетового

H вцветовой

модели HSB равно120градусов,этоозначает

зеленыйцвет.Нацветовом

кругепервичныецветарасположенынаравномугловомрасстояниидругот

друга.Вторичныецветанаходятсямеждупервичными.Такимобразом,

перивторичныецветараспоугламиложеныд60градусов.Каждый

цветрасположеннапрот

ивдополняющмплементарногоегок( )цв;при

этомоннаходитсямеждуцвета,помкоторыхионщьюполучен.

Наприм,сложжелтогоиголубогониерцветовдаз леный.Таким

обр,нцветовомазомкругезелдолженныйрасполагатьсямежду

желтымиго

лубым.Чтобыусвилитьзображениикакой

-либоцвет,нужно

ослабитьдополняющийегоцветрасположенный( напротивнегоцветовом

круге)Напри. ,чтобыизмеобщетцврнисодержаниеьовоеизображения

всторонузеленогоцвета,следуснизитьв содержанм

иепурпурного

цвета.

Хоранжевыйтяилиф олетовыйнеявляютсяпервичнымиили

проиллюстрироватьихположенотносд тельно

ругихцветов.Нужно

отметить,чтопурпурныйцвспектреетнеприсутствует.Дляполучения

ощущенияпурпурнцветаглаздолженгоспринятьизлучениясиней

краснойсоставляющихдляэтогоцвневозмподобратьжно

соответствмонохромизлуче(ющееноеи

тоестьизлуч,вспектрение

которыхприсутствуютволнытолькоодндлины),чтомй сдежноляать

всехостальныхцветов.Пурпурнвнаукеетобычобозначаютй е

суммойдвухизлуче,адливолныдийполнительногомонохромногоу

голубогоцвета.

Рис. Цветовой4. круг

Посколькуполныйнаборцветовдля24

-хбитногоцветаключает

дробныевеличиот,тперевонцветакаыизмодели

HSB вмодель RGB

иногданетрезультатыочные.

Задклабораторнойниеработе№

3.

Реализоватьсредепрограммирования

Delphi программныймодуль

построенияцветовогокруга,какоснм деливы

HSB

Лабораторнаяработа№4Цветовые. модели

HSB и HLS

Модель HSB (Hue - оттенок,

Saturation - насыщенность,

Brightness - яркость)

являетсявариантоммодели

RGB итакжебазнаируетсяспользовании

базовыхцветов.Извсехиспользувнастоящееврмоделейемэтаых

модельнаибточнос лееответвосприятияетаспособуц

человеческимг

лазом.Онапозволяописывцветаинтуитивнояснымть

способом.В

HSB модвсцветаопределяютсялипомкомбинациищью

трехбазовыхпараметров.

Оттенок (Н)

- этодлинасветовойволны,

отраженнойилипрошедшейчерезобъект.Обычнодляописанияоттенкав(

некоторыхисточникахиспользуетсятермин

цветовойтон

)используется

назцвета,напание:кр,имерасныйоранжевыйилизеленый.Каждый

оттезанопределимаетокположениена нноерифцветовогокругаирии

характеризуетсявеличуглад апазонеотной0нав(

ерхуцветовогокруга)

до360градусов.Поперифериицветовогокрасположеныугашестьцветов:

желтый(

Yellow),красный(

Red),пурпурный(

Magenta),синий(

Blue),голубой

(Cyan)изеленый(

Green)Так,значение.90градусовзадаетоттеноккрасного

цвета, 18

0градусов -

пурпурногоцвета.

Насыщенность

(S)описывает

степеньчистоНасыщецве. тапозволяеоцен, насколькоосить

"глубоким" чистым""являеданныйцвесть,тсяонасколькоон

отличаетсяахроматиче.Онаопределяетсоотнкерогоцвешение

таи

данногооттенкаивыражаетсяпроцентах0%серый)до100%(

выудаляете,ивозрадоляцвета,сккоттаеть

оромувыприближаетесь.По

меприближениякцентруцветокругацветприближаетсяогоксерому

(разбеливается),посколькуприэтомвсебазовыецветасмешиваются

равнпропорции.Прийвеличпарамнетра

Насыщенность (S)равной0

получаетсяотт рн гок

цветаотбелого( дочерноговзависимостиот

значенияпараметра

Яркость (B))Внекоторых. источникахдляэтого

параметиспользуетсятермина

контрастность. Яркость (B)характеризует

относвещеситеилизатемненноь цветаносуюинтен( ь сивность

цвета),

поэтоонаизмвпеуроцентахвяетсядиапазоот0%чер)дон( ыйе

100%белый.Приувеличен(яркосцвестанболиисвеитсяетлым

(белым)Ко. понента

Яркость являетсянелинейн,чтоблизкой

соответнашемувоссприятиюуетлыхви цветовмных.Внекот

орых

случаяхмодель

HSB представляетсяформе

HLS

Модель HLS (Hue, Lightness, Saturation - цветовойтон,светлота,

насыщенность)

- мориедельначеловекатиобеспечивающаярованная

возможнявногзаданиятребуемогос цветьтенкасм.рис(.

5)Эта.

модельобразуетподпространство,представляющеесобойдвойнко, усй

коточецветрзадаетсяныйомвершинижконусаисоответствуетегой

значениюLбелый=цветмаксимальной0, интенсивностизадаетсявершиной

верхкоинсоответствуетегоусазначениюL =

1Максимально. интенсивные

цветтонас выеответствуютоснованиюконусовLчтоне=совсем0.5,

удобно.

ЦветовойтонH,аналогичносистемеHS

B,задаетсяугломповорота.

Рис. 5 ЦветоваямодельHLS

Задклабораторнойниеработе№

4.

Реализоватьсредепрограммирования

Delphi программныймодуль

расчцветовогоа

оттенкасиспользованиеммоделей

HSB и HLS.

Начинаясоследующейлабораторнойработы,

мыбудем

работатьс

изображразмениямирами

N × N представленных256

-иградацияхсерого,

чтопозволитупросаботунекоторыхитьпроцедуривтожев

ремяпри

необходимостирасшпр метринаполноцветныеняемыеьды

изображения.

h(Bk ) = Nk ,где Bk -

есть

k -ыйуровеньяркости,а

Nk - числопикселей

изображеняркость,имеющих

Bk .Вобщемслучаепринятонормализовать

гистограмму,путемделениякаждогоизееначенийобщ

еечисло

пикселейвизображении,такимобразомможноговорить,чтом

полученнаявеличинаоцениваетвероятнопоявленияпикселсоть

значениемяркости

Bk .Построегистп нзвграммтиеолькояет

определистатиссвойстваизобрьические, ж ний

кактопервыеивторые

моменты,ноипроизвестиоперацулучшениюпо изображений.

Рассмотримоднуизпростейшпроцедурэквализацииг стх

ограммы,

основаннойнапреобразованиияркостипик изображенияходнелейго

следующемуправилу:

k

N j

B'k = T (Bk ) = ∑

,

(1)

N

j =0

где B'k яркостьпикселейновогоизображения,

N j - количествопикселей

j -тойградациейяркости,

N - общеечислоточекизображения.

Следовательно,обр

аботанноеизображенияполучаетсяотображением

каждогопикисходного,еляимеющегояркость

Bk ,всоответствующий

элементобрабизотанногосображзначениемя

B'k .Такимобразом

достирастяжениегаетсяистограммы

ходногоизобрзнажчения

яркостей.

Использованиепроцедуры

эквализации продемонстрированона

следующемрисунке.

а)

б)

Рис. Изображенвоздействияобласти6. лазерногозлучени

яна

поверхностьметалла:)исходн;б)послепр цедуры

эквализации

Задклабораторнойниеработе№

5.

Реализоватьсредепрограммирования

Delphi программныймодуль

загрузкиизображения,переводаего 8

-мибитноепредставление,

построениягистограммы

иееэквализации .

количестваинформации

,вданномразделе

ырассмотримнаиболее

информациипоШеннону.

Дляопределенияколичествасобственной

инфопермацииизображениемедаваемойрассчитаемвеличину:

N

I = − ∑ pi ln pi ,

(2)

i =0

гдесумм ированиепропоодитсяградацмсерогоприямсутствующимна

изображении,

pi

- верояпоявлениятностьочки

i -ойградациейсерого.

Такимобразвеличинао(2)пределяетмобъеминфкормациинкретного

изображения.Однакополучаемоеизображениедаеттолькочисловое

выражениеинф,неопределяярмацособенностиизображения.

Для

определениясвойствизображения

воспоняльзуемсяэн:тропииием

N

S = − ∑ pi ln pi

(3)

i =0

Формально величинаэнтропииопред

еляетсятакимжеобр, иакзом

информациятождественнаей.Вдействительностидляотношения

информацэнтропиизамкнутойсистемывыполняетсяследующее

условие S + I = const .Представим,чтомыимеемстрогоопределенное

изображениесизвестн

ымобъеминформации

I ,егоэнтропияравнанулю,

переставпиксе,черезн лколичествоятьторое

менивсяинформация