Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4613 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

(по цифровому вещанию) Dvorkovich_V_Cifrovye_videoinformacionnye_sistemy

.pdf
Скачиваний:
249
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
23.26 Mб
Скачать
☆

Глава 5. Визуальная избыточность изображений

Экспериментальные исследования показывают, что на визуально воспринимаемый цвет влияют следующие факторы [2.94, 2.95, 2.98, 2.99, 2.107]:

–спектральный состав света, который излучается источником;

–спектральное распределение излучения, попадающего в глаз наблюдателя от всех объектов, находящихся в поле зрения;

–пространственное распределение и форма объектов;

–наличие цветовой памяти глаза (хроматическая адаптация) и др.

Количественная оценка всех этих факторов является невыполнимой задачей. Экспериментально показано, что восприятие цвета обычно можно характеризовать тремя факторами [2.99, 2.107–2.109]: для источников света — светимостью, цветовым тоном и насыщенностью, для объектов — освещенностью, цветовым тоном и насыщенностью.

Светимость характеризуется интенсивностью излучаемого источником светового потока, а освещенность определяет долю отраженного или пропущенного объектом падающего света. Эти два понятия отражают одну и ту же характеристику цветового восприятия объекта — яркость.

Цветовой тон — субъективно воспринимаемый признак цвета, который позволяет отнести его по сходству к тому или иному спектральному или пурпурному цвету. Численно его определяют доминирующей длиной волны, т. е. длиной волны монохромного излучения, которое в смеси с белым дает данный цвет (для пурпурных цветов задают длину волны дополнительного цвета, дающего белый цвет в смеси с данным).

Насыщенность — признак цвета, выражающий степень его отличия от белого цвета той же яркости. Численно она характеризуется чистотой цвета Р, определяемой отношением яркости доминирующего спектрального цвета к полной яркости смеси. По определению насыщенность максимальна для спектральных и пурпурных цветов (P = 1) и минимальна — для белого цвета (P = 0).

Цветовой тон и насыщенность изображения достаточно просто можно оценить с использованием диаграммы цветности [2.110].

Если цвет объекта на этой диаграмме характеризуется некоторой точкой (x0, y0), то пересечение линии, соединяющей эту точку с точкой, характеризующей цвет стандартного источника белого (например, D), с границей локуса определяет доминирующий спектральный цвет, т. е. цветовой тон. Длина отрезка между точкой (x0, y0) и точкой белого, отнесенная к длине линии, соединяющей точку белого с пересечением границы локуса, характеризует насыщенность цвета объекта.

Для практического использования диаграммы цветности важно знать пороги цветоразличения, т. е. минимальные изменения цветности, различаемые глазом человека.

Как показали измерения Мак–Адама и Райта [2.98, 2.111], связь между порогом цветоразличения и изображающим его расстоянием на диаграмме x, y существенно нелинейна — она изменяется до 30 раз от одного края диаграммы к другому.

В 1960 г. МКО приняла диаграмму uv, на которой различие цветовых порогов существенно меньшее.

Переход от координат x, y к координатам u, v осуществляется линейным преобразованием:

5.4. Специфические особенности восприятия цветов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.8. Диаграмма цветности МКО-1960

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6y

(5.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u =

 

 

;

 

 

 

v =

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2x + 12y + 3

 

 

 

−2x + 12y + 3

На рис. 5.8 изображена диаграмма цветности МКО-1960, использование которой позволяет получить более надежные данные для установления параметров воспроизводимых на экране приемного устройства цветных изображений.

Усредненный порог цветоразличения установлен равным 0,0038 единиц шкал u, v (порог Мак-Адама). При этом участком неразличимых на глаз цветностей на диаграмме uv считается кружок с диаметром, равным одному порогу.

Пользуясь этим определением порога цветоразличения, можно подсчитать, что на площади цветового треугольника может быть размещено порядка 3900 кругов диаметром равным порогу Мак-Адама [2.99, 2.112].

Таким образом, стандартным кинескопом может быть воспроизведено менее четырех тысяч цветностей (человек способен различить примерно 12 тысяч цветностей).

Из приведенных данных вытекает, что в стандартных ТВ-системах достаточно передавать до четырех тысяч цветностей, для чего можно использовать два шестиразрядных кода, определяющих цветоразностные сигналы.

Вдоль линии спектральных цветов укладывается около 300 порогов Мак-Ада- ма, а вдоль линии пурпурных цветов — 130. Вдоль периметра же цветового треугольника размещается лишь 256 цветовых тонов.

Все приведенные числа в силу зависимости цветовых порогов от цветности, яркости, содержания изображения и условий наблюдения могут рассматривать-

Глава 5. Визуальная избыточность изображений

ся лишь как ориентировочные, но, тем не менее, представляют большой практический интерес и могут быть использованы для повышения эффективности кодирования цветных изображений.

Поскольку не существует никакой теории, поясняющей условия восприятия цветов, изменяющихся в пространстве и во времени, для оценки свойств зрения проводился ряд экспериментов.

На рис. 5.9–5.11 приведены едва заметные изменения насыщенности зеленого, красного и синего цветов соответственно. В центре экрана круг имеет 75%-ю насыщенность, насыщенность круга в левом верхнем углу уменьшена примерно на 5%, а в правом нижнем — увеличена примерно на 5%.

Заметность изменений насыщенности существенно увеличивается, если круги расположены рядом и образуется поле сравнения (рис. 5.12–5.14).

На рис. 5.15–5.17 приведены едва заметные изменения цветового тона для дополнительных цветов — желтого, голубого и пурпурного соответственно. В центре расположен круг соответствующего цвета 100%-й насыщенности. В левом верхнем углу изменение желтого цвета — происходит в сторону зеленого, голубого — в сторону синего, пурпурного — в сторону красного. В правом нижнем углу изменение желтого цвета в сторону красного, голубого — в сторону зеленого и пурпурного — в сторону синего. При этом едва заметные искажения вызываются изменениями размаха цветоразностных сигналов не менее чем на пять процентов.

На рис. 5.18–5.20 приведены эти же круги дополнительных цветов, расположенные рядом. Заметность изменений цветового тона увеличивается.

Отмечается маскирование цветных относительно мелких деталей как яркостной составляющей фона изображения, так и цветовой компонентой. Что касается временного восприятия цвета, то известно, что вариации цветности менее заметны, чем вариации яркости. Наиболее заметны изменения зеленого цвета, затем — красного, и наименее всего — синего.

Отдельные характеристики изображения — яркость, цветность, контраст, форма переходов и другие — могут быть измерены объективно с помощью специальных измерительных приборов. Однако общее качество изображения можно оценить исключительно посредством субъективных экспертиз или на их основе [2.113– 2.115].

При проведении экспертиз особое внимание уделяется выбору испытательных изображений, числу и квалификации экспертов, условиям наблюдения, порядку проведения экспериментов, принципам обработки их результатов и т. д.

Втелевидении в качестве испытательных используют изображения, близкие

кнаиболее встречающимся (изображение лица, группы людей, пейзажи, архитектурные композиции и т. д.) [2.103, 2.116, 2.117].

Особые требования к испытательным изображениям предъявляются в системах с цифровой обработкой сигналов. При этом испытательные таблицы, используемые для оценки качества передачи сигналов аналогового телевидения,

5.5. Методы субъективной оценки качества изображений

Рис. 5.9. Изменение насыщенности далеко расположенных друг от друга деталей зеленого цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

оказываются малопригодными для оценки передачи изображений в цифровых системах связи.

Зачастую применяются движущиеся эталонные изображения. В этом случае они должны содержать объекты, движущиеся в различных направлениях и с различными скоростями, в частности движущиеся титры.

Должны также использоваться изображения, получаемые в процессах масштабирования и панорамирования.

При выборе наблюдателей обычно отдают предпочтение неспециалистам [2.99, 2.103, 2.117–2.120].

В основном используются следующие методы субъективной оценки изображений:

–метод эквивалентности, при котором наблюдатель самостоятельно уравнивает качество двух по-разному искаженных изображений;

–метод различения, при котором наблюдатель определяет абсолютный или разностный порог заметности искажений;

–метод оценок, когда наблюдатель оценивает качество изображений по

Глава 5. Визуальная избыточность изображений

Рис. 5.10. Изменение насыщенности далеко расположенных друг от друга деталей красного цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

определенной шкале, при этом в начале эксперимента предъявляется «опорное» изображение, качество которого принимается соответствующим высшей оценке шкалы;

–метод сравнения, когда наблюдатель сопоставляет качество двух изображений, давая оценки по шкале сравнения.

Первые два метода применяются для определения заметности отдельных видов искажений и построения их характеристик, например таких, как кривая заметности помех, функция восприятия яркости и др. Непосредственно для оценки качества изображения они не используются.

Метод оценок и метод сравнения используются в телевидении, их шкалы регламентированы в документах МККР [2.114, 2.115] и сведены в табл. 5.1.

Иногда вместо пятибалльных шкал оценок применяют девятибалльную шкалу со ступенями оценок через 0,5:

5; 4,5; 4; 3,5; 3; 2,5; 2; 1,5; 1.

Хотя оценки с промежуточными значениями (4,5; 3,5; 2,5; 1,5) и не имеют соб-

5.5. Методы субъективной оценки качества изображений

Рис. 5.11. Изменение насыщенности далеко расположенных друг от друга деталей синего цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

ственных определений, но используются достаточно просто. Например, оценка 4,5 может быть использована как оценка «между отлично и хорошо».

Таблица 5.1. Основные шкалы оценок и сравнения

 

Пятибалльные шкалы оценки

Семибалльная шкала сравнения

 

 

 

 

Шкала качества

Шкала ухудшений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

— незаметно

+3

— намного лучше

5

— отлично

+2

— лучше

4

— заметно, но не мешает

4

— хорошо

+1

— немного лучше

3

— заметно, немного

3

— удовлетворительно

0 — одинаково

мешает

2

— плохо

−1 — немного хуже

2

— мешает

1

– очень плохо

1

— сильно мешает

−2 — хуже

 

 

 

 

−3 — намного хуже

Входе субъективных экспертиз обычно получают большое количество оценок,

ивопрос их рационального представления и интерпретации результатов имеет большое значение.

Глава 5. Визуальная избыточность изображений

Рис. 5.12. Изменение насыщенности наложенных друг на друга деталей зеленого цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

Чаще всего используют среднюю оценку в баллах, вычисляемую по формуле [2.99, 2.103]:

 

 

r

 

1

i

Q =

N

· ai ni,

 

 

=1

где N — общее число оценок, ni — число оценок в ai баллах, r — общее число баллов.

Результаты оценки качества изображений, полученные для ряда значений искажений одного и того же вида, обычно представляются в виде зависимости средней оценки качества изображения от величины искажения.

Компьютерные технологии хранения, обмена и воспроизведения черно-белых и цветных изображений различного разрешения реализуются в виде файлов гра-

5.6. Компьютерные методы хранения изображений

Рис. 5.13. Изменение насыщенности наложенных друг на друга деталей красного цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

фических данных, способы организации которых обычно называют графическими форматами [2.121].

После записи в файл изображение превращается в некоторую последовательность данных, причем формат этих данных может существенно измениться, например, в результате преобразования файла.

Графические данные традиционно подразделяют на векторные и растровые. Первые из них обычно применяют для представления прямых и кривых линий, многоугольников с заданием их цветности и толщины линий. Растровые данные представляют собой набор числовых значений, определяющих уровни и цвет отдельных пикселов. Воспроизведение в определенной последовательности массива числовых значений пикселов обеспечивает реализацию изображений на компьютерном или телевизионном дисплее. Векторные и растровые графические данные могут содержаться в едином формате, называемом метафайловым форматом.

В настоящее время известно несколько десятков графических форматов. Как правило, графические форматы включают в себя какие-либо методы сжатия изображений без потерь (RLE, LZW, Lossless JPEG и др.) или с потерями (JPEG,

Глава 5. Визуальная избыточность изображений

Рис. 5.14. Изменение насыщенности наложенных друг на друга деталей синего цвета (сверху вниз — 70%, 75% и 80%)

фрактальное кодирование и др.). Помимо статистического и визуального сокращения избыточности изображений алгоритмы их сжатия включают различные методы эффективной упаковки данных с тем, чтобы они занимали меньший объем дискового пространства.

В табл. 5.2 приведены параметры различных файлов хранения цветного изображения «Гавань» (рис. 5.21), имеющего размер 640×512 пикселов (640×512×3 = = 983 040 байтов).

Метафайловый формат AI (Adobe Illustrator) [2.121] — формат, используемый известной и широко распространенной программой создания изображений, поддерживающей приложения большинства настольных издательских систем. В качестве формата чисел используется американский стандартный код для обмена информацией ASCII (American Standard Code for Information Interchange), компрессия информации отсутствует. Файлы AI состоят из последовательности записей, которые могут быть комментариями, данными, командами или комбинациями команд и данных. Воспроизводимые цвета — без ограничения.

5.6. Компьютерные методы хранения изображений

Рис. 5.15. Изменение цветового тона далеко расположенных друг от друга деталей желтого цвета

Масштабируемый векторный формат SVG (Scalable Vector Graphics) [2.122] предназначен для описания двумерной векторной и смешанной векторнорастровой графики. SVG-файлы хорошо поддаются сжатию. Существует возможность увеличить любую часть изображения SVG без потери качества. Дополнительно, к элементам SVG-файла возможно применять фильтры — специальные модификаторы для создания эффектов, подобных применяемым при обработке растровых изображений (размытие, выдавливание, сложные системы трансформации и др.). SVG — открытый стандарт. Воспроизводимые цвета — без ограничения. В SVG-документах доступно использование растровой графики. Имеется возможность вставлять элементы с изображениями в форматах PNG, GIF или JPG. В SVG реализована анимация с помощью языка SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language).

Формат SVGZ является расширением формата SVG, обеспечивая некоторое сжатие файла с использованием метода GZIP [2.123], относящегося только к текстовой части информации. Графика, видео, архивы и прочие нетекстовые данные не сжимаются. Тем не менее экономия может быть весьма существенной.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности