第4章 图象的半影调和抖动技术

第4章 图象的半影调和抖动技术

ID:14307729

大小:224.00 KB

页数:17页

时间:2018-07-27

第4章 图象的半影调和抖动技术_第1页
第4章 图象的半影调和抖动技术_第2页
第4章 图象的半影调和抖动技术_第3页
第4章 图象的半影调和抖动技术_第4页
第4章 图象的半影调和抖动技术_第5页
资源描述:

《第4章 图象的半影调和抖动技术》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、第4章图象的半影调和抖动技术在介绍本章内容之前,先提出一个问题?普通的黑白针式打印机能打出灰度图来吗?如果说能,从针式打印机的打印原理来分析,似乎是不可能的。因为针打是靠撞针击打色带在纸上形成黑点的,不可能打出灰色的点来;如果说不能,可是我们的确见过用针式打印机打印出来的灰色图象。到底是怎么回事呢?你再仔细看看那些打印出来的所谓的灰色图象,最好用放大镜看。你会发现,原来这些灰色图象都是由一些黑点组成的,黑点多一些,图象就暗一些;黑点少一些,图案就亮一些。下面这几张图就很能说明这一点。图4.1用黑白两种颜色打印出灰度效果图4.1

2、中最左边的是原图,是一幅真正的灰度图,另外三张图都是黑白二值图。容易看出,最左的那幅和原图最接近。由二值图象显示出灰度效果的方法,就是我们今天要讲的半影调(halftone)技术,它的一个主要用途就是在只有二值输出的打印机上打印图象。我们介绍两种方法:图案法和抖动法。4.1图案法图案法(patterning)是指灰度可以用一定比例的黑白点组成的区域表示,从而达到整体图象的灰度感。黑白点的位置选择称为图案化。在具体介绍图案法之前,先介绍一下分辨率的概念。计算机显示器,打印机,扫描仪等设备的一个重要指标就是分辨率,单位是dpi(d

3、otperinch),即每英寸点数,点数越多,分辨率就越高,图象就越清晰。让我们来计算一下,计算机显示器的分辨率有多高。设显示器为15英寸(指对角线长度),最多显示1280×1024个点。因为宽高比为4:3,所以宽有12英寸,高有9英寸,则该显示器的水平分辨率为106dpi,垂直分辨率为113.8dpi。一般的激光打印机的分辨率有300dpi×300dpi,600dpi×600dpi,720dpi×720dpi。所以打出来的图象要比计算机显示出来的清晰的多。扫描仪的分辨率要高一些,数码相机的分辨率更高。言归正传,前面讲了,图案

4、化使用图案来表示象素的灰度,那么我们来做一道计算题。假设有一幅240×180×8bit的灰度图,当用分辨率为300dpi×300dpi的激光打印机将其打印到12.8×9.6英寸的纸上时,每个象素的图案有多大?这道题很简单,这张纸最多可以打(300×12.8)×(300×9.6)=3840×2880个点,所以每个象素可以用(3840/240)×(2880/180)=16×16个点大小的图案来表示,即一个象素256个点。如果这16×16的方块中一个黑点也没有,就可以表示灰度256;有一个黑点,就表示灰度255;依次类推,当都是黑点

5、时,表示灰度0。这样,16×16的方块可以表示257级灰度,比要求的8bit共256级灰度还多了一个。所以上面的那幅图的灰度级别完全能够打印出来。这里有一个图案构成的问题,即黑点打在哪里?比如说,只有一个黑点时,我们可以打在正中央,也可以打16×16的左上角。图案可以是规则的,也可以是不规则的。一般情况下,有规则的图案比随即图案能够避免点的丛集,但有时会导致图象中有明显的线条。如图4.1中,2×2的图案可以表示5级灰度,当图象中有一片灰度为的1的区域时,如图4.2所示,有明显的水平和垂直线条。图4.2    2×2的图案图4.

6、3    规则图案导致线条如果想存储256级灰度的图案,就需要256×16×16的二值点阵,占用的空间还是相当可观的。有一个更好的办法是:只存储一个整数矩阵,称为标准图案,其中的每个值从0到255。图象的实际灰度和阵列中的每个值比较,当该值大于等于灰度时,对应点打一黑点。下面举一个25级灰度的例子加以说明。图4.4    标准图案举例图4.4中,左边为标准图案,右边为灰度为15的图案,共有10个黑点,15个白点。其实道理很简单,灰度为0时全是黑点,灰度每增加1,减少一个黑点。要注意的是,5×5的图案可以表示26种灰度,当灰度是

7、25才是全白点,而不是灰度为24时。下面介绍一种设计标准图案的算法,是由Limb在1969年提出的。先以一个2×2的矩阵开始:设M1=,通过递归关系有Mn+1=,其中Mn和Un均为2n×2n的方阵,Un的所有元素都是1。根据这个算法,可以得到M2=,为16级灰度的标准图案。M3(8×8阵)比较特殊,称为Bayer抖动表。M4是一个16×16的矩阵。根据上面的算法,如果利用M3一个象素要用8×8的图案表示,则一幅N×N的图将变成8N×8N大小。如果利用M4,就更不得了,变成16N×16N了。能不能在保持原图大小的情况下利用图案化

8、技术呢?一种很自然的想法是:如果用M2阵,则将原图中每8×8个点中取一点,即重新采样,然后再应用图案化技术,就能够保持原图大小。实际上,这种方法并不可行。首先,你不知道这8×8个点中找哪一点比较合适,另外,8×8的间隔实在太大了,生成的图象和原图肯定相差很大,就象图4.1最右

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。