Nejčastější metody pořízení rastrového obrazu

Pořízení rastrového obrazu
Poznámky k předmětu
POČÍTAČOVÁ GRAFIKA
Martina Mudrová
duben 2006
Úvod
Nejčastější metody pořízení rastrového obrazu:
• digitální fotografie
• skenování
• rasterizace vektorových obrázků
• výstupy ze speciálních zařízení
Základní parametry při pořizování rastrového obrazu:
• rozlišení
• barevná hloubka
• formát uložení
Kritériem pro nastavení parametrů je cílové určení obrázku
Skenování
= proces převodu tištěné předlohy do elektronické podoby
Typy skenerů:
1.
2.
3.
4.
5.
ruční – skenování objektů, které nelze obsáhnout jedním pohledem
tužkové – především skenování textu
ploché (stolní) - nejběžnější
PMT (rotační) – profesionální (Photo Multiplier Tube)
knižní - speciální
A. maloformátové (A4)
B. velkoformátové (A3 a více)
C. ostatní (skenování filmového pásu apod.)
Plochý skener – princip činnosti
- obraz se položí na skleněnou desku
- pod ní se rovnoměrně pohybuje sv. zdroj – odraz světla
- odražené světlo je soustavou zrcadel převedeno do CCD čipu
barevné snímání je zajištěno
- 3 řadami CCD čipů
- 1 řadou CCD čipů – rozklad světla do 3 složek opt. hranolem
- počet CCD čipů určuje základní rozlišení skeneru v řádku
- rozlišení v druhém rozměru může být odlišné (LPI)
Parametry plochého skeneru
denzita
- míra zčernání – logaritmicky
(0... ideálně průhledná, 1 ... odráží desetinu světla, 2... odr. setinu...)
rozlišení
- běžně 1200-2400 dpi, i více
- velké rozlišení se využívá při použití nástavce pro skenování diapozitivů
interpolace
- vyšších hodnot rozlišení se dosahuje dopočtením „mezibodů“
- u skenerů zpravidla není
barevná hloubka
- nejčastěji 32bit/pixel, i více
dodávaný software
- ovladač pro rozhraní TWAIN
- OCR
Nejznámější výrobci skenerů
Epson
Hewlett Packard
Microtek
Umax
...
cena běžného plochého skeneru: ~2 000 Kč
Digitální fotografie
Klady
• možnost okamžitého náhledu a příp. odstranění snímku
• nízká pořizovací cena fotografie
• možnost okamžitého předzpracování snímku
• ...
Zápory
• skutečně kvalitní fotografie mají vyšší náklady
• „zahlcení fotografiemi“
•
Parametry digi fotoaparátů
- kompakt – se zoomem, bez
- zrcadlovka, elektronická zrcadlovka
• rozlišení
• objektiv
• hledáček (elektronický, průhledový, optický,...)
• snímací technologie – CCD (prokládaný, neprokládaný, super CCD)
- CMOS
• zoom (optický, digitální)
• zdroj
• typ média
• další vybavení (zvuk, video,podporované formáty,....)
Digitální fotoaparát
1. Objektiv
2. Elektronický hledáček
3. Hledáček
4. Snímací čip
5. Ovládací prvky
6. Tělo přístroje
7. LCD Displej
8. Zdroj energie
9. Záznamové médium - karta
10. A/D převodník a počítač (program)
Světelnost objektivu
světelnost =
ohnisková vzdálenost
průměr vstupního otvoru (při plně otevřené cloně)
- čím vyšší světelnost má objektiv, tím lépe vykreslí obraz i za špatných sv.
podmínek beze změny citlivosti
- aparáty se zoomem (tj. s proměnlivou ohniskovou vzdáleností) –
proměnlivá světelnost
- typické hodnoty světelnosti: f 2 – 2.5
Ohnisková vzdálenost objektivu
• charakteristika objektivu
běžný objektiv
- 50mm (obraz na políčku kinofilmu) (34-110mm)
pro digifoto (!CCD čip má menší rozměry!) je přepočítáváno na kinofilm
dlouhá ohnisková vzdálenost (teleobjektivy) (200mm):
- malý úhel záběru
- fotografovaný objekt je „přiblížen“ (jako u dalekohledu)
krátká ohnisková vzdálenost (širokoúhlé objektivy) (28mm):
- scéna se „vzdaluje od objektivu“
Clona
= zařízení regulující množství zvětla procházejícího objektivem
clonové číslo =
ohnisková vzdálenost
průměr vstupního otvoru
„plná díra“ = maximálně odcloněný objektiv
= plně otevřená clona
= nejmenší clonové číslo
- velikost clony má vliv na:
kvalitu snímaného obrazu:
čím vyšší clona, tím lepší kvalita (pouze do určitého stupně, od určité
hodnoty clony se kvalita začne opět zhoršovat)
hloubku ostrosti:
zmenšováním otvoru (vyšší clona) se zvyšuje hloubka ostrosti
typické hodnoty: f 1.8, 1.9, 2, 2.8, 2.9, (4, 5.6, 8, 11, 16, 22...nejsou u DF)
Princip CCD čipu
CCD = Coupled Charged Device = snímací prvek fotoaparátu
Celek
Jeden
Jak s barvou...
Typy paměťových karet
xD
Smart Media
Memory Stick
SD card
Compact Flash
Co je moaré?
= Moire efekt:
Metody pro potlačení moiré efektu:
- supersampling: posun alias efektu k vyšším frekv.
1. vzorkování s vyšší frekvencí než je požadavek
2. filtrace
3. podvzorkování
- stochastické vzorkování: Mění alias efekt na šum
- jittering – použití neuniformní vzorkovací mřížky
Alias efekt
Příklad časového aliasingu:
Hodiny s jednou ručičkou:
Vhodná volba
periody vzorkování
Limitní případ volby
periody vzorkování
Nevhodná volba
periody vzorkování
- ALIAS
M. Mudrová, 2004
5
Jak je to s tím rozlišením?
Formát
foto
9x13
Minimum
640x480
Optimum
768x1024
10x15
13x18
15x21
576x768
768x1024
800x1200
1024x1365
Poměr stran snímku u digifoto je 4:3!
20x30
30x45
960x1280
1024x1365
1200x1600
1200x1600
1344x1792
1704x2272
Kinofilm má rozměry 24x36mm