Számítógépes grafika és képfeldolgozás Poppe András BME Elektronikus Eszközök Tsz., V2 347 poppe@eet.bme.hu Az emberi látás jellemzői, színtani alapok Jegyzet: Székely Vladimír: Képfeldolgozás PPT: www.eet.bme.hu/~poppe/szgraf/2007

A képfeldolgozás témakör tematikája Az emberi látás, a képi információ tulajdonságai Digitális képek felvétele, szűrése, tárolása A digitális képfeldolgozás módszerei hisztogram vágás szűrés élkiemelés műveletek a Fourier-térben A számítógépek grafikus megjelenítésének elvei

Képfeldolgozás… mit nevezünk képnek? 1.válasz: A kép a művészi kifejezés eszköze Barlangrajz Altamira Időben nagyon messzire mehetünk vissza...

Sixtus kápolna, Michelangelo 1.válasz: A kép a művészi kifejezés eszköze Kultikus célok: szakralitás, eszmék, érzések kifejezése Sixtus kápolna, Michelangelo

Mit nevezünk képnek? 2.válasz: A kép az információközlés eszköze Dokumentálás Műszaki rajz

Mit nevezünk képnek? 2.válasz: A kép az információközlés eszköze Információközvetítés Fényképezés, képesújság, híradófilm, TV, internet...

Mit nevezünk képnek? A lehetséges válaszok nem vegytiszták Az altamirai barlangrajz lehetett egyszerre műszaki rajz: az elejtendő táplálék állat "specifikációja" a hírközlés eszköze: "Ekkora prédát sikerült elejteni" kultikus célokat is szolgálhatott, az áldozat iránti tisztelet kifejezője "művészet": a szépség kedvéért is készülhetett a "jelhagyás" vágya önkifejezés Ezekkel az aspektusokkal a mérnöki tudományok nem foglalkoznak.

Mit nevezünk képnek? 3.válasz: A kép emberi felhasználásra rendeltetett dolog Illeszkednie kell a "bemeneti csatornához" térbeli felbontás árnyalatbeli felbontás színek időbeli felbontás Ezek ismeretében az emberi látórendszer "becsapható" Kapcsolódó területek: fotometria-világítástechnika, nyomdászat, képtechnika, kognitív tudomány, neural-science

Mit nevezünk képnek? f(x,y)  Fij 4.válasz: A kép 2D kiterjedéssel rendelkező dolog Kétdimenziós intenzitás (+szín-) (+idő-) függvény: f(x,y) f(x,y,t) Folytonos függvénynek, de mintavett/kvantált függvénynek is tekinthetjük f(x,y)  Fij

Képfeldolgozás

Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk? Nyomdatechnikai módszerek "Raszterra bontás"

Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk? Műtermi fotó, XIX.szd. Fotokémiai módszerek (fényképezés) Egy sor feldolgozási művelet elvégezhető volt: vágás küszöbértékkel élkeresés képek összeadása, kivonása fényességi transzformációk

Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk? Elektronikus képfeldolgozás Televízió Elektronikus fényképezés Számítógépes képfeldolgozás Az ún. early processing kérdéseivel foglalkozunk, a vision témakörével (felismerési és intelligens döntési feladatok) pl. a kognitív tudomány foglalkozik.

Felbontás Színes képek / színtan Korai feldolgozás Képtömörítés A látórendszer tulajdonságainak leírása és kihasználása a műszaki életben Felbontás Színes képek / színtan Korai feldolgozás Képtömörítés

A szükséges felbontás A látótér: A látás igénye kb. 3600x2400 pont Kényelmesen látható kép a két szem közös látóterében – kb. 2x30 fok alatt látható: 2x30 fok x60 fok/perc= 3600 pont Normál megvilágításnál a szem felbontóképessége kb. 1 szögperc

A képközvetítés felbontás igénye 230 fok látószög, 1 fokperc felbontás: 23060=3600 pixel Tehát az igény: 3600  2400 pixel Nézzük, mit nyújt a film, a TV!

Egyes képhordozók képpont számának összehasonlítása

A látórendszer bacsapása: műszaki megoldások felbontás pixelszám árnyalatok száma időbeli változásokra való érzékenység fúziós frekvencia  képfrissítési frekvencia mozgófilm (24 kép/s + 3 ágú pilla) monomer szinek monokróm színek / kevert színek Grassmann tv. DITHERING VESZTESÉGES KÉPTÖMÖRÍTÉS

A látórendszer bacsapása: illúzionista művészet Victor Vasarely Indián vagy eszkimó? Semmi fizikai trükk a képben, a tudatunkkal játszik (3D mélység). Fiatal lány vagy idős hölgy? Semmi fizikai trükk a képben. A tudatunkkal játszik a kép készítője. Ez az ún. OPART

A látórendszer bacsapása: illúzionista művészet Salvador Dali vagy Gala Dali aktja? Abraham Lincoln portréja A bemeneti csatorna elejének (early processing) a tulajdonságait használja ki: felbontóképesség színlátás DITHERING