Dyskretny obraz. Wyświetlacz analogowy i dyskretny Wyświetlanie informacji graficznych

Obrazy składające się z elementów dyskretnych, z których każdy może przyjmować tylko skończoną liczbę rozróżnialnych wartości, które zmieniają się w skończonym czasie, nazywane są dyskretnymi. Należy podkreślić, że elementy obrazu dyskretnego, ogólnie rzecz biorąc, mogą mieć nierówną powierzchnię i każdy z nich może mieć nierówną liczbę rozróżnialnych gradacji.

Jak pokazano w pierwszym rozdziale, siatkówka przekazuje dyskretne obrazy do wyższych części analizatora wizualnego.

Ich pozorna ciągłość to tylko jedna z iluzji wzroku. Ta „kwantyzacja” początkowo ciągłych obrazów jest zdeterminowana nie ograniczeniami związanymi z rozdzielczością układu optycznego oka ani nawet morfologicznymi elementami strukturalnymi układu wzrokowego, ale funkcjonalną organizacją sieci neuronowych.

Obraz jest dzielony na dyskretne elementy przez pola receptywne, które łączą jedną lub drugą liczbę fotoreceptorów. Pola odbiorcze wytwarzają pierwotną izolację użytecznego sygnału świetlnego przez sumowanie przestrzenne i czasowe.

Centralną część siatkówki (dołek) zajmują tylko czopki, na obwodzie, poza dołkiem, znajdują się zarówno czopki, jak i pręciki. W warunkach noktowizora pola czopków w środkowej części siatkówki mają w przybliżeniu taką samą wielkość (około 5 "w miarach kątowych). Liczba takich pól w dołku, którego wielkość kątowa wynosi około 90", wynosi około 200. Główną rolę w warunkach noktowizyjnych odgrywają pola pręcików zajmujące pozostałą część siatkówki. Mają rozmiar kątowy około 1° na całej powierzchni siatkówki. Liczba takich pól w siatkówce wynosi około 3 tys.. Nie tylko wykrywanie, ale i badanie słabo oświetlonych obiektów w tych warunkach odbywa się za pomocą obwodowych obszarów siatkówki.

Wraz ze wzrostem oświetlenia główną rolę zaczyna odgrywać inny system komórek magazynujących, stożkowych pól recepcyjnych. W dołku wzrost natężenia oświetlenia powoduje stopniowy spadek wartości efektywnego pola, aż przy jasności około 100 asb zmniejszy się do jednego stożka. Na obrzeżach, wraz ze wzrostem oświetlenia, pola prętowe są stopniowo wyłączane (hamowane), a pola stożkowe zaczynają działać. Pola stożkowe na obrzeżach, podobnie jak pola dołkowe, mają zdolność zmniejszania się w zależności od padającej na nie energii świetlnej. Największa liczba czopków, które mogą mieć czopkowe pola przy wzrastającym oświetleniu, rośnie od środka do brzegów siatkówki i w odległości kątowej 50-60 ° od środka sięga około 90.

Można obliczyć, że w warunkach dobrych światło dzienne liczba pól recepcyjnych sięga około 800 tys. Wartość ta w przybliżeniu odpowiada liczbie włókien w ludzkim nerwie wzrokowym. Rozróżnianie (rozdzielczość) obiektów w widzeniu dziennym odbywa się głównie za pomocą dołka, gdzie pole odbiorcze można zredukować do jednego stożka, a same czopki są najgęściej rozmieszczone.

Jeżeli liczbę komórek spichrzowych siatkówki można określić w zadowalającym przybliżeniu, to wciąż brakuje danych do określenia liczby możliwych stanów pól recepcyjnych. Tylko niektóre szacunki można dokonać na podstawie badania progów różnicowych pól receptywnych. Kontrast progowy w dołkowych polach recepcyjnych w pewnym zakresie roboczym oświetlenia jest rzędu 1. Liczba rozróżnialnych gradacji jest niewielka. W całym zakresie restrukturyzacji pola receptywnego dołka stożka występuje 8-9 gradacji.

Okres akumulacji w polu odbiorczym – tzw. czas krytyczny – określany jest średnio na około 0,1 sek., ale przy wysokich natężeniach oświetlenia może się on widocznie znacznie zmniejszać.

W rzeczywistości model opisujący dyskretną strukturę przesyłanych obrazów musi być jeszcze bardziej złożony. Należy wziąć pod uwagę zależność między wielkością pola receptywnego, progami i czasem krytycznym, jak również statystyczny charakter progów wizualnych. Ale jak dotąd nie jest to konieczne. Wystarczy przedstawić jako model obrazu zbiór elementów tego samego obszaru, których wymiary kątowe są mniejsze niż wymiary kątowe najdrobniejszego szczegółu rozpoznanego przez oko, których liczba stanów rozróżnialnych jest większa niż maksymalna liczba rozróżnialnych gradacji jasności, których czas dyskretnej zmiany jest krótszy niż okres migotania przy krytycznej częstotliwości fuzji migotania.

Jeśli zastąpisz obrazy rzeczywistych obiektów ciągłych świat zewnętrzny takie dyskretne obrazy oko nie zauważy zastąpienia.* W konsekwencji dyskretne obrazy tego rodzaju zawierają co najmniej nie mniej informacji niż postrzega system wzrokowy. **

* Obrazy kolorowe i wolumetryczne można również zastąpić modelem dyskretnym.
** Problem zastępowania obrazów ciągłych obrazami dyskretnymi ma ogromne znaczenie dla technologii filmowej i telewizyjnej. Kwantyzacja czasu jest sercem tej techniki. W systemach telewizji kodowej obraz jest również dzielony na elementy dyskretne i kwantowany pod względem jasności.

W poprzednim rozdziale badaliśmy liniowe, przestrzennie niezmienne układy w ciągłej domenie dwuwymiarowej. W praktyce mamy do czynienia z obrazami, które mają ograniczone rozmiary, a jednocześnie są liczone w dyskretnym zestawie punktów. Dlatego wypracowane do tej pory metody wymagają adaptacji, rozszerzenia i modyfikacji tak, aby można je było zastosować również w tym obszarze. Pojawia się również kilka nowych punktów, które wymagają starannego rozważenia.

Twierdzenie o próbkowaniu mówi, w jakich warunkach ciągły obraz może być dokładnie zrekonstruowany z dyskretnego zestawu wartości. Dowiemy się również, co się dzieje, gdy nie zostaną spełnione warunki jego stosowania. Wszystko to ma wiele wspólnego z rozwojem systemów wizualnych.

Metody wymagające przejścia do dziedziny częstotliwości stały się popularne po części dzięki szybkim algorytmom obliczeniowym. dyskretna konwersja Fouriera. Należy jednak zachować ostrożność, ponieważ metody te zakładają występowanie sygnału okresowego. Omówimy, w jaki sposób można spełnić ten wymóg i do czego prowadzi naruszenie.

7.1. Ograniczanie rozmiarów obrazu

W praktyce obrazy zawsze mają skończone wymiary. Rozważ prostokątny obraz o szerokości i wysokości I. Teraz nie ma potrzeby brania całek w transformacji Fouriera w nieskończonych granicach:

Ciekawe, że aby przywrócić funkcję, nie musimy znać wszystkich częstotliwości. Wiedząc, że kiedy jest twardym ograniczeniem. Innymi słowy, funkcja, która jest niezerowa tylko w ograniczonym obszarze płaszczyzny obrazu, zawiera znacznie mniej informacji niż funkcja, która nie ma tej właściwości.

Aby to zweryfikować, wyobraź sobie, że płaszczyzna ekranu pokryta jest kopiami danego obrazu. Innymi słowy, rozszerzamy nasz obraz do funkcji okresowej w obu kierunkach

Oto największa liczba całkowita nieprzekraczająca x. Transformacja Fouriera takiego zwielokrotnionego obrazu ma postać:

Wykorzystanie w ćwiczeniach odpowiednio dobranych czynników zbieżności. 7.1 udowodniono, że

Stąd,

stąd widzimy, że wszędzie jest równe zero, z wyjątkiem dyskretnego zbioru częstotliwości. Tak więc, aby znaleźć, wystarczy wiedzieć w tych punktach. Jednak funkcję uzyskuje się z prostego przycięcia obszaru, dla którego. Dlatego, aby przywrócić, wystarczy wiedzieć tylko dla wszystkich.To jest policzalny zbiór liczb.

Zauważ, że transformacja funkcji okresowej okazuje się być dyskretna. Przekształcenie odwrotne można przedstawić jako szereg, ponieważ

Innym sposobem sprawdzenia tego jest traktowanie funkcji jako funkcji uzyskanej przez odcięcie jakiejś funkcji, dla której znajduje się w oknie. Innymi słowy, gdzie funkcja wyboru okna jest zdefiniowana w następujący sposób.

Algorytm zagęszczania zapewniający bardzo wysoka jakość obrazy o współczynniku kompresji danych większym niż 25:1. Pełnokolorowy 24-bitowy obraz o rozdzielczości 640 x 480 pikseli (standard VGA) zwykle wymaga pamięci RAM wideo do jego przechowywania ... ...

Dyskretna transformacja falkowa- Przykład 1. poziomu dyskretnej transformacji obrazu falkowego. Powyżej znajduje się oryginalny obraz w pełnym kolorze, pośrodku znajduje się transformacja falkowa wykonana poziomo z oryginalnego obrazu (tylko kanał luminancji), na dole jest falka ... ... Wikipedia

RAST - raster - dyskretny obraz, reprezentowana jako macierz [z] pikseli ... Elektroniczny słownik biznesowy

Grafika komputerowa- wizualizacja obrazów informacyjnych na ekranie wyświetlacza (monitor). W przeciwieństwie do reprodukcji obrazu na papierze lub innym nośniku, obraz utworzony na ekranie można niemal natychmiast wymazać i/lub poprawić, skompresować lub rozciągnąć, ... ... słownik encyklopedyczny

raster- Dyskretny obraz, prezentowany w postaci matrycy pikseli na ekranie lub papierze. Raster charakteryzuje się rozdzielczością, liczbą pikseli na jednostkę długości, rozmiarem, głębią koloru itp. Przykłady kombinacji: gęstość ... ... Poradnik tłumacza technicznego

Tabela- ▲ tablica tablica dwuwymiarowa tablica dwuwymiarowa; dyskretny obraz funkcji dwóch zmiennych; siatka informacyjna. matryca. lista obecności. | zestawienie. linia. linia. kolumna. kolumna. głośnik. wykres. wykres. nakreślić. ▼ harmonogram ... Słownik ideograficzny języka rosyjskiego

Transformata Laplace'a- Transformata Laplace'a to transformacja całkowa, która łączy funkcję zmiennej złożonej (obrazu) z funkcją zmiennej rzeczywistej (pierwotnej). Z jego pomocą badane są właściwości układów dynamicznych i ... ... Wikipedia

Transformata Laplace'a

Odwrotna transformata Laplace'a- Transformata Laplace'a to transformacja całkowa, która łączy funkcję zmiennej złożonej (obrazu) z funkcją zmiennej rzeczywistej (pierwotnej). Z jego pomocą badane są właściwości układów dynamicznych i różniczkowych oraz ... Wikipedia

GOST R 52210-2004: Telewizja cyfrowa. Warunki i definicje- Terminologia GOST R 52210 2004: Telewizja cyfrowa. Terminy i definicje dokument oryginalny: demultiplekser 90 (telewizja): urządzenie zaprojektowane do oddzielania połączonych strumieni danych telewizji cyfrowej ... ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Kompresuj wideo- (Angielski kompresja wideo) zmniejszenie ilości danych używanych do reprezentowania strumienia wideo. Kompresja wideo pozwala skutecznie zmniejszyć strumień wymagany do przesyłania wideo przez kanały nadawcze, zmniejszyć przestrzeń, ... ... Wikipedia

Obraz analogowy i dyskretny. Informacje graficzne mogą być prezentowane w formie analogowej lub dyskretnej. Przykładem obrazu analogowego jest płótno malarskie, którego kolor zmienia się w sposób ciągły oraz przykład obrazu dyskretnego, wydrukowanego za pomocą drukarka atramentowa rysunek składający się z oddzielnych kropek o różnych kolorach. Analog (malarstwo olejne). Oddzielny.

Slajd 11 z prezentacji „Kodowanie i przetwarzanie informacji”... Rozmiar archiwum z prezentacją to 445 KB.

Informatyka klasa 9

streszczenia innych prezentacji

Algorytmy rozwidlania - warunek JEŻELI, TO akcja. Co wiemy. Struktura lekcji. Algorytm rozwidlania. Postępuj zgodnie z algorytmem i wypełnij tabelę. Uczeń, który zdobył od 85 do 100 punktów włącznie, przechodzi do drugiej rundy konkursu. Wpisz liczbę punktów i ustal, czy dotarł do drugiej rundy. Znajdź największą liczbę między a i b. Napisz program w języku programowania. Algorytm rozgałęziający to algorytm, w którym w zależności od warunku wykonywana jest jedna lub druga sekwencja działań.

„Tworzenie sztucznej inteligencji” – podejście symulacyjne. Podejścia do budowy systemów sztucznej inteligencji. Podejście ewolucyjne. Sztuczna inteligencja. Potrafi zamieszkiwać z wieloma osobami, pomagając radzić sobie z problemami osobistymi. Podejście strukturalne. Logiczne podejście. Problemy rozwojowe. Perspektywy rozwoju i obszary zastosowań.

Programy cykliczne - Cyfra. Pętla z warunkiem wstępnym. Znajdź kwotę. Pętla z warunkiem końcowym. Pętla z parametrem. Algorytm Euklidesa. Programy cykliczne. Znajdź sumę liczb naturalnych. Koncepcja cyklu. Opłata wstępna. Funkcja tabulacji. Oblicz. Przykład. Dzielniki. Informatyka. Znajdź liczbę liczb. Odnaleźć. Znajdź liczbę trzycyfrowych liczb naturalnych. Liczby trzycyfrowe. Znajdź zestaw wartości funkcji. Tabela przeliczeniowa dolara.

„Co to jest e-mail” — nadawca. Adres e-mail. Historia poczty e-mail. Kwestia pojawienia się poczty elektronicznej. Struktura listu. Routing poczty. List. E-mail... Kopiuj. Data. X-mailer. E-mail. Jak to działa E-mail.

„Praca z e-mailem” - Adres e-mail. Skrzynka pocztowa... Protokół poczty elektronicznej. Sieć udostępniania plików. Separacja adresów. Korzyści z poczty e-mail. Klienci poczty... Wynalazca poczty elektronicznej. Adres. E-mail. Oprogramowanie do pracy z pocztą e-mail. Jak działa poczta e-mail. Konferencja telefoniczna. Serwer poczty elektronicznej... Wymiana plików.

„Przetwarzanie w Photoshopie” – Fajni faceci. Jak odróżnić podróbkę. Obrazy rastrowe i wektorowe. Wstęp. Najlepsze miejsca. Program Adobe Photoshop. Retusz. Konkursy Photoshopa. Korekcja jasności. Moi przyjaciele. Część praktyczna. Podobne programy. Głównym elementem. Projekt. Niezwykłe zwierzęta. Montaż kilku obrazów.