Понятие цифрового изображения и его основные характеристики
Цифровое изображение является основополагающим понятием в компьютерном зрении и состоит из сетки пикселей, каждый из которых содержит данные о цвете и яркости. В этой главе мы подробно рассмотрим основные характеристики цифровых изображений, их типы и способы обработки. Понимание этих аспектов имеет решающее значение для успешного применения технологий компьютерного зрения.
Цифровые изображения: структура и форматы
Цифровое изображение формируется в результате дискретизации аналогового изображения, что означает, что оно разбивается на множество пикселей. Каждый пиксель имеет определенные значения, которые могут включать цветовые каналы (например, красный, зеленый и синий) и уровень яркости. Основные форматы цифровых изображений включают JPEG, PNG и TIFF.
Пример: В формате JPEG используется сжатие с потерями, что делает его подходящим для фотографий, где качество может немного снижаться без заметного искажения. В отличие от этого, формат PNG использует сжатие без потерь, что делает его идеальным для изображений с прозрачностью или четкими границами, таких как логотипы.
Основные характеристики цифрового изображения
Для работы с цифровыми изображениями важно учитывать их основные характеристики:
1. Разрешение: обычно определяется как количество пикселей на дюйм (dpi) или общее количество пикселей по ширине и высоте. Например, изображение с разрешением 1920x1080 пикселей содержит 2,073,600 пикселей и подходит для отображения на большинстве современных экранов.
2. Глубина цвета: это количество бит, отведенных на представление цвета каждого пикселя. Стандартная глубина цвета составляет 24 бита, что позволяет отображать более 16 миллионов цветов. Однако в некоторых областях, таких как профессиональная фотография и графика, используются изображения с глубиной цвета 48 бит для более точной передачи цветовых градиентов.
3. Формат: как упомянуто, изображение может быть сохранено в различных форматах, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбор правильного формата крайне важен для дальнейшей обработки и использования изображения.
Преобразование и обработка изображений
Современные методы компьютерного зрения часто требуют преобразования изображений для улучшения их качества и извлечения полезной информации. Одним из таких методов является обработка через цветовые пространства. Наиболее популярные цветовые пространства включают RGB, HSV и Lab.