Введение в цифровую графику
Более сложное изображение
Главный вопрос,
связанный с использованием разрешения, состоит в правильном выборе значения
разрешения. А для этого необходимо понимать, что собственно определяет
конкретное значение разрешения.
Для того чтобы
в этом разобраться, стоит вместо идеального "оригинала" (черного квадрата),
которым мы до сих пор оперировали, выбрать изображение не слишком сложное, но
все же более близкое к жизни (рис. 8.2).
Рис.
8.2. Оригинал более сложного изображения
Особенность этого
изображения состоит в несовпадении сетки дискретизации и границы между белыми
и черными областями. Если мы по-прежнему станем использовать разрешение, ранее
выбранное нами (4 ppi), результат визуализации оцифрованного изображения приобретет
следующий вид (рис. 8.3).
Рис.
8.3. Результат визуализации с разрешением 4 ppi
Оказывается, что
такое значение разрешения, которое было принято, в общем, довольно случайно
и только с целью удобства (легко разбить изображение пополам и еще раз пополам),
явно не обеспечивает правильного отображения. Получилось изображение, во-первых,
имеющее ужасные "ступеньки", отсутствовавшие в исходном изображении,
а во-вторых, оно мало похоже на исходный "оригинал". Разумеется, надо
искать пути для исправления такого положения.
И вот только в
этом случае вспомним, что ранее уже звучало разумное предложение вернуться к
исходному состоянию, т. е. к процессу сканирования, или точнее — к этапу дискретизации.
Однако давайте уточним — с какой целью? Что мы должны изменить?
Предложение вернуться
к начальному этапу встречалось в главе 7.
Если есть желание
более адекватно передавать в цифровом дискретизиро-ванном изображении такие
наклонные элементы, необходимо уменьшить размер элементов дискретизации (пикселов),
а для этого, соответственно, придется увеличивать разрешение. Например, размер
пикселов можно уменьшить вдвое и получить разрешение 8 ppi.
Обратите внимание,
что в этом случае в визуализированном изображении (рис. 8.4) ступеньки станут
в два раза меньше.
Таким образом,
увеличивая разрешение (и, соответственно, уменьшая фактический размер пикселов),
мы, в конце концов, сможем достичь такого уровня, когда таких ступенек не будет
вовсе!
Рис.
8.4. Результат визуализации с удвоенным разрешением
А возможно ли
такое разрешение, при котором элементы дискретизации вовсе исчезнут ("как
класс")?
Разумеется, нет.
Зато вполне можно достигнуть уровня, при котором эти элементы станут неразличимыми
для восприятия (как, например, на фотографии).
Важная
мысль
Действительно,
при определенных значениях разрешения дискретная структура неразличима (или
почти неразличима) глазом. На этом, вообще говоря, построены все технические
системы, работающие с изображением (кино, телевидение, фотография и полиграфия).
На самом деле,
достаточно "вооружить" глаз каким-нибудь оптическим прибором, даже
несложным, и можно заметить, что всюду присутствуют некие дискретные элементы,
даже если мы рассматриваем фотографию и нам кажется, что изображение и тоновая
шкала непрерывны.
Справка
В чем принципиальная разница между дискретной структурой фотографии и дискретной структурой компьютерной графики? Откуда берется дискретная структура на фотографии (или на слайде)?
Дискретная структура
фотоизображений задается уже в процессе создания пленки или фотобумаги (ни фотоаппараты,
ни увеличители не влияют на это), она только слегка изменяется в процессе экспонирования
и проявки. Состав, который наносится на пленку или на бумагу, содержит галогениды
серебра в виде так называемых "зерен". Их размер, изменяемый в процессе
обработки, как раз и определяет элементы изображения. Исходя из этого, пленки
бывают крупнозернистыми или мелкозернистыми (последние используются в полиграфическом
производстве для получения фотоформ).
Особенностью дискретной
структуры фотоизображений является то, что элементы дискретизации неоднородны.
В процессе экспонирования и обработки отдельные зерна сливаются, создавая конгломераты
различных размеров, в том числе даже видимые невооруженным глазом (особенно
это заметно при очень сильном увеличении фрагмента фотографии).
Рис.
8.5. Визуализация усложненного оригинала с соответствующим разрешением
Структура светочувствительного
слоя пленки или фотобумаги предполагает, что дискретные элементы фотоизображений
неоднородны, а это идеальная ситуация для адаптивного отображения тоновой картины.
Дискретные элементы цифровых изображений, которые принудительно создаются, имеют
принципиально (в настоящий исторический период) однородный характер.
Для того чтобы
получить, в конце концов, адекватный оригиналу оттиск, пользователь должен определить
соответствующее этому разрешение. С более "сложным изображением" проблема
будет также решена (рис. 8.5).
Теперь настало время выяснить более детально, что же определяет величина разрешения.
