Введение в цифровую графику
Критерий квантования
Заметьте, что
в процессе "сканирования" простейшего объекта ("квадрата")
одна проблема все-таки была пропущена. Просто ее решение нам казалось очевидным.
А теперь, в другой ситуации, эта проблема приобрела зримые очертания.
Однако здесь необходимо
вернуться к тому, что мы уже однажды обсуждали, когда рассматривали уровни дискретизации
абстрактного сигнала.
Информацию о дискретизации
абстрактного сигнала см. в части II.
Вспомните, что
после того как синусоида сигнала была разделена на дискретные элементы, выполнялась
необходимая операция усреднения сигнала в пределах каждого участка.
Естественно, что
и в каждой ячейке сетки дискретизации графического изображения требуется получить
усредненные (интегрированные) значения, т. е. всего один конкретный уровень
квантования в каждой ячейке. С таким значением уже можно сопоставить конкретное
целое число — цифровой код. (Кстати, необходимость усреднения сигнала была записана
в определении дискретизации.)
Осталось только
договориться о критерии, который бы действительно "разводил" ячейки
со "смешанным цветом" в белые или в черные.
Замечание
При этом обращаем ваше внимание, что мы никаких изменений в значении разрешения не предпринимаем!
Для этой цели,
как и ранее в дискретизации, необходимо ввести некий жесткий критерий, в соответствии
с которым можно усреднять значения и, следовательно, однозначно разделять на
уровни квантования.
Способом усреднения
может также служить технология округления.
Более подробную
информацию об округлении см. в главе 8.
Если у дискретного
элемента (пиксела) черный цвет занимает половину площади или больше, принято
считать, что и вся ячейка относится к черному цвету.
Если у дискретного
элемента (пиксела) черный цвет занимает меньше половины площади, то такая ячейка
относится целиком к белому цвету.
При таких условиях
квантования исключаются неясные коллизии, т. к. все варианты предусмотрены (больше
половины, равно и меньше половины) и каждая ячейка однозначно попадает в черное
или в белое.
Это и есть требуемый
критерий квантования для черно-белого шрифтового изображения.
Замечание
Человек с художественным вкусом, может быть, иначе бы принимал решения, куда отнести данную ячейку (в черное или белое). Он обязательно учитывал бы содержание. Например, какую-нибудь ячейку стоит отнести к черному, хотя в ней явно меньше половины площади занимает черное, если она характеризует важный штрих. А другую ячейку обязательно надо оставить белой, скажем, потому что это важный блик (например, в зрачке), хотя площадь черного в этом месте значительно превышает половинный уровень.
Ясно, что такой
анализ способен обеспечить только художник, поскольку он за каждым пятном видит
сюжет, и для него решающее значение имеет не столько
формальный критерий, сколько соображения, связанные со смыслом, красотой и эмоциями. А для технических систем характерны жесткая и точная алгоритмическая последовательность действий и отсутствие логических ловушек.
