Разрешение серого уровня
Разрешение изображения
Разрешение можно определить как общее количество пикселей в изображении. Это обсуждалось в разделе «Разрешение изображения». И мы также обсудили, что четкость изображения зависит не от количества пикселей, а от пространственного разрешения изображения. Это обсуждалось в пространственном разрешении. Здесь мы собираемся обсудить другой тип разрешения, который называется разрешением уровня серого.
Разрешение уровня серого
Разрешение уровня серого относится к предсказуемому или детерминированному изменению оттенков или уровней серого на изображении.
Короче говоря, разрешение уровня серого равно количеству бит на пиксель.
Мы уже обсуждали биты на пиксель в нашем руководстве о битах на пиксель и требованиях к хранению изображений. Здесь мы кратко определим bpp.
BPP
Количество разных цветов в изображении зависит от глубины цвета или битов на пиксель.
Математически
Математическая связь, которая может быть установлена между разрешением уровня серого и битами на пиксель, может быть задана как.
В этом уравнении L означает количество уровней серого. Его также можно определить как оттенки серого. А k относится к битам на пиксель или битам на пиксель. Таким образом, увеличение в два раза до степени бит на пиксель равно разрешению уровня серого.
Например:
Приведенное выше изображение Эйнштейна - это изображение в градациях серого. Означает, что это изображение с 8 битами на пиксель или 8bpp.
Теперь, если бы нужно было рассчитать разрешение уровня серого, вот как мы это сделаем.
Это означает, что разрешение уровня серого составляет 256. Или, другими словами, мы можем сказать, что это изображение имеет 256 различных оттенков серого.
Чем больше бит на пиксель изображения, тем выше его разрешение по уровню серого.
Определение разрешения уровня серого в битах на пиксель
Необязательно, чтобы разрешение уровня серого определялось только в терминах уровней. Мы также можем определить его в битах на пиксель.
Например
Если вам предоставляется изображение с разрешением 4 бит на пиксель, и вас просят рассчитать его разрешение по уровню серого. На этот вопрос есть два ответа.
Первый ответ - 16 уровней.
Второй ответ - 4 бита.
Нахождение bpp из разрешения уровня серого
Вы также можете найти количество бит на пиксель с заданным разрешением уровня серого. Для этого нам достаточно немного покрутить формулу.
Уравнение 1.
Эта формула находит уровни. Теперь, если бы нам нужно было найти количество бит на пиксель или, в данном случае, k, мы просто изменим его вот так.
K = логарифм по основанию 2 (L) Уравнение (2)
Потому что в первом уравнении соотношение между уровнями (L) и битами на пиксель (k) является экспоненциальным. Теперь нам нужно вернуть его обратно, и, таким образом, экспоненциальная величина, обратная экспоненте, будет логарифмической.
Давайте возьмем пример, чтобы найти бит на пиксель из разрешения уровня серого.
Например:
Если вам дано изображение 256 уровней. Какие биты на пиксель для этого требуются.
Подставляя 256 в уравнение, получаем.
K = логарифм по основанию 2 (256)
К = 8.
Итак, ответ - 8 бит на пиксель.
Разрешение и квантование уровня серого:
Квантование будет формально представлено в следующем руководстве, но здесь мы просто собираемся объяснить связь между разрешением уровня серого и квантованием.
Разрешение уровня серого находится на оси y сигнала. В руководстве Введение в сигналы и систему мы изучили, что оцифровка аналогового сигнала требует двух шагов. Выборка и квантование.
Выборка выполняется по оси x. А квантование выполняется по оси Y.
Это означает, что оцифровка разрешения уровня серого изображения выполняется при квантовании.