Përpunimi i Imazhit me Ngjyra

• Ky material ligjëratash ka si temë përpunimin e ngjyrave të imazhit në lëndën e Kompjuterikës Vizuale

Përpunimi i Imazhit me Ngjyra

• Përdorimi i ngjyrës thjeshton identifikimin dhe nxjerrjen e objekteve
• Njerëzit mund të dallojnë mijëra nuanca ngjyrash krahasuar me nuancat gri
• Përpunimi i imazhit me ngjyra ndahet në pseudocolor (i reduktuar) dhe me ngjyra të plota
• Teknika e përpunimit të imazhit me ngjyra të plota përdoret gjerësisht falë sensorëve të ngjyrave dhe harduerit të përballueshëm

Bazat Fundamentale të Ngjyrave

• Natyra fizike e ngjyrës shprehet mbi baza formale të mbështetura nga eksperimente dhe rezultate teorike
• Isaac Newton zbuloi se drita e diellit, kur kalon nëpër një prizëm qelqi, ndahet në një spektër të vazhdueshëm ngjyrash
• Spektri i ngjyrave mund të ndahet në vjollcë, kaltër, gjelbër, të verdhë, portokalli dhe të kuqe
• Kur shihet me ngjyra të plota, çdo ngjyrë në spektër përzihet pa probleme me tjetrën
• Ngjyrat përcaktohen nga natyra e dritës së reflektuar nga objekti
• Drita e dukshme përbëhet nga një brez i ngushtë frekuencash në spektrin elektromagnetik
• Një trup që reflekton dritë të ekuilibruar duket i bardhë
• Objektet e gjelbra reflektojnë dritë kryesisht në 500-570 nm, duke thithur energji në gjatësi vale të tjera
• Karakterizimi i dritës është thelbësor; drita akromatike (pa ngjyrë) ka vetëm intensitet
• Drita kromatike përfshin spektrin elektromagnetik nga 400 deri në 700 nm
• Cilësia e dritës kromatike përshkruhet nga rrezatimi, ndriçimi dhe shkëlqimi
• Rrezatimi është shuma totale e energjisë së dritës (matet në vat)
• Ndriçimi mat sasinë e energjisë së perceptuar nga një vëzhgues (matet në lumen)
• Shkëlqimi është një vlerësim subjektiv i intensitetit
• Konet në sy janë përgjegjëse për shikimin e ngjyrave
• Ka 6 deri në 7 milionë kone në syrin e njeriut, të ndara në të kuqe (65%), gjelbër (33%) dhe kaltër (2%)
• Konet blu janë më të ndjeshme
• Drita kategorizohet sipas gjatësisë valore, ku më e shkurta është ultravjollcë, e ndjekur nga e dukshme dhe infra e kuqe
• UV-C absorbohet nga shtresa e ozonit, UV-B nga kornea, dhe UV-A pjesërisht nga kornea dhe thjerrëza
• Ekspozimi ndaj rrezeve UV shkakton fotokeratit dhe katarakt
• Drita HEV, blu-vjollcë, mund të kalojë përmes thjerrëzave dhe të arrijë në retinë, duke shkaktuar dëme
• Pjesa 400-420 nm e spektrit është veçanërisht e dëmshme
• Ngjyrat kryesore janë e kuqe, gjelbër dhe kaltër
• Ngjyrat dytësore të dritës janë vjollcë (magenta), cian dhe e verdhë
• Kombinimi i ngjyrave kryesore prodhon të bardhë.
• Pigmentet primare janë magenta, cian, dhe e verdhë.
• Ato kombinohen për të prodhuar të zezë.
• Televizioni me ngjyra është një aplikim i ngjyrave të lehta shtesë, me pika fosfori në ekrane CRT
• LCD dhe ekranet plazma zëvendësuan CRT
• Tri karakteristika dallojnë ngjyrat: shkëlqimi, nuanca, dhe ngopja
• Ngopja tregon pastërtinë relative ose sasinë e bardhë të përzier me ngjyrën
• Sasitë e ngjyrës së kuqe, gjelbër, dhe kaltër për një ngjyrë specifike shënohen X, Y, dhe Z
• Ngjyrat specifikohen nga koeficientët trikromatike (x, y, z), ku x+y+z=1
• Diagrami i kromaticitetit tregon përbërjen e ngjyrave në funksion të x (e kuqe) dhe y (jeshile), z mund të llogaritet nga ekuacioni z = 1 - (x + y)
• Asnjë pikë brenda diagramit nuk paraqet një përzierje plotësisht të pastër të ngjyrave spektrale.
• Një pikë e çdo ngjyre e ngopur është zero
• Hapësira e ngjyrave që mund të paraqitet nga monitorët RGB quhet ngjyra gamut

Modelet e Ngjyrave

• Një model ngjyrash standardizon specifikimin e ngjyrave nëpërmjet një sistemi koordinativ dhe një nënhapësirë
• Modelet e ngjyrave janë të orientuara drejt harduerit ose aplikacioneve
• RGB, CMY, dhe HSI janë modele tipike të ngjyrave
• HSI veçon ngjyrën dhe informacionin gri, duke e bërë të përshtatshëm për teknikat e shkallës gri.

Modeli me Ngjyra RGB

• Në RGB, ngjyrat shfaqen si përbërës të kuq, gjelbër dhe kaltër në një sistem koordinativ kartezian.
• Në këtë model, shkalla gri shtrihet nga e zeza në të bardhë përgjatë vijës që i bashkon
• Vlerat e ngjyrave normalizohen, duke krijuar një kub njësi ku vlerat e R, G, dhe B janë në intervalin [0, 1].

Model Ngjyra CMY dhe CMYK

• CMY përdor cian, magenta dhe të verdhë, ngjyrat dytësore të dritës ose ngjyrat kryesore të pigmenteve
• Pigmenti cian zbret dritën e kuqe nga drita e bardhë
• Ngjyrat RGB mund të nxirren nga vlerat CMY duke zbritur vlerat CMY nga 1
• Në praktikë, kombinimi i ngjyrave CMY prodhon një ngjyrë kafe
• CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key/Black) është sistemi kryesor për printimin offset dhe digjital.
• Konvertimi nga CMY në CMYK fillon duke përcaktuar vlerën K si minimumi i C, M, dhe Y

Modeli i Ngjyrës HIS

• HSI (Hue, Saturation, Intensity/Nuanca, Ngopja,Itensiteti) është intuitiv
• Ngjyrat specifikohen nga nuanca, ngopja dhe shkëlqimi
• Modeli HSI veçon komponentin e intensitetit (gri) nga informacioni i ngjyrës
• RGB është ideale për gjenerimin e ngjyrave të imazhit(monitorë), por e kufizuar për përshkrimin e ngjyrave.
• Në modelin HSI, rritet i rregullimit të kubit në një bosht intensiteti pingule.

Vlera dhe Ndriçimi i Ngjyrës

• Vlera i referohet ndriçimit relative e ngjyrës
• HSV gjithashtu, mundëson përputhjen ngushtë të ngjyrave që njoh syri i njeriut

Konvertimet e Ngjyrave

• Ekuacionet mundësojnë transofrminet nga RGB në HSI dhe anasjelltas

Tipet e Imazheve Dixhitale

• Imazhet dixhitale interpretohen nga kompjuterët si matrica 2D ose 3D
• Çdo vlerë ose piksel brenda matricës përfaqëson amplitudën
• Funksioni i intensiteti të pikselit varet nga koordinatat e tij.
• Llojet kryesore të imazheve përfshijnë binar, shkallë gri, ngjyrë dhe multispektral.

Përpunimi i Imazhit me Pseudo Ngjyrë

• Kjo ka të bëjë me caktimin e ngjyrave në vlerat gri bazuar në një kriter d.m.th vendosjen e ngjyrës gri (gray) bazuar në një kriter të specifikuar
• Përdorimi kryesor është për vizualizimin dhe interpretimin e ngjarjeve në shkallë gri në një imazh

Intensiteti i Prerjes dha Kodimi i Ngjyrave

• Teknikat e prerjes me intensitet, janë shembuj për përpunimin pseudongjyrësh të imazheve dixhitale
• Metoda mund të shihet si një nga vendosja e planeve paralel me rrafshin koordinativ të figurës.
• Niveleve që shtrihen në vetë planin mund t'u caktohet në mënyrë arbitrare një nga dy ngjyrat.