2.6. Описание индексированных изображений

Современное изображение описывается матричными данными и, возможно, с использованием матрицы colormap. В настоящее время, как правило, используются три основных типа изображения, каждый из которых отличается способом , интерпретации элементов матричных данных:

• Indexed изображения

• Intensity (или полутоновые) изображения

• RGB (или truecolor) изображения

Индексированное изображение состоит из матрицы данных X и матрицы colormap , map. Мap является массивом m х 3 чисел двойной точности, содержащим значения с плавающей точкой в диапазоне [0, 1]. Каждая строка карты определяет красные, зеленые, и синие компоненты одного цвета. Индексированное изображение использует “прямое отображение” значений пиксела в значения colormap. Цвет каждого пиксела изображения определен, используя передачу значение X как индекса в карту. Значение 1 соответствует первой строке в карте, 2 - второй строке и так далее.

Сolormap часто сохраняется с индексированным изображением и автоматически загружается с ним, когда Вы используете функцию imread. Однако, этим не ограничивается использование значения по умолчанию colormap - можно использовать любую colormap. Описатель свойства CDataMapping описывает, как изменить тип используемого отображения.

Следующий рисунок иллюстрирует структуру индексированного изображения. Пикселы в изображение представлены целыми числами, которые являются указателями (индексами) значений цвета, сохраненного в сolormap.

Отношения между значениями в матрице изображения и colormap

зависит от класса матрицы изображения. Если матрица изображения имеет класс двойной точности, значение 1 - первая строка в colormap, значение 2 - вторая строка, и так далее. Если матрица изображения имеет класс uint8 или uint16, то значения смещаются: значение 0 - первая строка в colormap, значение 1 - вторая строка и так далее. Смещение также используется в графических форматах файла, для максимального количества

цветов, которые могут поддержаться. В изображении выше, матрица изображения имеет класс двойной точности. Поскольку нет никакого смещения, значение 5 указывает на пятую строку colormap.

2.7. Описание полутоновых изображений

И нтенсивность полутонового изображения - данные матрицы I, значения которой представляют некоторый диапазон интенсивности. Интенсивность изображения сохраняется как одна матрица, каждый элемент которой соответствует одному пикселу изображения. Матрица может иметь классы: двойной точности, uint8 или uint16.

На рисунке слева отображена интенсивность изображения с использованием двойной точности. Чтобы отобразить интенсивность изображения, следует использовать функцию «масштаб изображения», которая позволяет установить диапазон значений интенсивности, используя полную палитру цветов в colormap.

2.8. Описание rgb(Truecolor) изображений

Изображение RGB, иногда называемое как изображение “truecolor”, сохраняется как m х n х3 массив данных, который определяет компоненты красного, зеленого, и синего цветов для каждого индивидуального пиксела. RGB изображения не используют палитру.

Цвет каждого пиксела определен комбинацией интенсивностей красного, зеленого, и синего цветов, сохраненных для каждого местоположения пиксела на цветной плоскости . Формат графического файла сохраняет изображение RGB как 24 битовые изображения, где красная, зеленая и синяя компоненты – по 8 бит каждая. Это приводит к 16 миллионам цветов. Точность, с которой реальное изображение отображается без искажения, дала название изображению – «truecolor изображение».

RGB массив может иметь классы: двойной точности, uint8 или uint16. Каждый цветовой компонент массива RGB класса двойной точности - значение между 0 и 1. Пиксел , компонента цвета которого равна (0,0,0) отображается как черный, а пиксел с компонентой цвета (1,1,1) –как белый. Три компоненты цвета каждого пиксела сохраняются в трех мерном масссиве данных. Например, красные, зеленые и синие компоненты цвета пиксела с координатами на плоскости экрана (10,5) сохраненяются соответственно как RGB (10,5,1), RGB (10,5,2) и RGB (10,5,3), .

На следующем рисунке показано изображение RGB класса двойной точности .

Ч тобы определять цвет пиксела с координатой (2,3), следует рассмотреть трехмерную матрицу RGB,

сохраненную как (2,3,1:3). Предположим, первая двух мерная матрица (2,3,1), содержит значение 0.5176, вторая (2,3,2) - 0.1608 и третья (2,3,3) - 0.0627. Тогда цвет пиксела с координатой (2,3) на плоскости экрана будет определяться тройкой чисел: 0.5176 0.1608 0.0627