4.2. Понятие цифрового изображения

Далее везде термин  монохромное изображение обозначает двумерную функцию яркости f(x,y) , где x , y - есть координаты точки на плоскости, а значение функции f - уровень яркости по шкале серого. Предполагаем, без потери общности, что 0 ≤ x ≤ X _max . Монохромное изображение предполагается непрерывным.

Цветное изображение может быть представлено в виде трех монохромных: красный, синий, зеленый (RBG). При этом наиболее часто используют  функцию яркости следующего вида: f(b,x,y) , b = 0,1,2 для красного, зеленого и синего соответственно.

При использовании компьютера функции f(x,y) ставится в соответствие таблица Z _i,j . Для получения этой таблицы проводим прямые x = x_i , i = 0 , ... , n-1 , y = y_j , j = 0 , ... , m-1 , параллельные оси абсцисс  и оси ординат, разбивающие область непрерывного изменения аргумента Ω : 0 ≤ x ≤ X _max , 0 ≤ y ≤ Y _max на подобласти (клетки).

Рисунок 4.2. Разбиение области на подобласти

Каждому Ω_i,j - по тому или иному закону ставится в соответствие целое число Z_i,j , 0 ≤ Z_i,j ≤ 255 . Каждое значение Z_i,j - называется пикселем.

В простейших используемых алгоритмах цифровое изображение представляет собой квадратную матрицу, т.е. m=n.  Часто n есть степень двойки: 16, 32, 64, 128, ..., 1024,... . Число уровней в шкале серого G, как правило, равно 256.

Пиксель (pixel) - сокращение от "picture element" - "элемент рисунка". Пиксель это наименьшая из составляющих изображения.

Для хранения значений Z_i,j в языке  Паскаль лучше всего использовать тип Byte- целое без знака, значения которого от 0 до 255. Для записи значения типа Byte в памяти компьютера требуется 1 байт.

Основные операции с цифровым изображением:

1. сглаживание шероховатостей или шума в изображении;
2. удаление пятен и бликов;
3. улучшение контрастности;
4. разбивка изображения на области;
5. удаление деформаций и искажений;
6. кодирование изображения наиболее эффективным образом для хранения, транспортировки и т.п.