ციფრული გამოსახულება

ციფრული გამოსახულება
ტერმინი ციფრული გამოსახულება მოიცავს ნებისმიერ გამოსახულებას (ნახატი, ფოტოსურათი, ხატი...) რომელიც არის შეძენილი, შექმნილი, გადამუშავებული თუ შენახული ბინარული სახით (1 და 0 მიმდევრობა) :
შეძენილი ისეთი მოწყობილობებით როგორიცაა სკანერი, ფოტოაპარატი,კამესკოპი(პორტატული ვიდეოკამერა ფოტოაპარატით), ციფრული გამოსახულებების მიღების რუკა (რომელიც იწერს ისეთწყაროსროგორიცაა ტელევიზორი).
შექმნილი კომპიუტერული პროგრამებით, თაგვით 3D მოდელირებით(«სინთეზური გამოსახულება») .
გადამუშავებული ინფორმატიკული მექანიზმებით.საკმაოდ მარტივია გამოსახულებისთვის ფერის შეცვლა,ზომის, ამა თუ იმ იმ ელემენტების წაშლა თუ დამატება,სხვადასხვა ფილტრების გამოყენება და ა.შ.
შენახული კომპიუტერული საშუალებებით (დისკი, ვინჩესტერი, CD-ROM …)
გამოსახულების ტიპები
გამოვყოფტორიტიპის გამოსახულებას შედგენით და სხვადასხვა ქცევით :რსატრული და ვექტორული გამოსახულება.
რასტრული გამოსახულება(ან გამოსახულება bitmap)
იგი შექმნილია როგორც მისი სახელი მიუთითებს მრავალ მრავალგანზომილებიანი წერტილების მატრიცისგან(ტაბლო), ყოველი განზომილება გამოსახავს სივრცულ განზომილებას (სიმაღლე, სიგანე,სიღრმე), დროებითს (ხანგრძლივობა) ან სხვა(მაგალითად რეზოლუციის დონეები)
გამოსახულებები 2D
ორგანზომილებიანი გამოსახულების შემთხვევაში (ყველაზე ხშირი)წერტილებს ეწოდებათ პიქსელები. მათემატიკური თვალსაზრისით გამოსახულება არის R*R R-ში.
ამ ტიპის გამოსახულება მარტივად გამოდის ეკრანზე(ისიც ასევე მიამრთულია პიქსელზე); მაგრამამოსაბეჭდად რთულია ,როგორც ცნობილია ზოგადად ინფორმატიკულიეკრანის რეზოლუცია არის 72-96 ppp(ინგლისურად dots per inch ou dpi) რომელიც პრინტერის რეზოლუციაზე , 600 ppp დღევანდე ლდგეს, ბევრად ნაკლებია. თუ ამობეჭფდილი გამოსახულების რეზოლუცია არ არის საკმაოდ მაღალი მაშინ იგი იქნება მეტნაკლებად ბუნდოვანი ან პიქსელები დარჩება ნახევრად ცხადი.
გამოსახულება 2D+t(video), გამოსახულება 3D, მრავალ რეზოლუციანი გამოსახულება
როდესაც გამოსახულება შეიცავს დროებით შემადგენელ ნაწილს ჩვენ ვსაუბრობთ ანიმაციაზე.
სამგანზომილებიანი გამოსახულების შემთხვევაში wertilebs წერტილებს უწოდებენ ვოქსელებს. ისინი წარმოადგენენ მოცულობას.
ზემოთ აღნიშნული შემთხვევები არის 2D განზოგადება,დამატებითი განზომილება რომელიც წარმოადგენს დროს, სივრცულ განზომილებას ან რეზოლუციის საფეხურს.
მათემატიკურითვალსაზრისითგამოსახულება არის R*R R-ში
სტერეოსკოპული(მოცულობითი) გამოსახულებები
ეს განსაკუთრებული შემთხვევაა რომელშიცვმუსაობთ ნებისმიერი ზემოთ აღნიშნულიტიპების გამოსახულებების წყვილებით.
ვექტორული გამოსახულებები
პრინციპი მდგომარეობს იმაში რომ გამოსახულების მონაცემები წარმოვადგინოთ გეომეტრიული ფორმულებით რომლებიც იქნებიან აღწერილნი მათემატიკური მიდგომით. ანუ მარტივი წერტილების მოზაიკის დამახსოვრების სანაცვლოდ ჩვენ ვინახავთ ფიგირამდე მიმავალ ოპერაციების მიმდევრობას. მაგალითად ,სურათიშეიძლება კომპიუტერით დამახსოვრებული იქნას როგორც « ამკოორდინატებს შორის გავლებული ხაზი (x1, y1) et (x2, y2) », აგრეთვე « რკალი (x3, y3) ცენტრით და 30 წითელ ფერეიანი სხივით »
ამ ტიპის გამოსხულების უპირატესობა მდგომარეობს იმაში რომ შესაძლებელია საწყისი ხარისხის გაუარესების გარეშე და სუსტი გადატვირთვით მისი ზომის დაუსრულებლად გაზრდა.ამ ტიპის გამოსახულებების გამოყენება მოიცავს სქემებს რომელთა მართვა შესაძლებელია DAO(კომპიუტერით შექმნილი ნახატი)ზოგიერთი პროგრამული უზრუნველყოფით როგორიცაა AutoCADA ან CATIA. ამ ტიპის გამოსახულებები აგრეთვე გამოყენებულია Flash ანიმაციებისთვის რომლებიც გამოიყენება ინტერნეტში სარეკლამო ბანერების შესაქმნელად, ვებ საიტების წინასიყვაობისთვის, სრული ვებ საიტების სანახავად.
ცნობილია რა რომ ახლანდელი გამოსახვის საშუალებები როგორიცაა კომპიუტერის მონიტორი ძირითადად ეყრდნობიან რასტრულ გამოსახულებებს, ვექტორული აღწერილობები(ფაილები) სანამ მოხდება მათი როგორც გამოსახულების ჩვენება უნდა შეიცვალონ რასტრული აღწრილობებით.
სიმკვეთრე და რეზოლუცია
რასტრული გამოსახულებები განსაზღვრულნი არიან თავიანთი სიმკვეთრით და რეზოლუციით.
გამოსახულების სიმკვეთრე განისაზღვრება მისი შემადგენელი წერტილების რაოდენობით. ციფრულ გამოსახულებაში იგი შეესაბამება პიქსელების რაოდენობას რომლებიც ქმნიან გამოსახულებას სიმაღლეში(ვერტიკალური ღერძი) და სიგანეში(ჰორიზონტალური ღერძი): 200 პიქსელი 450 პიქსელით, მოკლედ «250*450 ».
გამოსახულების რეზოლუცია განისაზღვრება პიქსელების რაოდენობით იმ სტრუქტურის ერთეულის სიგრძისთვის რომელიც ციფრულ ფორმატში უნდა გადავიდეს(როგორც წესი ppp-ში).ეს პარამეტრი განსაზღვრულია ნუმერიზაციის დროს(გამოსახულების ბინარულ ფორმატში გადაყვანა) და ძირითდადად დამოკიდებულია ნუმერიზაციის დროს გამოყენებული ინვენტარის ტექნიკურ მახასიათებლებზე. რაც უფრო მაღალია პიქსელების რაოდენობა ზემოთ აღნიშნული პროცესის დროს მით მნიშვნელოვანია ინფორმაციის რაოდენობა რომელიც აღწერს ამ სტრუქტურას და მით მაღალია რეზოლუციაც. ციფრული გამოსახულების რეზოლუცია განსაზღვრავს გამოსახულების დეტაილს თანრიგს. ამგვარად რაც უფრო მაღალია რეზოლუციის დონე მით უკეთესია ტრანსფორმირება.
გამოსახულების იგივე რეზოლუციის დროს, რაც უფრო მაღალია რეზოლუცია მით მეტია გამოსახულების შემადგენელი პიქსელების რაოდენობა. პიქსელების რაოდენობა რეზოლუციის კვადრატის პროპორციულია,მოცემულია რა ორგანზომილებიანი გამოსახულება: თუ რეზოლუცია გამრავლებულია ორზე მაშინ პიქსელების რაოდენობა გამრავლდება ოთხზე.
ფერების წარმოდგენა
არსებობს ფერების მრავალი სახის ინფორმატიკული კოდირება, ყველაზე გამოყენებადი არის კოლორიმეტრული სივრცე წითელი,მწვანე,ცისფერი(RVB ან RGB).
ეს სივრცე დაფუძნებულია ფერების დამატებით სინთეზზე, ანუ ზემოთ აღნიშნული სამი შემადგენელის არევა (RGB) მათი მაქსიმალური მაჩვენებლით იძლევა თეთრს, სინათლის მსგავსად. ფერების ამ ნარევს აკვს სხვადასხვა პროპორციები რომლებსაც ეკრანზე გამოაქვთ ხილული სპექტრის მნიშვნელოვანი ნაწილი.
არსებობს ფერების წარმოდგენის სხვა საშუალებებიც:
Cyan, Magenta, Jaune, Noir (CMJN ან CMYK) ძირითადად გამოიყენება ამოსაბეჭდად და ეფუძნება ფერების გამორიცხვის მეთოდს.
Teinte, Saturation, Luminance (TSL ან HSL), სადაც ფერი კოდირებულია ფერების რკალის მიხედვით;
ოპტიმალური ფერების ბაზა YUV,სადაც Y არმახსოვრებლად ძირითადად გამოვყოფთ შემდეგი ტიპის სხვადასხვა გამოსახულებებს:
გამოსახულებები 24 bits (ან « ნამდვილი ფერები »)
აქ საქმე გვაქვს მაცდურ სახელწოდებასთან რადგან ციპრულ სამყაროს(სასრული,შეზღუდული) არ შეუძლია აღიქვას სრული რეალობა(უსასრულო). ფერების კოდირება ხდება სამ ოქტეტზე და თითოეულ ოქტეტს შეესაბამება შემადგენელი ფერის მნიშვნელობა რომელიც განსაზღვრულია 0-255. როგორც წესი ეს სამი მნიშვნელობა შიფრავს ფერებს RVB ზონაში. ფერების მრავალფეროვნების წარმოდგენა შესაძლებელია ამ რიცხვით 256*256*256, დაახლოებით 16 მილიონი ფერი.
რადგან ორ ერთმანეთთან ახლოს მყოფ ფერებს შორის განსხვავაება ადამიანური თვალით თითქმის შეუმჩნეველია, ჩვენ მოსახერხებლად მივიჩნევთ ამ სისტემის შესაძლებლობას რათა ფერები ზუსტად აღადგინოს და ეს არის სწორედ « ნამდვილი ფერები » სისტემა.
ზემოთ წარმოდგენილ ინფორმაციაზე დაფუძნებულ bitmap გამოსახულებებს შეუძლიათ საკმაოდ სწრაფად დაიკავონ მახსოვრობის სივრცის საკმაოდ დიდი ნაწილი რადგან თითოეული პიქსელი საჭიროებს სამ ოქტეტს რათა ფერი დაშიფროს.
პალიტრა გამოასახულებები,გამოსახულებები 256 ფერში(8 bits)
იმისათვის რომ ფერის მონაცემების მიერ დაკავებული ადგილი შევამციროთ ჩვენ ვიყენებთ ფერთა გამას დავშირებულს გამოსახულებასთან. აქ საუბარია ინდექსირებულ ფერებზე: პიქსელისთვის მინიჭებული მნიშვნელობა აღარ გადსცემს პიქსელის რეალურ ფერს, მაგრამ აგზავნის ამ მნიშვნელობის შესაბამის შესასვლელთან, ფერების ტაბლოში რომელსაც ეწოდება ლოოკ-უპ ტაბლე ან LUT ინგლისურად.
გამოსახულებაში არსებული ფერების რაოდენობის მიხედვით ჩვენ შეგვიძლია არცთუ ისე უმნიშვნელო ადგილის დაზოგვა: მიჩნეულია რომ 16000 ფერიდან 256 გამოყენება საკმარისია. მათ დასაშიფრად გვექნება პალიტრა რომელიც იკავებს 24 ბიტს *256, ან 3*256 ოცტეტს და გამოსახულების პიქსელებს მიენიჭებათ
ინდექსები დაშიფრული ოქტეტში. ამგვარი გამოსახულება იკავებს 1 ოქტეტს პიქსელზე დამატებით LUT, რომელიც იკავებს 24 ბიტს ფერების გამოსახულების მესამედს(რაც უფრო მეტია პიქსელების რაოდენობა გამოსახულებაში, მით მნიშვნელოვანია ადგილის დაზოგვა)
არსებული სხვა მეთოდი გულისხმობს პალიტრის არ გამოყენებას და პირდაპირ შიფრავს სამ ფერს ერთი ოქტეტის გამოყენებით: თითოეული შემადგენელი ფერი კოდირებულია 2 ბიტზე, დარჩენილ ბიტს შეუძია მართოს ფერები ერთ-ერთ შემადგენელზე, ან მართოს პიქსელის
გამჭვირვალეობა. ამ მეთოდით ჩვენ ვიღებთ ბიტმაპ გამოსახულებებს 8 ბიტს ფერებიანი დაშიფვრით., თუმცა შესაძლებელი ფერების დიაპაზონი იქნება ძალიან შემცირებული იმ მეთოდთან შედარებით რომელიც იყენებს პალიტრას.
გამოსახულების ინდექსირებული ფერების შემთხვევაში განსაზღვრული იქნას რომ პიქსელები რომლებიც იყენებენ პალიტრიდან ერთ-ერთ ფერს არ იქნან გამოცხადებული გამოსახულების წკითვის დროს. გამჭვირვალეობოს ეს მახასიათებელი საკმაოდ გამოყენებადია ვებ გვერდების გამოსახულებებისთვის, რადგან გამოსახულების ფონის ფერი ხელს არ უშლის უკანა პლანის ხილვადობას.
გამოსახულება სერ ტონალობაში(დონეები)
აქ ძირითადად შიფრავთ სინათლის სიხშირეს ერთ ოქტეტზე(256 მნიშვნელობა). ნულოვანი მნიშვნელობა წარმოადგენს შავ ფერს(ნულოვანი სინათლის სიხშირე) და მნიშვნელობა 255 თეთრს(მაქსიმალური სინათლის სიხშირე):
ეს პროცედურა ხშირად გამოიყენება შავთეთრი ფოტოების დასაბეჭდად ან ზოგირთ მდგომარეობაში ტექსტებისაც.
სინათლის სუსტი სიხშირის დაშიფვრა გაოიყენება ფერადი გამოსახულებების დაშიფვისათვის. გამოსახულება წარმოდგენილია სინათლის სიხშირის სამი გამოსახულებით, თითოეული მოთავსებულია კოლორიმეტრული სივრცის განსხვავებულ კომპონენტში(მაგალითად, წითლის სიხშირე, მწვანეს, ცისფერის)
გამოსახულებების განათების მართვა
შეგვიძლია გამოსახულებას მივაწეროთ დამეტებითი არხი, არხი ალფარომელიც გამოსახულების გამჭვირვალეობის დონეს განსაზღვრავს. ეს არის მსგავსი არხი ტრადიციული არხების რომლებიც განსაზღვრავენ ერთ პიქსელზე კონკრეტული რაოდენობის ბიტებზე დაშიპრულ ფერის კომპონენტებს(როგორც წესი 8 ან 16). პიქსელის განათებას დონეების მიხედვითვათავსებთ,წრფივად, სრული გაუმჭვირვალობიდან
გამჭვირვალეობამდე.
სხვა ფორმატები
ზოგიერთი ორიგინალური ფორმატი გამოიყენება:
HAM მეთოდი Amiga –ზე არის ცნობილი საკმაოდ სპეციფიკური ფორმატი თავისი ფერების დასაშიფრად.
Halfbrite მეთოდი Amiga –ზე რომელიც Aმიგა პალიტრის შეზღუდვის,შეზღუდვა 32 ფერში, თავიდან აცილების საშუალებას იძლეოდა. სხვა 32 ფერი პირველი 32 ფერის სიხშირის ნახევრად შემცირების ხარჯზე წარმოიქმნა.
გამოსახულების ფორმატები
განსაზღვრება
გამოსახულების ფორმატი არის გამოსახულების ინფორმატიკული წარმოდგენა, სადაც გაეთიანებულია ინფორმაცია იმის შესახებ თუ როგორ არის გამოსახულება დაშიფრული და ამარაგებს მითითებებით იმის შესახებ თუ როგორ უნდა გავშიფროთ ან ვმართოთ გამოსახულება.
სტრუქტურიზაცია, métadonnées (მეტამინაცემები ) გამოყენება
ფორმატების უმრავლესობა შედგენილია “ანტეტით” რომელიც შეიცავს მახასიათებლებს(გამოსახულების განზომილება, დაშიფვრის ტიპი, LUT და ა.შ), რომელსაც მოსდევს მონაცემები(გამოსახულება). მახასიათებელების და მონაცემების სტრუქტურიზაცია განსახვავდება გამოსახულების თითოეული ფორმატისთვის.
უფრო მეტიც, არსებული ფორმატები ერთიანდებიან მეტამონაცემების ზონასთან (metadata ინგლისურად), რომლებიც აზუსტებენ ინფორმაციას
გამოსახულებასთან დაკავშირებით როგორც:
თარიღი, საათი და ადგილი სურათისა გადაღების.
სურათის ფიზიკური მახასიათებლები(შუქის მგრძნობელობა ISO,გადაკეტვის სიჩქარე, ფლეშის გამოყენება…...)
ეს მეტამონაცემები მაგალითად ფართოდ გამოიყენება ფორმატ Exif დროს(JPEG ფორმატის გაფართოება), რომელიც ციფრულ აპარატებში ყველაზე ხშირად გამოყენებადი ფორმატია.
უსაფრხოების ზომების მიღება
გამოსახულების ფორმატთან დაკავშირებული რამდენიმე უსაფრთხოების ზომა:
ფორმატები წოდებული «მფლობელებად », შეიძლება განსხვავდებოდესპროგრამული უზრუნველყოფების მიხედვით რომლებიც მას მართავენ. ასევე
მისი მუდმივობა გარანტირებული არ არის: მათ წასაკითხად ახალი პროგრამების შესრულება შეიძლება რთული აღმოჩნდეს, ეს შეიძლება აღმოჩნდეს არალეგალური თუ გამოყენებული ალგორითმები დაცულია მოწმობით პატენტის გამოგონების შესახებ.
უნდა მიექცეს ყურადღება სხვადასხვა ვერსიებს რომლებსაც შეუძლიათ
დაფარონ განსაკუთრებული ფორმატი. განსაკუთრებით TIFF ფორმატისთვისრომელიც იცვლება ვერსიების მიხედვით; ზოგიერთ მათგანს ვერ ცნობს რამდენიმე პროგრამული უზრუნველყოფა.
შედარებების ტაბლო
მფლობელების ფორმატები
ფორმატი TIFF მიჩნეულია მფლობელის ფორმატად, პატენტი კონტროლდება ფირმა Aldus მიერ.
წარსულში ფორმატი GIF იყო Uნისყს პატენტის მართველობის ქვეშ, რომელიც კონტროლდებოდა საზოგადოება CompuServe, მიერ, ანუ ეს იყო მფლობელის ფორმატი. აღსანიშნავია რომ Uნისყს პატენტები გამოელია 2003 წ20 ივნის შეერთებულ შტატებში, 2004 წ 18 ივნის ევრპის ქვეყნების უმრავლესობაში, 2004 20 ივნის იაპონიაში და 2004 წ 7 ივლის კანადაში. მასშემდეგ იგი კანონით გახდა თავისუფალი ფორმატი.
ციფრული გამოსახულება და ავტორის უფლებები
პრინტერი გამოყენებულია გამოსახულების ორიგინალობის შესანარჩუნებლად.ხილული თუ უხილავი ხელმოწერილი ფორმის ქვეშ, რომელიც გამოსახულების უკანაა მოთავსებული. ეს « სვირინგი » ძირიძადად გათვალისწინებულია 2 მეთოდზე. განსაკუთრებით ფილიგრანე-თვის.
ხილული ხელმოწერის უსაფრთხოების დაცვა
ეს ტექნიკა ხელს უწყობს გამოიგონოს რაიმე ნიშანი გამოსახულებაზე, მაგალითისთვის ის პიროვნრბა ან ის ავტორი ვისაც ეკუთვნის ეს გამოსახულება. ამ მეთოდის უარყოფითი თვისება მდგომარეობს იმაში, რომ ძალიან მარტივია გამოვრიცხოთ ამ « სვირინგის » ფორმა გამოსახულების დამუშავების ხელსაწყოთი.
უხილავი ხელმოწერის უსაფრთხოების დაცვა
ეს მეთოდი ხელს უწყობს დამალოს სვირინგი გამოსახულების მონაცემებში. ამ დადებითი თვისების შექმნის წყალმობი გამოსახულების წარწერა არ იქნება სხვა დამკვირვებლისთვის ხელმისაწვდომი. ავტორი გვამცნობს დამატებითი დადებითი თვისების შესახებ: სხვა მომხმარებელს არ ექნება საშუალება რომ შეცვალოს წარწერა. სხვა ცნობისმოყვარე მომხმარებელი მიხვდება თუ რაოდენ რთულია ყოველივეში შეღწევა.
იხილეთ აგრეთვე
პრინტერი
სკანერი
რესურსები ინტერნეტში
The GIMP
ABBYY FineReader
IrfanView
ინფორმატიკა