גוונון (עיבוד אותות)
צילום דיגיטלי ועיבוד תמונה > אלגוריתמים

ישנם מספר אלגוריתמים שנועדו לבצע גוונון. אחד המוקדמים ביותר, ועדיין אחד הפופולריים ביותר, הוא אלגוריתם הגוונון של פלויד-שטיינברג, שפותח ב-1975. אחד מיתרונותיו של האלגוריתם הוא מזעור עיוותים חזותיים על ידי תהליך פיזור שגיאות ; אלגוריתמים של פיזור שגיאות מייצרים לרוב תמונות נאמנות יותר למקור מאשר אלגוריתמים פשוטים יותר.
שיטות הגוונון כוללות:
שיטת הסף (גם גוונון ממוצע): כל ערך פיקסל מושווה לסף קבוע. זהו אולי האלגוריתם הפשוט ביותר, אבל הוא גורם לאובדן עצום של פרטים וקווי מתאר.
גוונון אקראי היה הניסיון הראשון (לפחות כבר ב-1951) לתקן את חסרונות שיטת הסף. כל ערך פיקסל מושווה מול סף אקראי, וכתוצאה מכך נוצרת תמונה סטטית. אף על פי ששיטה זו אינה מייצרת עיוותים עם תבנית, הרעש נוטה להציף את הפרטים של התמונה. זה מקביל לשימוש ב-מצוטינט.
דפוסי גוונון באמצעות דפוס קבוע. עבור כל אחד מערכי הקלט, תבנית קבועה ממוקמת בתמונת הפלט. החיסרון הגדול ביותר של טכניקה זו הוא שתמונת הפלט גדולה יותר (בפקטור של גודל הדפוס הקבוע) מדפוס הקלט.
גוונון מסודר באמצעות מטריצת גוונון . עבור כל פיקסל בתמונה, הערך של התבנית במיקום המתאים משמש כסף. פיקסלים שכנים אינם משפיעים זה על זה, ועל כן שיטת גוונון זו מתאימה לשימוש בהנפשות. דפוסים שונים יכולים ליצור אפקטים שונים לחלוטין של גוונון. אף על פי שהאלגוריתם פשוט ליישום, קשה להתאים אותו לעבודה עם לוחות צבעים שאינם מוגדרים מראש.
מטריצת גוונון halftone מייצרת מראה דומה לזה של halftone בעיתונים. זוהי צורת גוונון מקובץ, בכך שנקודות נוטות להתקבץ יחד. זה יכול לעזור להסתיר את ההשפעות השליליות של פיקסלים מטושטשים שנמצאו בכמה התקני פלט ישנים יותר. השימוש העיקרי בשיטה זו הוא בדפוס אופסט ומדפסות לייזר. בשני המכשירים הללו, הדיו או הטונר מעדיפים להתקבץ יחדיו ולא ייצרו את הנקודות המבודדות שנוצרות על ידי שיטות הגוונון האחרות.
מטריצת באייר מייצרת תבנית צולבת מובחנת מאוד.
מטריצה המכווננת לרעש כחול, כגון אלו שנוצרות בשיטת void-and-cluster, מייצרת מבט קרוב יותר לזה של שיטת פיזור שגיאות גוונון.
| מקור | סף | אקראי |
| --- | --- | --- |

| halftone | גוונון עם סדר (באייר) | גוונון עם סדר (void-and-cluster) |

גוונון פיזור שגיאה היא תהליך משוב שמפזר את שגיאת הקוונטיזציה לפיקסלים שכנים.
גוונון פלויד-שטיינברג (FS) מפזר את השגיאה רק לפיקסלים שכנים. זה גורם לגוונון עדין מאוד.
גוונון ממוצע שגיאה ממוזער על ידי Jarvis, Judice ו-Ninke מפזר את השגיאה גם לפיקסלים צעד אחד רחוק יותר. הגוונון גס יותר, אך יש לו פחות עיוותים חזותיים. עם זאת, הוא איטי יותר מהגוונון של פלויד–שטיינברג, מכיוון שהוא מפזר שגיאות בין 12 פיקסלים קרובים במקום 4 במקרה של פלויד–שטיינברג.
גוונון שטוקי מבוסס על האמור לעיל, אך מהיר מעט יותר. הפלט שלו נוטה להיות נקי וחד.
גוונון בורקס הוא גרסה פשוטה יותר של גוונון שטוקי שהיא מהירה יותר, אך פחות נקייה.
| פלויד-שטיינברג | Jarvis, Judice ו-Ninke | סטוקי | בורקס |
| --- | --- | --- | --- |

גוונון פיזור שגיאה (המשך):
גוונון סיירה מבוסס על גוונון Jarvis, אך מהיר יותר תוך מתן תוצאות דומות.
סיירה שתי שורות היא השיטה שלעיל אך שודרגה בידי סיירה כדי לשפר את מהירותה.
Filter Lite הוא אלגוריתם של סיירה שהוא פשוט ומהיר בהרבה מפלויד-שטיינברג, ועדיין מניב תוצאות דומות.
גוונון Atkinson פותח על ידי המתכנת Bill Atkinson מחברת Apple, ודומה ל-גוונון Jarvis וגוונון Sierra, אך מהיר יותר. הבדל נוסף הוא שהאלגוריתם אינו מפזר את כל שגיאת הקוונטיזציה, אלא רק שלושה רבעים ממנה. שיטה זו נוטה לשמר היטב את הפרטים, אבל אזורים בהירים וכהים מאוד ייתכן ויראו מוגדלים.
גוונון פיזור שגיאה על בסיס שיפוע פותח בשנת 2016 כדי להסיר את העיוות המבני שנוצר באלגוריתם ה-FS המקורי על ידי רנדומיזציה מווסתת, וכדי לשפר את המבנים על ידי ויסות הפיזור על בסיס שיפוע.
| סיירה | סיירה שתי שורות | Filter lite | אטקינסון | מבוסס שיפוע |
| --- | --- | --- | --- | --- |

פיזור ברילואן מומרץ (SBS) הוא אפקט אופטי לא ליניארי המגביל את הכוח האופטי הנשלח במערכות סיבים אופטיים. אפשר להגדיל את מגבלת ההספק הזו על ידי גוונון תדר מרכז השידור האופטי, ואפשרות זו מיושמת לרוב על ידי אפנון קלט ההטיה של הלייזר. ראו גם ערבול קיטוב.
ניתן להשתמש ב-גוונון פאזה לשיפור איכות הפלט בסינתזה דיגיטלית ישירה. יישום נפוץ נוסף הוא לעבור בדיקות EMC באמצעות גוונון על ידי שעון ספקטרום מפושט של תדר כדי לשטח פסגות תדר בודדות.
סוג אחר של גוונון זמני הוכנס לאחרונה לשימוש בשווקים הפיננסיים, כדי להקטין את התמריץ למסחר בתדירות גבוהה. ParFX, שוק מטבע חוץ לונדוני שהחל להיסחר ב-2013, מטיל עיכובים אקראיים קצרים על כל הוראות המסחר הנכנסות; לפי הדיווחים, בורסות מטבעות נוספות מתנסות בטכניקה. השימוש בעיכוב זמני או גוונון כזה הומלץ באופן נרחב יותר במסחר פיננסי במניות, סחורות ונגזרות.