2.圖片表示法

數位與類比 類比(analog) 數位(Digital) 以連續的訊號(波形)傳遞 以數字訊號傳遞 膠片電影(相機)與數位電影(相機) 傳統電視(收音機/手機)與數位電視(收音機/手機)

數位與類比 類比(analog) 數位(Digital) 0010101010111100

數位與類比 請問數位的優點為何? 為什麼電視/廣播/手機走數位?

數位與類比 以資料形式傳遞 1.畫質提高 2.可以做編碼 3.多樣表現 0010101010111100

那照片的數位與類比 一般照片 底片(溴化銀) 數位照片

數位像機 Digital camera

Outline 像機的構造 鏡頭 光圈與快門 感光元件 ISO感光度

像機的構造 快門 感光元件 光圈 鏡頭

鏡頭 鏡頭通常由數個到十數個不等的凹凸透鏡組合而成，且多為成雙配對，再經過特殊的鍍膜處理，使景物減少耀光、折光，提高影像畫質。 一般而言，以鏡頭焦點距離的長短（焦距focal length)來分類，約為標準鏡頭、廣角鏡頭、望遠鏡頭及變焦鏡頭等四大類。 光學變焦與數位變焦

光圈 快門 光圈 光圈值越小，進光量越多，那就表示使用的是大光圈. 快門 快門是控制光量進入的時間的長短，並且會影響畫面的動感。

CCD or CMOS CCD CMOS (Charge Coupled Device ，感光耦合元件) ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補性氧化金屬半導體)

CCD ＣＣＤ為數位相機中可記錄光線變化的半導體〈如下左圖〉。數位相機規格中的多少百萬像素，指的就是ＣＣＤ的解析度，也就是指這台數位相機的ＣＣＤ上有多少感光元件。 CＣＤ上感光元件的表面具有儲存電荷的能力，當其表面感受到光線時，會將電荷反應在元件上，整個ＣＣＤ上的所有感光元件所產生的訊號，就構成了一個完整的畫面。

CCD

CMOS 和CCD一樣同為在數位相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的製造技術和一般電腦晶片沒什麼差別，主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶 – 電） 和 P（帶 + 電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶片紀錄和解讀成影像（參考以下之電路圖）。然而，CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。 總之比較不好…

ISO 感光度 ISO 規定的感光度公式為 S＝0.8/H （S：感光度，0.8為比例係數，H為曝光量）

ISO 感光度 數位像機 CCD 或 CMOS 上的開口大小都是固定，如何才能增強 ISO 呢？

數位與類比-失真 傳遞失真 由A點傳到B點 因為傳輸的失真. 轉換失真 自然媒體與訊號相互轉換的失真.

數位與類比-失真 例:D/A 轉換器 擴大機 唱盤 010011001010101 010011001010101 D/A 轉換器

圖片表示法 99 119 107

圖片 圖片的原理 圖片的壓縮 圖片的格式 以存Pixel的方式存圖片 統計壓縮 重要元素壓縮 Pixel/Color/File Format BMP,PCX,GIF,JPG….

圖片 Raw 格式操作 BMP 格式操作 標準點陣圖檔結構 偏移值 BMP檔頭 BITMAP結構 大小 說明 2 辨識碼: "BM" 4  偏移值 大小 說明 2 辨識碼: "BM" BMP檔頭 4 檔案大小 6 保留 A 圖素點陣資料起點 E 檔頭大小 BITMAP結構 12 寬度 16 高度 1A 圖面數 1C 色彩位元數 ( 1, 4, 8, 16, 24, 32 ) 1E 壓縮格式 22 圖素點陣資料大小 2E 使用色彩數 ( 祇用於 256 色 ) 36 N * 4 色盤資料 36 + N * 4 H * W * Bits 圖素點陣資料

範例 自然影像壓縮 BMP to GIF BMP to JPG 人工影像壓縮

資料壓縮 由於多媒體資料過於龐大~ 必須先壓縮方便傳輸與儲存

壓縮技術 非失真壓縮 Run Length 赫夫曼方法 失真壓縮 PCA

非失真壓縮-Run Length 0 紅 100 1 白 900 (100+900)*1 =1000 0 紅 100 1 白 900 (100+900)*1 =1000 200[0],50[1],120[0],65[1]…. =300

非失真壓縮-赫夫曼方法 00 紅 50 01 黑 900 10 黃 20 11 藍 30 10 紅 50 0 黑 900 101 黃 20 110 藍 30 1000*2 =2000 50*2+(20+30)*3 +900*1 =1150

非失真壓縮-赫夫曼方法 10 紅 50 0 黑 900 101 黃 20 110 藍 30 50*2+(20+30)*3 +900*1 10 紅 50 0 黑 900 101 黃 20 110 藍 30 1000 黑 900 100 紅 50 50 藍 30 黃 20 50*2+(20+30)*3 +900*1 =1150

非失真壓縮-赫夫曼方法 練習. 紅 150 黑 300 黃 220 藍 3330 白 1200 綠 60

失真壓縮-主要元素分析法 將重要的留下來,把不重要的去除

原始影像

壓縮影像

圖片工具簡介 小畫家 (最佳圖形編輯軟體) PhotoImpact(網頁專用圖形編輯) PaintShopPro (專業圖形編輯) PhotoShop (超專業圖形編輯) ACDSee (秀圖軟體)

動動手 自己用小畫家畫一張圖,然後存成BMP,GIF與JPG檔,比較一下差異.

Homework I 請寫一個程式用Run Length的壓縮方式來縮壓一串文字檔[ABCD四種字母] EX: 你覺得聲音要怎樣壓縮?? Input.txt [AAAABBBCCCCCDDD] Output.txt [4A3B5C3D] Output2.txt [AAAABBBCCCCCDDD] 你覺得聲音要怎樣壓縮??

影像處理簡介

影像處理簡介 首先是15分鐘 photo impact 的應用 轉灰階 改圖片屬性 加特效 影像特效處理

影像處理是? 處理黑盒子

影像處理是? 處理黑盒子 處理黑盒子 處理黑盒子 處理黑盒子

影像處理可以做什麼?

影像處理可以做什麼? 照片處理 照片特效 圖片特效 醫學判斷 宇宙探索 人工視覺 機器人 物品判斷 物體追蹤 … 要怎麼做???

影像處理的基本原則 通常會把彩度分開 為什麼? 怎麼做? 取鄰近點作為處理的根據

把彩度分開? RGB  YUV  Y’UV  R’G’B’ Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B U = 0.436 * (B - Y) / (1 - 0.114) V = 0.615 * (R - Y) / (1 - 0.299) R = Y+1.14*V G = Y-0.4*U- 0.58*V B = Y+2*U

馬賽克處理

馬賽克處理-圖片放大 鄰居法 用鄰居去取代 2X 1.5X 1X 100 100 130 130 150 150 100 100 100 100 130 150 150 100 100 130 150 100

馬賽克處理 內插法 用上下左右四個點去算 100 115 130 125 120 115 150 125 100 100 115 130 125 120 115 150 125 100 100 130 150 100

基本特效-淡化/模糊 1 1 1 1 2 1 /10 150 150 150 150 100 130 150 150 100 145 143 143 145 123 123

基本特效-銳化 0 -1 0 -1 5 -1 150 150 150 150 100 130 150 150 100 150 200 170 200 -80 150 150 250 -80

基本特效-試一試 ? -1 0 1 -2 0 2 150 150 150 150 100 130 150 150 100

Homework II 請寫一個程式來處理100*100的BMP圖形,將之轉成灰階並且用以下的矩陣處理, -1 -2 -1 0 0 0 -1 -2 -1 0 0 0 1 2 1