background image

 

 

 

 
 
 
 

Temat 1 

Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych 

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

Sylwia Gwiżdż 

 

 

Nr 10 
GiK, I rok mgr, GFiT 
Rok akademicki 2014/2015 

 
 
 

 

 

background image

SPRAWOZDANIE TECHNICZNE 

 

 

1.

 

Wykonawca : Sylwia Gwiżdż 

 

2.

 

Data wykonania : 4-18.03.15 r. 

 

3.

 

Indywidualny numer : i=10 

 

4.

 

Podstawowe informacje o obrazie 

4.1.

 

Typ: Obraz JPEG 

4.2.

 

Wymiar: 1540 x 1508 pikseli 

4.3.

 

Rozdzielczość: 23,6233 x 23,6233 pikseli/mm -> 600 dpi 

 

5.

 

Modyfikacja obrazu 

Oryginalny obraz test.jpg 

 

 

Zmodyfikowany obraz 

 

Wyniki przyporządkowania obrazu do histogramu: 
 
 
 
 
 
 

 

 C 

2 - A  

 

 

 

 

 

 

 

 

 B 

background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 E 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 - D 

 

6.

 

Zapis danych 

 

Liczba pikseli obrazu: 1540 x 1508 [pix]= 2322320 [pix] 

Ze względu na to, że obraz składa się z 3 kanałów spektralnych, zakładając, że 

informacja o jasności danego piksela zajmuje 1 bajt, teoretyczny rozmiar pliku wyniesie: 

3*2322320 = 6966960 B 

6,64 MB 

 

Rozszerzenie 

Rozmiar pliku 

JPG 

1,07 MB 

GIF 

2,15 MB 

PNG 

4,74 MB 

TIF (RGB) 

6,64 MB 

BMP 

6,64 MB 

TIF (indeksowany) 

2,21 MB 

TIF (skala szarości) 

2,21 MB 

 

Jak widać w powyższej tabeli wielkość tego samego pliku jest różna w zależności od 

rodzaju rozszerzenia w jakim obraz ten jest zapisany.  

Wielkość pliku zależy od ilości kanałów spektralnych, rozdzielczości radiometrycznej 

obrazu, oraz stopnia i rodzaju kompresji. 

Różny  rozmiar  wynika  z  tego,  że  przy  zapisie  do  różnych  formatów  następuje  inna 

kompresja  obrazu.  W  przypadku  zdjęcia  przedstawionego  w  skali  szarości  zmniejszenie 
jego  rozmiaru  jest  związane  z  redukcja  kanałów  spektralnych.  Kompresja  stratna 
powoduje zmniejszenie liczby bitów potrzebnych do wyrażenia  danej informacji i  nie daje 
gwarancji,  że  odtworzona  informacja  będzie  identyczna  z  oryginałem.  Kompresja 
bezstratna  zapisuje  do  postaci  zawierającej  zmniejszoną  liczbę  bitów  tak,  aby  całą 
informację dało się z tej postaci odtworzyć do identycznej postaci pierwotnej. 

 
 

 

background image

7.

 

Kompresja danych 

 

Wybrane fragmenty o wielkości 170 x 170 pikseli : 

Łąka   

Las 

 

   Pole      Teren zabudowany      Woda 

 

 

Nazwa pliku 

Łąka 

Las 

Pole 

Teren zurbanizowany 

Woda 

Wsp. kompresji 

Wielkość pliku [B] 

60 

4456 

7433 

5276 

10300 

2699 

70 

5952 

8798 

6294 

12000 

3561 

80 

7051 

11024 

8017 

14739 

4809 

90 

9293 

15503 

12044 

20827 

7471 

100 

19114 

41715 

39622 

58858 

21384 

 

 

 

 

Z tabeli oraz powyższego wykresu można wysnuć wniosek, że im więcej szczegółów 

na obrazie, który poddaje się kompresji, tym rozmiar pliku jest większy. Dowodem na to 

jest fakt iż obraz, który przedstawiał teren zabudowany znacząco odbiega rozmiarem od 

pozostałych fragmentów. Najmniej miejsca na dysku zajmują woda i łąka, które są 

przedstawione za pomocą pikseli o bardzo podobnych wartościach jasności. Na obrazach o 

większym zróżnicowaniu kompresja jest utrudniona, ze względu na konieczność zachowania 

dobrej widoczności szczegółów. 

 

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

60

70

80

90

100

W

ie

lk

o

ść

 p

li

k

u

 [

B

]

Współczynnik kompresji

Łąka

Las

Pole

 Teren
zurbanizowany
Woda

background image

8.

 

Filtracja obrazu 

 

Fragment bez filtrów: 

Filtry: 

 

 

Artystyczne->GIMPresjonista 

 

Według podręcznika użytkowania GIMPa filtr ten jest 

królem

 filtrów artystycznych. Nadaje 

zdjęciu wizerunek obrazu, stworzonego na wzór kierunku w sztukach plastycznych jakim był 

kubizm, lecz nie tylko. Po wybraniu tego filtra program daje możliwość ustawienia bardzo 

dużej ilości szczegółów, takich jak rodzaj papieru, pędzla, ułożenie, rozmiar, przesunięcie, 

kolor i innych.  

 

 

Rozmycie->Pikselizuj 

 

 

Filtr zmienia obraz za pomocą pikseli o wybranym wymiarze. Obraz staje się przez to mniej 

czytelny i szczegółowy Zabieg taki stosowany jest np. dla zasłonięcia wizerunki kryminalisty. 

 

 

Światło i cień-> Supernowa 

 

 

background image

Filtr 

Supernowa

 najczęściej używany jest jako 

sztuczne Słońce

. We skazanym na obrazie 

miejscu  wstawia  koło  o  dowolnym  promieniu.  Użytkownik  może  wybrać  kolor,  natężenie 
promyków oraz losową barwę uzyskując efekt jak na powyższym przykładzie. 
 

 

Ogólne->Zniekształcenia macierzowe 

 
Odczytano wartości jasności pikseli dla fragmentu o wymiarach 5 x 5 pikseli o początku w 
punkcie (160,160) 
Zawarte w tabeli wartości odnoszą się do kolejnych kanałów składowych RGB (R/G/B) 
 

Wsp. 

160 

161 

162 

163 

164 

160 

222/212/187  222/211/189  222/211/193  223/211/195  220/211/196 

161 

214/204/179  226/215/193  224/213/195  220/208/192  218/209/194 

162 

216/205/183  220/209/189  220/208/192  216/207/192  215/206/191 

163 

224/213/193  220/209/191  216/207/190  216/207/192  215/205/193 

164 

223/214/197  228/219/202  222/213/198  215/205/193  219/209/197 

 

Obliczenia wykonano maską 

 

10 

dla której podzielnik wynosi 18. 

 

Wartości jasności pikseli po wykonaniu obliczeń funkcją splotu: 

 

Wsp. 

160 

161 

162 

163 

164 

160 

161 

223/212/191  223/212/194  220/209/193 

162 

220/209/189  220/209/192  217/207/192 

163 

221/210/192  218/208/192  217/207/193 

164 

 

Skrajnych wartości nie dało się obliczyć, ze względu na to, że funkcja splotu 

korzysta ze wszystkich sąsiednich komórek wartości, którą chcemy poznać. 

 

 

Wyniki sprawdzono przy użyciu opcji Zniekształcenia macierzowe w programie GIMP. 

Istnieje tam możliwość wykonania tej operacji z użyciem normalizacji lub nie. W 

pierwszym przypadku program automatycznie oblicza podzielnik, dzięki czemu filtracja 

przebiega zgodnie z założeniami , natomiast w przypadku braku normalizacji, 

podzielnik może zostać podany dowolnie, co powoduje, że obraz może nie mieć 

pożądanej kolorystyki (najczęściej jest zbyt jasny albo zbyt ciemny, aby można było z 

niego korzystać).