Главная    |    E-mail            
Интернет-журнал ТелеФото Техника Главная страница   |   О журнале   |   Новости   |   Авторам   |   Контакты
Интернет-журнал ТелеФото Техника
Интернет-журнал ТелеФото Техника Научно-технический интернет-журнал        Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77-31314      
  Содержание
Главная страница
Обращение редакции
Цели и задачи журнала
Аспирантам и докторантам

  Разделы журнала
Общие вопросы техники телевидения и цифровой фотографии
Формирователи видеосигнала в телекамерах и цифровых фотоаппаратах
Обработка видеосигнала
Системы технического зрения
Измерительные телевизионные системы
Телевизионные системы безопасности
Обработка цифровых фотографий

  Авторам
Требования к статьям
Условия публикации

  Дополнительно
Архив новостей
Редколлегия
Контакты
Партнёры
Данные о регистрации

  Рассылка новостей

Новости, публикации, информация...
 
Отписаться от рассылки >>

 
Выставки, конференции, семинары

    8 июля 2015 года
 
Конференция «Видеонаблюдение: аналитика, облака и не только».
Конференция «Видеонаблюдение: аналитика, облака и не только»....
читали: 28 / Подробнее...

    24 октября 2014 года
 
Открытие Международного конгресса оптических наук «Оптика-XXI век»
Открытие Международного конгресса оптических наук «Оптика-XXI век»...
читали: 9 / Подробнее...


Новые книги и журналы

    23 декабря 2013 года
 
Моя азбука видеонаблюдения. Александр Попов.
Моя азбука видеонаблюдения. Александр Попов....
читали: 9 / Подробнее...

    23 декабря 2013 года
 
Системы видеонаблюдения. Основы построения, проектирования и эксплуатации, Пескин А.Е.
Системы видеонаблюдения. Основы построения, проектирования и эксплуатации, Пескин А.Е....
читали: 28 / Подробнее...

Все новости / По разделам
 

 


Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
  ЭВС-комплексные системы безопасности. Разработка и производство ТВ камер. Мегапиксельные телевизионные камеры с интерфейсом USB 2.0. Цифровые системы видеонаблюдения. Оборудование для банков и экспертно-криминалистические комплексы. Системы доступа. Тест-драйв. Форум.
 

    Содержание / публикации 29.06.2017 

Обработка цифровых фотографий
На главную / Новости / Все статьи раздела

Дата публикации  :  05.11.2008  |  Просмотров  :  4308  |  Для печати
Автор(ы)  :  Е.В. Константинова, Д.М. Корчаков, И.А. Ротахин

Цветовоспроизведение в фотографических системах с цифровым преобразованием изображения.

Е.В. Константинова
кандидат технических наук, доцент кафедры операторского искусства СПбГУКиТ
Д.М. Корчаков
аспирант кафедры операторского искусства СПбГУКиТ
И.А. Ротахин
доцент кафедры операторского искусства СПбГУКиТ

Одна из основных проблем, связанных с цветовоспроизведением в цифровых методах получения изображений - это калибровка устройств ввода-вывода в гибридных фотографических системах при печати на галогенсеребряных носителях.

Последние годы характеризуются нарастающим проникновением цифровых методов в самые разнообразные области науки и техники. Цифровые системы привлекают своей универсальностью, гибкостью, быстродействием, а также простотой технической реализацией и более высокой стабильностью по сравнению с аналоговыми методами. В частности, все более широкое распространение получают цифровые технологии преобразования, воспроизведения и хранения различных видов изображений в кинематографии, телевидение и фотографии.

Одной из важных проблем, встающих при работе с фотографическими цифровыми системами, является разработка унифицированных методов оценки качества изображения на каждой стадии процесса обработки изображения. Для обеспечения наилучшего качества репродуцирования большое значение имеют параметры тоновоспроизведения, цветовоспроизведения и структурно-резкостные свойства, определяющие возможность воспроизведения мелких деталей и резкость изображения. Сложность заключается в том, что критерии качества этих параметров различаются для изображения в электронной форме и на вещественном фотографическом материале. Следовательно, возникает проблема сопоставления этих критериев, параметров и способов оценки для галогенсеребряной и цифровой фотографических технологий. Это обусловлено тем, что с появлением новых цифровых технологий изменился и сам подход к оценке качества. Классические фотографические методы контроля параметров тоновоспроизведения, цветовоспроизведения и оценки резкости, зернистости, разрешающей способности сложно применить к электронным технологиям с цифровым преобразованием изображения. Однако эти методы имеют большую научную и практическую базу, отработаны, и задача их использования для фотографических технологий с цифровым преобразованием изображения является актуальной.

Основной характеристикой для оценки сквозного фотографического процесса служит оптическая плотность (D), однако получить корректные значения оптической плотности для цифровых изображений крайне трудно, а иногда практически невозможно. Кроме того, с точки зрения оценки и измерения цвета, денситометрия проводится в визуально-эквивалентно серых или копировальных плотностях, то есть в плотностях серых шкал, это сужает возможность оценки собственно воспроизведения цвета. С этой точки зрения интересно рассмотреть возможности измерений яркостей RGB для цветовых оценок.

Данная работа преследует две цели. Первая цель - разработка универсального метода оценки тоновоспроизведения и цветовоспроизведения фотографических систем, применимого как для цифровой фотографии, так и для галогенсеребряного фотографического процесса. Вторая - исследование на основе разработанного метода параметров цветовоспроизведения в зависимости от характеристик цифровых устройств и свойств фотографического носителя (типы светочувствительных приемников, цветовые модели, форматы файлов, методы и степени компрессии изображения).

Исследование проводилось на основе компьютерного моделирования фотографического процесса и денситометрической калибровки периферийных устройств, анализа возможности корректировки их настроек, изучения методов аппаратной калибровки, анализа возможности применения сенситометрического контроля и денситометрии для фотографических систем с цифровым преобразованием изображения.

Таким образом, конечным результатом работы должна стать разработка унифицированного метода оценки цветовоспроизведения в гибридных фотографических системах, направленного на оптимизацию получения изображения с наилучшими характеристиками цветовоспроизведения, что в конечном итоге ведет к улучшению качества изображения в целом.

На сегодняшний день гибридные фотографические системы с цифровым преобразованием изображения широко используются, обеспечивая высокое качество репродукции, поскольку соединяют преимущества классической и цифровых фотографических технологий. Для некоторых задач (например, для подготовки полиграфических изданий) изображения с использованием гибридных фотографических систем наиболее оптимальны.

В общем виде элементы фотографических систем с цифровым преобразованием и различные варианты взаимодействия их отдельных звеньев представлены на рис. 1.


Рис. 1 Схема основных взаимодействий фотографических технологий.

Первым этапом исследования была разработка методик калибровки и калибровочных профилей для контроля и оценки качества цветовоспроизведения фотографического процесса со стадией цифрового преобразования изображения.

В отличие от предыдущих работ, в которых калибровка велась только по колориметрическим данным, мы пользовались также методами денситометрического контроля. Калибровочные кривые зависимости оптических плотностей от яркостей были получены путем измерения копировальных и визуальных эквивалентно-серых плотностей за красным, зеленым и синим фильтрами (денситометр Brumicro) и оценки их корреляции со значениями яркостей RGB (рис. 2).


Рис. 2 Калибровочные кривые: а) аппроксимация значений полиномиальной функцией, б) степенной функцией,
в) экспоненциальной функцией, г) логарифмической функцией.

В качестве тест-объектов были выбраны поля атласа "Цвета и их воспроизведения в кинематографическом процессе". Это атлас цветов был создан научно-исследовательским кинофотоинститутом (НИКФИ) на основе атласа научно-исследовательского института метрологии имени Д.И. Менделеева (НИИМ), разработанного под руководством Е.Н. Юстовой.

Оценка влияния форматов сохранения изображения на цветовоспроизведение проводилась по построенным калибровочным профилям. Из результатов, приведённых на рис. 3 видно, что форматы, не использующие сжатие, позволяют сохранять изображение с более точной цветопередачей. Тем не менее, для некоторых приложений (например, связанных с Интернетом или цифровыми видеоматериалами) применение сжатия оправданно и необходимо, так как позволяет значительно уменьшить поток данных при сохранении приемлемого качества изображения. Нами было исследовано влияние степени JPEG-сжатия на цветопередачу, на рис. 4 прекрасно видно ухудшение качества цветопередачи при увеличении степени сжатия, т.е. потеря информации о цвете.

Влияние на качество цветовоспроизведения оказывает не только формат записи изображения, но и в достаточной степени такие параметры оцифровки изображения, как разрешение и глубина цвета. Особенно это важно знать при сканировании изображений, содержащих большое количество информации на малой площади (слайды, негативы). На рис. 5 и 6 приведены данные о цветопередаче при сканировании. Из этих данных видно, что при прочих равных условиях, на цветовоспроизведение наиболее сильно влияет разрешение при сканировании, а также глубина цвета.

На сегодняшний день в фотографических процессах с цифровым преобразованием изображения оптимальные результаты достигаются при использовании схем, включающих сканирование негатива или слайда на профессиональных фильм-сканерах с большой глубиной цвета и широким динамическим диапазоном.


Рис. 3 Влияние формата файла на цветовоспроизведение.
1 - формат TIFF,
2 - формат BMP,
3 - формат JPEG

Рис. 4 Влияние степени сжатия формата JPEG на цветовоспроизведение.
1 - эталонная шкала формат TIFF,
2 - формат JPEG степень сжатия 10,
3 - формат JPEG степень сжатия 6,
4 - формат JPEG степень сжатия 2

Рис. 5 Влияние глубины цвета при сканировании слайда на цветовоспроизведение (2700 ppi).
1 - слайд;
2 - глубина цвета 48 бит;
3 - глубина цвета 36 бит;
4 - глубина цвета 24 бит

Рис. 6 Влияние разрешения при сканировании на цветовоспроизведение (36 бит).
1 - разрешение 2700 ppi;
2 - разрешение 2000 ppi;
3 - разрешение 1500 ppi .

Проделанная работа показала, что калибровка периферийных устройств по оптическим плотностям и значениям RGB существенно облегчает и упрощает процедуру настройки и управления цифровыми периферийными устройствами, а также позволяет автоматизировать процесс качественной индексации получаемых изображений.

 Скачать статью (RAR -архив, 836 kb)

Автор(ы)  :  Е.В. Константинова, Д.М. Корчаков, И.А. Ротахин

Внимание ! Использование любых текстовых или графических материалов(а так-же их фрагментов) с сайта http://www.telephototech.ru возможно с разрешения администрации сайта с обязательным указанием ссылок на первоисточник и авторов статей и публикаций !