СИНТЕЗ ИЗОБРАЖЕНИЙ [image synthesis]

Синтез изображений - это, Что такое синтез изображений, Определение термина синтез изображений, Шкала уровней серого, Полутоновое изображение, Дитеринг, Цветность, Цветовая модель, RGB, CIE Lab, HSB, HLS, YUV, CMYK, YIQ, Профиль ICC, Цветовой охват, Цветовой канал, Цветовая палитра, Цветовая гамма, Комбинированный цвет, Косвенный цвет, Bilinear sampling, Система управления цветом, Модуль управления цветом, Артефакт, Бандинг, Вырезание, Вставка, Градиентное заполнение, Заливка, Конвейер, Фрактал, Графтал, Тесселяция, Примитив, Графический объект, Спрайт, Extrusion, Lathing, Mesh, Profile, Prototile, Pattern, Stipple

Область компьютерной графики, объединяющая методы построения реалистических изображений трехмерного мира, включая математическое моделирование.
Термины, связанные с формированием цвета и уровня яркости изображения
 - Шкала уровней серого [gray scale] — количество одновременно отображаемых оттенков яркости одного цвета. Оттенок серого —любой составной цвет, у которого все три основных цвета заданы одним и тем же значением. Оттенки серого характеризуются только яркостью, но не цветностью. Обычно определяется по монохромному (черно-белому) изображению.
 - Полутоновое изображение —изображение, состоящие из различных оттенков яркости —уровней серого. Передается группами мелких (черных) точек обычно сгруппированных в матрице 4x4 или 8x8.
 - Дитеринг [dithering] в компьютерной графике:
1. Техника изменения точек в изображении для передачи оттенков серого. Все точки при этом имеют одинаковые размер и яркость в отличие от передачи оттенков (градаций) серого, когда каждая точка имеет свою яркость, а также фотографического воспроизведения полутонов, при котором точки имеют различные размеры.
2. Процесс замены цветов, не поддерживаемых данным видеорежимом, на комбинацию допустимых цветов или отображения цветов, отсутствующих в устройстве вывода. Области отсутствующего цвета создаются путем "смешивания" монохромных пиксельных значений со значениями пикселей имеющегося цвета, что обеспечивает достижение требуемого цветового эффекта.
 - Цветность [chrominance]-цветовая характеристика изображения. Представляет собой набор данных о цвете, насыщенности и яркости или сочетании трех первичных цветов (красного, зеленого и синего).
 - Цветовая модель [color model]-способ распределения и задания цвета в конкретной программе или системе. Все используемые в компьютерной графике цветовые модели можно условно подразделить на монохромные (в том числе двухградационные или графические и полутоновые) и цветные (в том числе индексные и полноцветные). Индексные модели основаны на индексировании цветов соответствующей цветовой таблицы (индексированный цвет [Indexed Color] или палитровый цвет [Palleted Color]). Эти модели характеризуются сравнительно малым объемом требуемого дискового пространства и невысоким качеством преобразования полноцветных изображений, поскольку они способны передавать всего от 2-х до 256-ти цветов.
Существующие полноцветные модели способны передавать значительное число цветов и их оттенков (до 16,8 млн). Они подразделяются на следующие подвиды:
1) аддитивные (от англ. addition — сложение), основанные на сложении трех цветов. Наиболее распространенным примером может служить модель RGB;
2) перцепционные (от англ. Perception — восприятие, ощущение), основанные на восприятии того или иного конкретного цвета человеком (например, "синий, яркий насыщенный" и т.п.). Примерами могут служить модели HSB, HLS и YUV;
3) субтрактивные (от англ. subtract— вычесть), основанные на воспроизведении отраженного цвета путем вычитания цветовых составляющих из белого. Наиболее известная модель этого вида —CMYK.
 - RGB (Red-Green-Blue) — аддитивная цветовая модель получения (задания) характеристик изображения на экране монитора путем сложения трех составляющих его цветов — красного, зеленого и синего. В этой модели на каждый пиксел выделяется 24 бита памяти (по 8 на каждый из суммируемых компонентов), что дает возможность кодирования до 16,8 млн цветовых оттенков. Модель RGB используется во всех излучающих устройствах вывода информации: мониторах, видеопроекторах, газоплазменных панелях, телевизорах и т. п., поэтому для большинства других цветовых моделей разработаны двухсторонние конверторы для обеспечения преобразований цвета изображения "из" или "в" RGB. Следует отметить однако, что точного воспроизведения цвета при переходе от одной цветовой модели в другую получить трудно.
 - CIE Lab — аддитивная цветовая модель построения изображения, которое описывается в системе трех осей координат: светности или яркости (ось L — Lightness, меняется от 0 до 100), цветовой координаты —оси а), меняющейся от зеленого до красного цвета (от -120 до +120) и цветовой координаты —оси Ь), меняющейся от синего до желтого цвета (от -120 до +120). Модель разработана Международной комиссией по освещению — CIE (Comission International de I’Eclairage) в 1931 г. для создания на ее основе стандарта для измерения цвета. В 1976 г. после ее усовершенствования она получила наименование CIE Lab. Отличительной особенностью данной модели является ее аппаратурная независимость (одинаково выглядит как на мониторе, так и принтере), поэтому она используется в качестве эталонной в системах управления цветом.
 - HSB — перцепционная цветовая модель построения изображения. Ее цветовыми компонентами являются: Hue —цветовой тон, измеряемый в градусах (от 0 до 360°) по стандартному цветовому кругу; Saturation — насыщенность (от 0 до 100%) и Brightness —яркость (от 0 до 100%).
 - HLS — перцепционная цветовая модель построения изображения по компонентам: Hue (цветовой тон) — Lightness (освещенность) — Saturation (насыщенность). Представляет собой вариант модели HSB, в которой нелинейный параметр В (Brightness) заменен на линейный компонент L (Lightness), который также изменяется от 0 до 100%.
 - YUV —перцепционная цветовая модель построения изображения, которое описывается в системе трех осей координат (Y, U, V): первая —яркости, две последующие — цветности. Нулевое значение яркости, независимо от значений компонент U и V, будет определять черный цвет. Максимальному значению яркости соответствует белый цвет, независимо от значений U и V. Цветовая модель YUV используется в европейском ТВ стандарте PAL; часто применяется и в компьютерной графике, например, в форматах JPEG.
 - CMYK — субтрактивная цветовая модель построения графического пространства в отраженном свете основана на использовании трех базисных цветов: Cyan —голубого, Magenta — пурпурного, Yellow —желтого. Черный цвет (Blасk) образуется наложением базисных цветов, взятых с максимальной плотностью. Однако чисто черного цвета при этом достичь не удается. Попарное наложение двух базисных цветов, взятых с максимальной плотностью, позволяет получить цвета, близкие к модели RGB. Наложение один на другой разных компонентов CMY, взятых с разной плотностью, позволяет получить до 16,8 млн цветов (256 х 256 х 256). Несмотря на близость используемых принципов, не все цвета, отображаемые моделью RGB, можно воспроизвести в CMY. Недостатком этой модели, так же, как и RGB, является ее аппаратная зависимость (от качества исходных красителей или рецепторов, бумаги, экранов и т. п.).
 - YIQ —цветовая модель, которая разработана в 1953 г. для передающих ТВ систем, поддерживающих североамериканский стандарт NTSC. В ней каждый цвет задается путем установки значений трех компонент: интенсивности — Y и двух цветовых — I ("синфазной") и Q ("интегрированной"), позволяющих совместно управлять созданием цвета ТВ изображения. Каждая из компонент YIQ модели может изменяться в диапазоне от 0 до 255. В случае использования монохромного дисплея на экране будет отображена только компонента У. Для воспроизведения на экране телевизора цвета модели YIQ автоматически конвертируются в RGB. В компьютерной графике эта модель не используется.
 - Профиль ICC [ICC-profile]:
1) совокупность математических описаний цветовых пространств разных устройств, принятая Международной комиссией по цвету —ICC (International Color Consortium) и предназначенная для пересчета цветовых координат от одной модели к другой;
2) специальный файл, в котором хранится математическое описание цветового охвата конкретного устройства, а также таблица коэффициентов для коррекции вносимых им искажений цвета. Файлы ICC имеют стандартное расширение .icm. Стандарт ICC различает профили входных устройств (сканеры, цифровые аппараты и т.п.), профили мониторов и профили выходных устройств (принтеры, плоттеры и т. п.).
 - Цветовой охват [color gamut] —количество цветовых оттенков, которое способен различать человек либо воспроизводить то или иное устройство.
 - Цветовой канал [color channel] —изображение в градациях серого, содержащее распределение яркости для какого-либо базисного цвета.
 - Цветовая палитра [palette] в компьютерной графике:
1. Общее количество цветов и цветовых оттенков, используемых в графической системе и/или доступных для построения изображения на экране монитора;
2. Указание видеоадаптеру на генерацию аналогового сигнала, соответствующего коду цвета в одной из моделей его задания (RGB, HLS, HSV или др.).
 - Цветовая гамма [color gamut] — диапазон цветов, которые могут отображаться с помощью данной цветовой модели или устройства отображения.
 - Комбинированный цвет [composite color] — цвет, заданный в цветовой модели посредством упорядоченного набора из n-элементов. Система, в которой для задания цвета используются несколько цветовых каналов.
 - Косвенный цвет [inderect color] — цвет, определенный при помощи палитры или таблицы цветов.
 - Bilinear sampling (filtering) — комбинация четырех цветов, используемая для увеличения разрешения выводимого трехмерного изображения.
 - Система управления цветом [Color Management System, CMS] —программный комплекс, обеспечивающий согласование цветовых пространств различных устройств (сканеров, мониторов, принтеров, печатающих машин и т.д.), используемых при подготовке и выводе изображений. Основные компоненты системы:
1) аппаратно независимое эталонное цветовое пространство;
2) цветовые профили отдельных устройств, подвергаемых согласованию;
3) модуль управления цветом СММ.
 - Модуль управления цветом [Color Management Module, СММ] —программный продукт, в функции которого входит преобразование аппаратно зависимого цветового пространства входного устройства в эталонное с последующим его пересчетом в аппаратно зависимое цветовое пространство выходного устройства.
Объекты, операции и другие термины машинной графики
 - Артефакт [artifact, artefact] — в машинной графике: фиксируемое изменение изображения, полученное в результате использования какой-либо программы или средства (например, редактирования, сжатия или распаковки). Проявлениями артефактов могут служить изменения в виде добавления в изображение ка-кого-либо элемента или ухудшение его качества. По признакам, определяющим причины появления артефактов отдельно выделяют артефакты сжатия [compression artifact] и квантования [quantization artifact].
 - Бандинг [banding] —вертикальные, горизонтальные или диагональные полосы обесцвечивания, неумышленно внесенные в изображение в процессе его создания или визуализации.
 - Вырезание [cut] —операция редактирования изображения, связанная с удалением выделенной его части и переносом в специальную буферную памятьбуфер вставки [paste buffer]. При необходимости удаленная часть (вырезка [cutout]) может быть установлена в заданное место изображения.
 - Вставка [paste] —операция редактирования изображения, заключающаяся в перемещении выбранного фрагмента из области памяти (в том числе из буфера вставки или библиотеки файлов изображений, хранящейся во внешней памяти, например на жестком диске) в заданное место.
 - Градиентное заполнение [gradient fill] —заполнение замкнутой области части изображения непрерывным цветом, который создается из двух других, расположенных в противоположных концах этой области путем плавного перехода от одного цвета к другому.
 - Заливка [flood filling] —однотонная закраска изображений плоских графических форм, имеющих четкие границы. Производится автоматически путем указания цвета в любой точке, находящейся в пределах замкнутого пространства окружающих ее границ.
 - Конвейер [conveyor] —процесс визуализации трехмерного изображения, включающий этапы: построение трехмерной каркасной модели; проведение геометрических преобразований, включающее отбрасывание невидимых поверхностей и наложение установок освещенности; рендеринг.
 - Фрактал [fractal от лат. fractus — разбитый] — неравномерная форма или поверхность, получаемая в результате процедуры повторяющегося деления. Фракталы используются для моделирования и отображения средствами компьютерной графики различного рода процессов (биологических, географических и др.), связанных с изменением исходного состояния сложных объектов, например: рост различных организмов, изменение фарватеров рек, береговой черты и т. п.
 - Графтал [graftal] — класс графических объектов, обладающих свойствами фракталов, правила генерации которых допускают локальные модификации свойств.
 - Тесселяция — геометрическое преобразование сложных объектов на совокупность более простых, называемых также примитивами.
 - Примитив, графический примитив [primitive] —элементарный графический объект (линия, прямоугольник, треугольник, окружность, конус, тор, куб и т. п.), используемый в графической системе в качестве шаблона для построения более сложных графических объектов. Является составной частью набора графических примитивов (parcel), предназначенного для реализации эффективного построения изображений объектов.
 - Графический объект [graphics object] — совокупность графических примитивов, соответствующих одному объекту отображаемого пространства или сцены.
 - Спрайт [sprite] —графический объект заданной формы и цвета, созданный из набора пикселей, который служит готовой формой для создания других графических объектов. Существуют программы, позволяющие пользователю определять форму, цвет и другие характеристики исходных графических объектов, объединяя и комбинируя которые можно создавать на экране монитора необходимые изображения, включая и изображения компьютерной анимации.
 - Extrusion —"Экструзия": построение трехмерной модели в машинной графике путем "выдавливания" или "выталкивания" двумерного компонента (поперечного сечения объекта) в определенном направлении —обычно по оси Z.
 - Lathing —построение фигуры вращения в трехмерной машинной графике путем поворота главного сечения объекта.
 - Mesh —разбиение поверхности графического объекта на многоугольники (например, треугольники, квадраты и т.п.). Обычно используется для ускорения операций преобразования или отображения.
 - Profile —в машинной графике главное (поперечное) сечение геометрического объекта.
 - Prototile —геометрическая фигура, используемая для многократного заполнения плоскости по принципу узора ("черепицы").
 - Pattern —двумерный растровый шаблон, используемый для заполнения изображения поверхностей различных графических объектов путем многократного дублирования.
 - Stipple —растровое изображение, состоящее из многократно повторяющихся шаблонов, используемых в качестве трафаретов при заполнении фона.