Dithering (grafika komputerowa)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Bez ditheringu, true color
Dithering, 32 kolory
Dithering, 8 kolorów, widoczny szum
Bez ditheringu, 8 kolorów, widoczny efekt bandingu

Dithering (z ang. rozsiewanie lub rozpraszanie) – zamierzony efekt zastosowania szumu w celu zniwelowania błędu kwantyzacji, zapobiegający efektowi bandingu. Stosuje się go głównie w grafice komputerowej i druku wysokonakładowym, jednak bywa też stosowany w hafciarstwie (zwłaszcza zautomatyzowanym).

  • W trybie kolorowym próba stworzenia koloru poprzez kompozycję kilku barw z dostępnej palety, gdy kolor oryginalny nie może zostać bezpośrednio wyświetlony – symulacja koloru poprzez wyświetlenie/nadrukowanie w bliskim sąsiedztwie punktów o barwach składowych. Postrzeganie trzech punktów w kolorach składowych z większej odległości daje wzrokowy efekt koloru wynikowego - zamierzonego.
  • W trybie czarno-białym podobna symulacja jak w trybie kolorowym, lecz z zastosowaniem do odcieni szarości. Skalowanie osiąga się poprzez natężenie ilościowe punktów składowych czarnych i białych. Ma to miejsce w przypadku dostępności jedynie dwóch kolorów: czarnego i białego lub ograniczonej liczby półtonów.

Dithering pozwala nie tylko na uzyskanie wrażenia dodatkowych kolorów, ale przede wszystkim powoduje złudzenie bardziej płynnego przejścia od jednego koloru do drugiego (szczególnie dla mniejszej ilości kolorów) oraz zniwelowanie zjawiska bandingu – widać to bardzo wyraźnie na ośmiokolorowych grafikach przedstawionych obok.

W celu zrealizowania ditheringu można zastosować kilka różnych metod ułożenia pikseli o barwach składowych; ta przedstawiona na dołączonych tutaj rysunkach to error diffusion, czyli rozpraszanie błędów.

Niektóre modele LCD zostały wyposażone w funkcję tymczasowego ditheringu uzyskując podobny efekt do programowego ditheringu, polegającą na szybkiej zmianie wartości pikseli pomiędzy uśrednionymi wartościami kolorów w przestrzeni barw (znane również jako Frame Rate Control). Ekran, który natywnie wspiera wyświetlanie 18-bitowej palety kolorów (6 bitów na każdy kanał RGB) potrafi wyświetlić 24-bitowy obraz true color (8 bitów na kanał RGB)[1].

Galeria[edytuj | edytuj kod]

Algorytmy[edytuj | edytuj kod]

Istnieje wiele algorytmów zaprojektowanych w celu realizacji ditheringu. Jednym z pierwszych i najbardziej popularnych jest algorytm Floyda-Steinberga stworzony w 1975 r. Jego zaletą jest niwelowanie artefaktów obrazu poprzez zastosowanie procesu Error-diffusion (z ang. przenikanie błędów)[2].

Innymi algorytmami stosowanymi do poprawy wyglądu obrazu rastrowego przy redukcji palety barwnej lub tonalnej są (na pierwszej pozycji widoczny obraz oryginalny, za nim obraz z paletą tonalną zredukowaną do 1 bita przy wykorzystaniu metody progowania (ang. thresholding), która nie realizuje rozpraszania błędów, następnie obrazy 1-bitowe po zastosowaniu poszczególnych metod ditherlingu):

  • Random dithering
  • Patterning
    • Halftone dithering
    • Ordered dithering
(obraz oryginalny) Thresholding Random Halftone Bayer (Ordered)
Michelangelo's David - 63 grijswaarden.png Michelangelo's David - drempel.png Michelangelo's David - ruis.png Michelangelo's David - halftoon.png Michelangelo's David - Bayer.png
  • Error-diffusion dithering
    • Floyd–Steinberg dithering
    • Jarvis, Judice, Ninke dithering
    • Stucki dithering
    • Burkes dithering
Floyd–Steinberg Jarvis, Judice & Ninke Stucki Burkes
Michelangelo's David - Floyd-Steinberg.png Michelangelo's David - Jarvis, Judice & Ninke.png Michelangelo's David - Stucki.png Michelangelo's David - Burkes.png
  • Error-diffusion dithering
    • Sierra dithering
    • Two-row Sierra
    • Sierra's Filter Lite
    • Atkinson dithering
Sierra Two-row Sierra Sierra's Filter Lite Atkinson
Michelangelo's David - Sierra.png Michelangelo's David - tweerijig Sierra.png Michelangelo's David - Sierra's Filter Lite.png Michelangelo's David - Atkinson.png

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 6-Bit vs. 8-Bit... PVA/MVA vs. TN Film. Are Things Changing?. tftcentral.co.uk, 2012-02-21. [dostęp 2014-08-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015–03–15)].
  2. Przetwarzanie obrazu. efg2.com, 2012-02-21. [dostęp 2012-02-12].