「量子」といっても『シュレディンガーの猫』の話じゃないよ

(2013/6/30)

今日はちょっと専門的な話になります。

【標本化】
画像処理での標本化とは、デジカメで○○万画素という、画面のち密さを示します。(音声の場合はまた違います)

01 san
(写真01)


この画像は横640ピクセル×タテ480ピクセル=307200ピクセルで作ってあります。
フォトショップのレイヤ/解像度変換を開くと640×480になっていますので、64×48に変えてみますと、3000画素、100分の1の標本化に変わります。ファイルサイズは小さくなりますが、チェッカーボード効果が起こるので、モザイクをかけたような写真になります。


02 san
(写真02)

画面が見づらいので一度保存して再度開き、レイヤ/解像度変換を開くと640×480になっていますのでここでOKをクリック。

03 san
(写真03)

・・・・・・あれ?ぼんやりした画像になりました。これは、64×48にした時点の情報を10倍に標本化しているからです。


【量子化】
次に量子化ですが、白黒というように白か黒かで表すと量子化数は2値になります。これを1ビットといいます。でも白黒と言ってもホントは白・灰色・グレイ・ダークグレイ・黒ねず・・・・・・・黒と64諧調くらいあります。64諧調であらわす画像をグレイスケールといい2×2×2×2×2×2=6ビット必要です。ビットというのは2のn乗の時のnの値です。


【疑似輪郭】
RGBでの色はR(赤)G(緑)B(青)の3色で決まります。
Rを16、Gを16、Bを16。



04 san

(写真04)

これで4096色になります。これくらいまで上げると元図と同じになりますが、まだ疑似輪郭が出ています。
疑似輪郭というのは、画像の階調が低い場合、疑似的に段差を認識してしまい輪郭があると錯覚する事です。

カラーでは、1ピクセルに割り当てる量子数は最大256となります。RGBとすると、赤(R)G(緑)B(青)があるので256×256×256=1677万色になります。


JIMMY

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I'm talking about "quantum" but not to say "Schrodinger's cat".

It is a slightly expert technical talk today.

【Sampling】
A sampling of the image processing, It shows the dense of the screen.(It is different in the case of sound)


01 san
(pict.01)

This image is made of 640 pixels × 480 vertical pixels = 307200 pixels.
By using a layer / resolution conversion by Photoshop, changing the 64 × 48, it becomes 3000 pixels.
This is so that the sampling has changed to one-hundredth.
The file size is small, and the checkerboard effect so happen, it is such as on mosaic.


02 san
(pict.02)

Again, back to 640 × 480 using a layer / resolution conversion.

03 san
(pict.03)

・・・There? It became the image that you vaguely.
This is because it sampled 10 times the information of 64 × 48.


【Quantization】
Next, is the quantization, to expressed in black-white is quantization number is 2 value.
This is one bit.
But there are about 64 gradation is really, white, gray, gray, dark gray, black・・・.
B&W 64 gradation is gray scale. You need 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 6 bits.
The bit is the value of n when the n-th power of 2.



【contour】
That the lines of the contour can be done without changing smoothly.
Color of the RGB is determined by the three colors of R (red) G (green) B (blue).
R=16, G=16, B=16; It will be in 4096 colors(16 × 16 × 16)



04 san

(pict.04)

This is similar to the original drawing, but I can see a line of contour yet.
In Full color, It is 256 quantum number to be assigned to one pixel.
It will be 256 × 256 × 256 = 1.677 Million colors in RGB.


JIMMY

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