数字图像入门 色彩的抖动
夏昆冈 于 2011.06.28 09:12:54 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:10.00/80

这篇的开始,我们得重温一下数字图像的记录方式。将光从最暗到最亮进行量化,然后用正整数来记录,是数字图像的最核心的记录原理。但其中会引发一个思考,自然光的明暗渐变是无限光滑的,而24位图像的红绿蓝三色光,每种的渐变层数最多256级,那么会不会丢失细节?答案是明确的,细节一定会丢失。未来如果能普及48位图像,那么每一种原色光的记录级数可以达到65536级,将有巨大的进步,但它依然无法实现自然光无限光滑的效果。未来科技进一步发达,如果出现192位的图像,它能够做到的是将记录层次记录得更细密,更加接近无限光滑,但始终难以实现真正意义上的无限光滑。

问题出现,如果记录一个介于整数A和B之间的颜色时,该怎么办?假设A是255,B是254,它们之间不可能再出现一个整数,这个记录将无法进行。此时,我们需要开始了解“色彩的抖动”了。

  • 我们可以通过一个实例来了解一下什么是色彩的抖动。我们先生成一张24位的原图,为了让抖动的效果更加明显,我们使用了渐变色来填充字样和Logo。

  • 然后我们将色彩数量限制到32色[不是32位色,是32色,整个图像只允许有32种颜色存在],结果出现了明显的条纹,区域化特点突出。

    当色彩被删减时,图片像素的颜色将被重新量化,某数值区间的色彩都将被重新量化成一个新的颜色数值,因此会出色明显的色斑。

  • 仍旧将色彩限制在32色,但允许开启色彩抖动,得到上图这个结果。色斑将不会那么明显,渐变明显要更加细腻一些。为什么同样是32色的图像,这张要好很多呢?

  • 再看看局部,对比结果将更加清晰。

  • 将色彩抖动处理后的结果局部放大。会看到一些抖动与不抖动的差异。抖动的结果是,像素排列产生了变化,一些明显成块状的区域中混入了其他颜色的像素。本例子中,色彩渐变是自上而下由暗到亮,而这些抖动产生新排列的像素密度也是自上而下由密到疏,亮度相对较暗。

  • 为什么这样排列会产生更好的视觉效果呢?再来看一个例子。使用黑白交错相间的方式来排列像素,实际肉眼看到的不是黑白格子,而是灰色的效果,放大观察,黑白格子又会出现。因为人眼的分辨率是有限的,当人眼无法区分出每个像素时,就会产生一种“对一个区域取混合色”模糊的视觉效果。也正因为如此,改变像素排列,就会产生“新的色彩”,虽然物理上并没有真正增加颜色,但视觉上会觉得更加平滑细腻。色彩抖动这是一种基于此现象的一种色彩优化技术。在回到文章前面的那个问题,如果记录一个介于整数A和B之间的颜色时,该怎么办?假设A是255,B是254,记录的方式就是AB均匀混合,达到中间色的视觉效果。

  • 色彩抖动多用于256色图像、视频当中,广泛的用于GIF、FLC[早期的一种动画格式]等格式以及游戏当中,主要用于对真彩色也就是24位色的模拟,Starcraft 星际争霸就是一个比较著名的例子。色彩抖动还用于其它领域,早年某些非真彩色液晶屏,也运用了色彩抖动技术,用于模拟真彩色液晶屏的显示效果。

    你或许认为对于24位图像而言,色彩抖动优化是没必要的,因为24最多支持16777216种颜色,层次已经足够丰富,无需抖动。但实际情况却不是如此。如果拍摄色彩较为单一的场景,例如蓝天、雪景等,就会发现色彩抖动依然有用,照片分辨率越高,抖动的作用就愈加明显。现在单反相机采用的感光器大部分都为10位、12位、14位感光,这X位,指的是单色,即感光器最大输出色彩为30位、36、42位,而存储则多采用24位图像,这也就意味着存储后将丢失大量的色彩,层次也将变差,如果要获得接近原始图像的效果,色彩抖动处理依然是必不可少的。

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    发表于2017.10.30 12:48:27
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    101.096.134.***
    101.096.134.***
    发表于2017.10.30 12:36:02
    36
    03

    此帖使用Win10提交
    发表于2017.10.30 11:49:08
    35
    171.010.***.***
    171.010.***.***
    不如直接改成牠们
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    发表于2017.10.30 07:46:41
    34
    为所欲为出的钱多到DXO愿意为了为所欲为的MATE 10评测能让中国人民看懂是第一,特地出了一个中文版手机评测让大家买买买
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    发表于2017.10.30 00:23:20
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    10

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    发表于2017.10.29 20:21:23
    32
    122.226.***.***
    122.226.***.***
    我想说你知道两台手机的厚度吗?

    此帖使用iPhone提交
    发表于2017.10.29 20:21:03
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    03
    有时候,真是要把同一场景不同手机的拍照放在一起比较才更直观。刚看完苹果8再来看三星Note8,两部手机拍照各有千秋啊,三星夜拍景物更细腻,曝光控制的很好,但色彩比较冷,观感上画面有些轻微发白干涩。苹果8夜拍也很完美,图的颜色上发暖,看着更亲切。反观国产手机跟这两部手机比,有一些差距,还需要追赶。
    发表于2017.10.29 18:45:11
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    182.150.***.***
    182.150.***.***
    或许极弱光才是s8的强项?
    发表于2017.10.29 18:43:44
    29
    123.125.***.***
    123.125.***.***
    测光激进,画面干净通透。但总感觉明暗对比不如苹果过度自然,色彩油润耐看。
    此帖使用SM-G9350提交
    发表于2017.10.29 17:19:50
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    130.102.***.***
    130.102.***.***
    总体表现比起iphone8占上风,不过这只是夜间,日间别的应该差不多但是宽容度未必有iphone8做的好,不过我发现很多评测和用户都忽略了一个事情:
    那就是note8 和S8的摄像头都是没有突出的,做到了纯平。其实这应该是个很大的加分项。毕竟体积做到了更小,也更不影响手机的整体设计和日常使用。
    期待iphone X了,虽然X比note8贵了好几千本质上不是一个价位的机器。
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    发表于2017.10.29 13:36:43
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    036.005.***.***
    036.005.***.***
    三星的激进曝光和涂抹锐化特容易让一些材质干巴巴。这一代8P的观感不错,就是白天户外有时候颜色太艳丽了。
    发表于2017.10.29 13:08:25
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    180.140.***.***
    180.140.***.***

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    发表于2017.10.29 13:01:33
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    10
    蛋炒饭删除此贴于2017.10.29 11:12:16
    发表于2017.10.29 11:10:57
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    不过,8P的测光很强,能把物体身上光线的明暗细节表现出,使得来照片看起来水润的感觉。
    三星的解析力、噪点控制很好,可是照片看起来干巴巴的,在观感上有些吃亏。
    发表于2017.10.29 10:49:53
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    061.186.***.***
    061.186.***.***
    我就不懂了,明明数码多还没出样张,为毛就有人说dxo收了华为的钱?上来就黑有意思?
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    发表于2017.10.29 09:42:39
    21
    140.243.***.***
    140.243.***.***
    是哪些狗日的来盗图敲诈?把它们的详细信息全发出来
    此帖使用MI 5提交
    发表于2017.10.29 00:18:33
    20
    03
    ip8p夜景比起夜视仪之称的三棒还是差点意思,不过怎么也该和年度真·期间X比嘛,都是双摄双防抖.....
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    发表于2017.10.28 23:46:54
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