图像抖动

た入场券 2022-09-19 04:17 141阅读 0赞

什么是图像抖动技术？我们先通过针式打印机进行简单的理解：我们知道针式打印机工作原理比较简单：将色带上的墨粉打到图片上通过黑白记录图片信息，最后达到打印图片的效果。那么既然针式打印机只是简单的通过针孔敲击记录图像黑白，为什么针式打印机能够打印灰度图？

例如图像中某一像素值为50，那么简单的黑白点怎样表现这一灰度级？其实在打印的某一像素中有很多（如16\*16）黑白点，如果有256针孔敲击的点，那么如果全是黑点则代表灰度值为零，仅有一个黑点表示灰度值为1，以此类推，没有黑点（即有256个白点）则表示灰度值为256，以此用来表示灰度图像。

那么存在这样一种情况:原始图像的像素灰度级是256（使用【0，255】来表示一个像素），但是激光打印机在每个像素仅能打印（4\*4）16个点很明显这无法完整的表达图像信息，甚至造成打印的图像失真，因此我们引入图像抖动技术。下面介绍的Floyd-Steinberg算法就采用了这种技术。  
   
假设灰度级别的范围从b(black)到w(white)，中间值t 为(b+w)/2，对应256 级灰度，b=0,w=255,t=127.5 。设原  
图中象素的灰度为g，误差值为e ，则新图中对应象素的值用如下的方法得到：  
   
if g > t then  
   
打白点  
   
e=g-w  
   
else   
   
打黑点  
   
e=g-b  
   
3/8  × e  加到右边的象素  
   
3/8  × e  加到下边的象素  
   
1/4  × e  加到右下方的象素  
   
算法的意思很明白：以256 级灰度为例，假设一个点的灰度为130 ，在灰度图中应该是一个灰点。由于一般图象中灰度是连续变化的，相邻象素的灰度值很可能与本象素非常接近，所以该点及周围应该是一片灰色区域。在新图中，130 大于128 ，所以打了白点，但130 离真正的白点255 还差的比较远，误差e=130-255=-125 比较大。，将3/8×(-125) 加到相邻象素后，使得相邻象素的值接近0 而打黑点。下一次，e 又变成正的，使得相邻象素的相邻象素打白点，这样一白一黑一白，表现出来刚好就是灰色。如果不传递误差，就是一片白色了。再举个例子，如果一个点的灰度为250  ，在灰度图中应该是一个白点，该点及周围应该是一片白色区域。在新图中，虽然e=-5 也是负的，但其值很小，对相邻象素的影响不大，所以还是能够打出一片白色区域来。这样就验证了算法的正确性。其它的情况大家可以自己推敲。