Журнал «Компьютерра» №47-48 от 20 декабря 2005 года
Шрифт:
Знакомство с зарубежными программными разработками, предназначенными для помощи дальтоникам, можно начать с сайта www.vischeck.com. Настоятельно рекомендую посетить его людям, обладающим полноценным цветовым зрением: наконец-то вы сможете увидеть мир глазами дальтоника и почувствовать разницу. С сайта можно бесплатно скачать плагин к графическому редактору Photoshop. Распаковав архивный файл, поместите файл плагина в папку «Plugins» редактора. После запуска редактора плагин доступен в меню «Filters», как и любой другой фильтр (рис. 2). Можно симулировать три типа дальтонизма: протанопию, когда ослаблено восприятие красного; дейтеранопию, когда ослаблено восприятие красного и зеленого; а также редкий случай - тританопию с ослабленным
Возможность взглянуть на изображение глазами дальтоника безусловно полезна. Но гораздо полезнее обратная функция - сделать различимыми для дальтоника «проблемные» изображения. В качестве примера на сайте приводится фотография клетки, сделанная электронным микроскопом. Ученый-дальтоник физически не способен различить на изображении отдельные компоненты клеточной структуры. На практике это означает профессиональную непригодность ученого в силу физиологических ограничений, независимо от уровня интеллекта и полученного образования. Печально, не правда ли? Тем не менее, подвергнув изображение незначительной обработке, его можно сделать вполне читаемым и для дальтоника. Здесь нужно учитывать, что в электронной микроскопии, томографии и многих других областях науки и техники, где используется «синтетическая» визуализация, абсолютное значение цвета не так уж и важно, поскольку зависимость между измеряемой величиной и обозначающим ее цветом весьма условна. Предлагаемый учеными из Стэнфордского университета алгоритм позволяет обрабатывать проблемные изображения, делая их более наглядными для людей с ограниченным цветоощущением. Лицензирование алгоритма для применения в сторонних разработках платное, но можно испытать его в действии, загрузив файл изображения на сервер разработчиков и увидев результат на своем мониторе через несколько секунд.
Попытки компенсировать дальтонизм при помощи окрашенных контактных линз или очков с окрашенными стеклами успехом не увенчались, поскольку они дают лишь простейшее окрашивание изображения, без учета психофизиологии восприятия цвета. Кроме того, для выраженного эффекта улучшения восприятия бывает необходимо превратить цвет в другой, лежащий в иной спектральной зоне (например, розовый в голубой), что невозможно сделать при помощи светофильтра. Применение окрашенных светофильтров для людей с ограниченным восприятием красного/зеленого в большинстве случаев дает непредсказуемый результат, от отсутствия полезного эффекта и вплоть до тошноты и головной боли.
Достижения электроники позволяют уже сейчас создать корректирующие очки с миниатюрными видеокамерами, компьютерной обработкой изображения и выводом его на LCD-окуляры. Поначалу такой прибор будет довольно громоздким, но ведь и сотовые телефоны еще недавно были немногим меньше кирпича. Во всяком случае, есть перспективное направление для развития техники, оно востребовано и вряд ли окажется заброшенным. Поживем - увидим. В цвете.
ТЕХНОЛОГИИ: Сколько мегапикселов можео разместить
Номером назад мы узнали, что физический размер матрицы и количество мегапикселов в ней - это разные вещи, которые должны рассматриваться отдельно. С первым вопросом мы более или менее разобрались, выяснив, что при имеющихся физических размерах матриц существующие объективы любительских камер все равно дают картинку максимум 3-4 мегапиксела. Но предположим, что объектив у нас идеальный, и в рамках этого допущения перейдем ко второму вопросу: так сколько же надо мегапикселов и в каких случаях?
Прежде чем отвечать на него, я хочу сделать пару замечаний о выборе режимов записи снимка. Не исключено, что счастливые обладатели любительских карманных камер, прочитав первую часть статьи, уже готовы взяться за настройку своих аппаратов. В самом деле, если камера все равно выдает максимум 3 мегапиксела, так зачем занимать столько места на флэшке, а потом и на жестком диске, и записывать с максимальным качеством? Тут есть два обстоятельства, которые должны удержать вас от этого шага.
Во-первых, если вы внимательно рассмотрите таблицу возможных режимов, в которых может работать ваш аппарат, то увидите, что производители, как правило, увязывают размер снимка со степенью сжатия JPEG (RAW- или TIFF-форматы мы не рассматриваем, так как для них по понятным причинам разбираемый вопрос вообще не стоит). У многих бюджетных аппаратов (не у всех, конечно) выбирать степень сжатия отдельно можно
Второе же обстоятельство - для обработки цифровых изображений на компьютере всегда желательно иметь запас разрешения. Из теории информации следует, что любое преобразование снимка ведет к потерям. То есть любая операция в Photoshop, даже простая коррекция баланса цветов и особенно - регулировка яркости-контрастности, неизбежно ухудшает изображение. Не в смысле восприятия, конечно, а в смысле количества информации. Например, если вы снимок растянете, а потом тут же сожмете (не откатом назад, а соответствующими операциями), то исходного изображения не получите - оно заметно потеряет в качестве. И даже если у вас «мыльница» с пластмассовым объективом, все равно возможность иметь запас, которую предоставляет большое разрешение снимка, никогда не помешает.
Но ясно, что рассмотренные обстоятельства все же не являются определяющими. Давайте копнем поглубже и сначала попробуем «более однозначно» ответить на неоднозначный вопрос об эквивалентности пленки и матрицы .
Универсальная фотопленка обладает разрешающей способностью примерно 100 лин./мм. Если тупо перемножить число линий на каждую сторону кадра 24х36 мм, то количество элементов составит 8 640 000. Примем его для удобства равным 8 миллионам. Если углубиться в тонкости процесса воспроизведения миры, как мы делали в предыдущей статье, то может показаться, что эту величину следует увеличить вчетверо (вдвое по каждой стороне): мы уже говорили, что для воспроизведения раздельных линий, строго говоря, требуются два ряда точек - черная и белая. Так что по этой методике пленочный кадр соответствует примерно 32-34 мегапикселам. Упоминался и такой метод подсчета («статистически обоснованный»), согласно которому нужно умножать число линий на каждой стороне на 1,5 - получим около 16-18 М. Учитывая, что 100 лин./мм для пленки в реальных условиях экспонирования и проявки все равно величина лишь теоретическая, не будет большой ошибкой, если мы примем 8 Мп за минимально достаточный эквивалент пленочного кадра 24х36, а за необходимый в идеале - 16 Мп. Это и будет оценка сверху - столько мегапикселов нам требуется, чтобы не отстать от качественных пленочных аппаратов.
Современные профессиональные компактные камеры с матрицами 24х36 мм (типа Canon Mark II) как раз имеют такое количество элементов: 12-16 Мп. Рекорд на момент написания этих строк принадлежит компании Kodak, изготовившей ПЗС-матрицу размером 36х48 мм с 39 млн. элементов. Уважаемая в профессиональных кругах фирма Phase One уже заявила о выпуске «задника» для широкоформатных камер на основе этой матрицы по вероятной цене около $33 тысяч. Реплика в сторону: по непроверенным сведениям, в Москве продается в месяц около шести подобных задников по цене от $20 тысяч (разумеется, с числом мегапикселов поменьше). Вопрос: кто их покупает, если у нас даже модельного бизнеса нет?
Теперь оценим необходимое количество пикселов снизу. Для этого размер матрицы по-прежнему будем считать «профессиональным» - 24х36 мм, а за отправную точку примем размер кружка рассеяния в 0,05 мм, определяющий, как мы упоминали в предыдущей статье, понятие «резкого изображения». Таких «кружков» на 1 мм уместится двадцать штук, а количество точек по всей площади матрицы составит всего-навсего 345 600 - 0,35 Мп! Вспомним, что с запасом на каждую линию должно приходиться две точки, и максимально повысим требования - до 1,3 Мп. Итого максимально необходимый и достаточный размер снимка, сделанный объективом с подобным разрешением (очень плохим, конечно), составит около 1440х960. Если учесть, что в ряде цифровых «мыльниц» объективы хоть и лучше, но и размер матрицы меньше, то такой размер будет хорошей нижней оценкой для величины изображения, реально получаемого с бюджетных цифровых камер.