Obraz (technika)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Obrazsygnał dwuwymiarowy, rzadziej trójwymiarowy. W tym ujęciu, obraz jest formalnym opisem tego, co rozumiemy intuicyjnie pod tym pojęciem (np. obraz telewizyjny, obraz fotograficzny czy obraz powstały na siatkówce oka).

Cień – obszar, do którego nie dociera światło bezpośrednio ze źródła światła na skutek obecności przeszkody ustawionej na drodze promieni świetlnych, nieprzepuszczającej światła. W zależności od źródła światła mówi się o cieniu słonecznym, księżycowym i innych. W zależności od obiektu przesłaniającego światło mówi się o cieniu np. Księżyca (podczas zaćmienia Słońca cień ten pada na Ziemię), cieniu budynku, człowieka itp.Grafika rastrowa – prezentacja obrazu za pomocą pionowo-poziomej siatki odpowiednio kolorowanych pikseli na monitorze komputera, drukarce lub innym urządzeniu wyjściowym.

Matematyczny opis obrazów[ | edytuj kod]

Obraz jest modelowany przy użyciu funkcji f (tzw. funkcji obrazu) dwóch lub trzech zmiennych, oznaczanych najczęściej odpowiednio f(x,y) i f(x,y,z). Zarówno dziedzina jak i zbiór wartości funkcji obrazu może być ciągła lub dyskretna. W przypadku dziedziny dyskretnej mamy do czynienia z obrazem rastrowym. Obraz rastrowy o dyskretnym zbiorze wartości nosi nazwę obrazu cyfrowego. Obrazy cyfrowe są szczególnie popularne w grafice komputerowej ze względu na możliwość wygodnego przechowywania ich w pamięci komputerowej.

Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.Pamięć komputerowa to różnego rodzaju urządzenia i bloki funkcjonalne komputera, służące do przechowywania danych i programów (systemu operacyjnego oraz aplikacji). Potocznie przez "pamięć komputerową" rozumie się samą pamięć operacyjną.

Punktom obrazu funkcja f przypisuje wartości odpowiadające kolorom. Zbiór wszystkich możliwych wartości funkcji obrazu to paleta. Samą wartość funkcji obrazu określa się jako jasność, choć często obraz może przedstawiać również inne wielkości fizyczne, np. temperaturę (obrazy termowizyjne) czy stopień przenikliwości promieniowania (obrazy rentgenowskie). Obraz, który przyjmuje tylko dwie możliwe wartości to obraz binarny (takim obrazem jest np. cień). Jeśli wartościami obrazu są różne odcienie jednej barwy (zwykle szarości), mamy do czynienia z obrazem monochromatycznym.

Skaner – urządzenie służące do przebiegowego odczytywania: obrazu, kodu paskowego lub magnetycznego, fal radiowych itp. do formy elektronicznej (najczęściej cyfrowej). Skaner przeszukuje kolejne pasma informacji odczytując je lub rejestrując. Nie jest to więc zwykły czytnik, a czytnik krokowy (np. skaner obrazu nie rejestruje całego obrazu w jednej chwili jak aparat fotograficzny, a zamiast tego rejestruje kolejne linie obrazu - dlatego głowica czytająca skanera przesuwa się lub skanowane medium pod nią). Nazwa skanera jako czytnika przebiegowego, często przenoszona jest na czytniki nieprzebiegowe (np. elektroniczne).Optyka to dział fizyki, zajmujący się badaniem natury światła, prawami opisującymi jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie z materią oraz pochłanianie przez materię. Optyka wypracowała specyficzne metody pierwotnie przeznaczone do badania światła widzialnego, stosowane obecnie także do badania rozchodzenia się innych zakresów promieniowania elektromagnetycznego - podczerwieni i ultrafioletu - zwane światłem niewidzialnym.

Źródła obrazów[ | edytuj kod]

Obrazy można ogólnie podzielić na rzeczywiste i wirtualne. Obrazy rzeczywiste są reprezentacją realnych obiektów, powstają w wyniku ich oddziaływania na czułą na to oddziaływanie powierzchnię, będącą miejscem powstania obrazu. Obrazy wirtualne są natomiast efektem ludzkiej wyobraźni – przykładem może być obraz stworzony przy użyciu programu graficznego. Bardzo często spotykane są formy pośrednie, powstałe w wyniku modyfikacji obrazów rzeczywistych.

Elektronika – dziedzina techniki i nauki zajmująca się obwodami elektrycznymi zawierającymi, obok elementów elektronicznych biernych, elementy aktywne takie jak lampy próżniowe, tranzystory i diody. W obwodach takich można wzmacniać słabe sygnały dzięki nieliniowym charakterystykom elementów czynnych (i ich możliwościom sterowania przepływem elektronów). Podobnie możliwość pracy urządzeń jako przełączniki pozwala na przetwarzanie sygnałów cyfrowych.Fotografia (gr. φως, phōs, D. phōtós – światło; gráphō – piszę, graphein – rysować, pisać; rysowanie za pomocą światła) – zbiór wielu różnych technik, których celem jest zarejestrowanie trwałego, pojedynczego obrazu za pomocą światła. Potoczne znaczenie zakłada wykorzystanie układu optycznego, choć nie jest to konieczne – fotografia otworkowa, rayografia.

W obrazach rzeczywistych oddziaływanie może być przez obiekt wyemitowane, odbite lub przepuszczone. Dawniej jedyną formą tworzenia obrazów było oddziaływanie mechaniczne, np. odcisk. Obecnie podstawą większości współczesnych technik obrazowania jest promieniowanie elektromagnetyczne o różnej długości fal. Najczęściej spotykaną jest fotografia, będąca efektem działania fal światła widzialnego na światłoczułą powierzchnię, taką jak błona fotograficzna (fotografia tradycyjna) lub matryca CCD (fotografia cyfrowa). W jej wyniku powstaje obraz analogiczny do tego, który uzyskujemy dzięki działaniu naszego wzroku. Nie zawsze jednak istotna informacja o obiekcie jest przenoszona przez światło widzialne. Dlatego stosuje się inne formy oddziaływania elektromagnetycznego, takie jak promieniowanie rentgenowskie (zdjęcia rentgenowskie) lub promieniowanie podczerwone (termografia). Oddziaływanie elektromagnetyczne ma istotną przewagę nad oddziaływaniem mechanicznym, gdyż nie wymaga styczności z obrazowanym obiektem. Urządzenia produkujące obrazy (aparaty fotograficzne, kamery, skanery) mogą posiadać dodatkowo elementy optyczne, mechaniczne lub elektroniczne, które umożliwiają rejestrację obrazu i poprawiają jego jakość.

Aparat fotograficzny, potocznie aparat – urządzenie służące do wykonywania zdjęć fotograficznych. Pierwowzorem aparatu fotograficznego było urządzenie nazywane camera obscura.Funkcja (łac. functio, -onis, „odbywanie, wykonywanie, czynność”) – dla danych dwóch zbiorów X i Y przyporządkowanie każdemu elementowi zbioru X dokładnie jednego elementu zbioru Y. Oznacza się ją na ogół f, g, h itd.

Rzeczywiste obrazy trójwymiarowe przykładowo powstają przy zastosowaniu tomografii, np. tomografia rezonansu magnetycznego. Inne techniki, np. holografia, nie dają w istocie w pełni trójwymiarowej informacji o obiektach, a jedynie „efekt 3D”.

Powstawanie obrazów[ | edytuj kod]

Dwuwymiarowy obraz trójwymiarowej sceny powstaje w wyniku projekcji perspektywicznej. Jest to projekcja stratna, gdyż tracimy informację o głębi punktów na obrazie. Istnieją jednak techniki pozwalające częściowo uzyskać tę informację, np. stereowizja.

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego, MRI (ang. magnetic resonance imaging) – nieinwazyjna metoda uzyskiwania obrazów wnętrza obiektów. Ma zastosowanie w medycynie, gdzie jest jedną z podstawowych technik diagnostyki obrazowej (tomografii) oraz w badaniach naukowych.Tomografia (gr. τομή (tomé) - przekrój i γράφειν (gráfein) - zapisywać) − w medycynie zbiorcza nazwa metod diagnostycznych mających na celu uzyskanie obrazu przedstawiającego przekrój przez ciało lub jego część.




Warto wiedzieć że... beta

Podczerwień (promieniowanie podczerwone) (ang. infrared, IR) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Oznacza to zakres od 780 nm do 1 mm.
Wzrok, zmysł wzroku – zdolność do odbierania bodźców wywołanych przez pewien zakres promieniowania elektromagnetycznego (u człowieka ta część widma nazywa się światłem widzialnym) ze środowiska oraz ogół czynności związanych z analizą tych bodźców, czyli widzeniem.
Siatkówka (łac. retina) – część oka, która jest elementem odbierającym bodźce wzrokowe. Jest specyficznej budowy błoną znajdującą się wewnątrz gałki ocznej, na jej tylnej powierzchni. Jest jednym z pierwszych elementów drogi wzrokowej.
Grafika komputerowa – dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do celów wizualizacji artystycznej oraz wizualizacji rzeczywistości. Grafika komputerowa jest obecnie narzędziem powszechnie stosowanym w nauce, technice oraz rozrywce.
Termografia to proces obrazowania w paśmie średniej podczerwieni (długości fali od ok. 0,9 do 14 μm). Pozwala on na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła; oraz, dodatkowo, na dokładny pomiar temperatury tych obiektów.
Światło widzialne – ta część promieniowania elektromagnetycznego, na którą reaguje siatkówka oka człowieka w procesie widzenia.
Zdjęcie rentgenowskie - jedno z podstawowych badań diagnostycznych w medycynie polegające na rejestracji obrazu powstającego podczas przenikania wiązką promieniowania rentgenowskiego organów badanego.

Reklama