Контрастность изображения: Яркость и контраст изображения — Tele-kadr.ru — Главная

Содержание

Яркость и контраст изображения — Tele-kadr.ru

Отношение яркости самого яркого участка кадра к яркости самого темного называется отношением контраста. Среднее отношение контраста при съемках на открытой площадке составляет 150:1, но может достигать и 1000:1. Отношение контраста при съемках на улице и в павильоне может меняться от 20:1 до 1000:1, а видеокамера способна снять без искажений яркости только те сцены, где отношение контраста не превышает 32:1. Сигнал на выходе камеры меняется от максимального (100%) при полностью открытой диафрагме до уровня черного (3,125%) при минимальном отверстии диафрагмы. Это происходит за пять делений переключателя диафрагмы и соответствует изменению светового потока через объектив в 32 раза. Можно записывать сцены с большими диапазонами контраста, сжимая их за счет нелинейной характеристики передачи канала преобразования света в электрический сигнал.

Яркость и контраст изображения при съемке и просмотре

Запись сцены с диапазоном контраста бОльшим, чем может пропустить камера, приводит к исчезновению деталей в самых ярких и самых темных участках кадра. Ещё одним звеном, ограничивающим контраст, является воспроизводящее устройство — дисплей монитора, на экране которого и смотрят изображение. Конструкция дисплея, его настройка и условия просмотра — все это влияет на контраст воспринимаемого зрителем изображения. То, какой из темных тонов на исходной сцене будет воспринят как самый черный, зависит от внешней освещенности экрана. Зритель тоже может изменить контрастность изображения на экране своего монитора и изменить таким образом выбранные создателями изображения соотношения контрастов.

Контрастность изображения

Яркость изображения

Большинство нарушений яркостной структуры изображения происходит в ярких областях изображения, таких, как окна, небо и т.

п. Но их влияние на практике будет зависеть от того, насколько важна для данного кадра тонкость в передаче тонов. Потеря детали белого костюма может быть замечена, но воспринята как режиссерский прием, подчеркивающий, насколько жарок этот солнечный день. Во время съемки на стадионе, где половина поля находится в глубокой тени от трибуны, а другая залита ярким солнцем, возникает масса проблем с экспозицией при переходе игры с одной части поля на другую. Деталь на темной части может пропасть, а на светлой она будет «выгорать».

Нарушение яркостной структуры изображения

Диапазон контраста

Часто экспозицию регулируют таким образом, чтобы диапазон контраста сцены мог быть

без искажений воспроизведен после записи. В этом случае стремятся сохранить все различия тонов освещения при неизменном соотношение яркостей объектов. При таком подходе правильной будет та экспозиция, при которой воспроизводятся детали, как находящиеся в тени, так и ярко освещенные.

К тому если в этом кадре имеется лицо, то нужно будет установить телесные тона на уровне 70-75% от пика белого (величина разброса может быть другой в зависимости от страны и цвета кожи; Подробнее >>>).

С другой стороны, в программе могут потребоваться образы, создающие определенное впечатление. Здесь «правильной» будет не та экспозиция, которая точно передает все тона образа, а та, при которой будет создано нужное настроение. Здесь выбор экспозиции зависит от того, каким будет ограниченный набор тонов, создающих атмосферу, соответствующую снимаемой сцене.

Специально нарушен контраст изображения

Чрезмерный контраст - это не всегда плохо.
В данном случае экспозиция выбиралась так, чтобы можно было
хорошо передать освещенные солнцем горы. Лесные чащобы
переданы на видео как зоны "сплошной черноты" и это придает
картинке ощущение масштабности.

Яркость и контраст изображения — Глазом

Глаз воспринимает градации яркости путем сравнения. То, насколько один объект отличим от другого, зависит от соотношения видимых яркостей. Глаз начинает различать два объекта независимо от их яркости, когда различие по яркости достигает 8 %. Количество света, попадающего в глаз, регулируется радужной оболочкой. Светочувствительные элементы глаза — палочки (для слабого света) и колбочки (для нормальных условий освещения). При каком — либо постоянном размере зрачка обычный глаз способен воспринимать изображения с диапазоном контраста до 100:1. Но следует иметь в виду, что визуальное восприятие определяется не только глазом, но и мозгом. Глаз быстро адаптируется к изменяющимся

условиям освещения, а мозг интерпретирует это так, как будто мы видим сцену с очень широким диапазоном контраста (порядка 500:1), и причем с первого взгляда.

Яркость и контраст изображения — Объективом

Апертурой объектива называется отверстие, через которое в него поступает свет. Её максимальный размер ограничен конструкцией объектива. Регулируя отверстие в диафрагме (т. е. апертуру), мы меняем количество света, поступающего на ПЗС-матрицы. Апертура (число f) определяется отношением фокусного расстояния объектива к диаметру эффективной апертуры, указывает на количество света, проходящего через объектив, и является средством управления экспозицией. При установке диафрагмы на

f2 для объектива с фокусным расстоянием 50 мм мы будем иметь эффективную апертуру в 25 мм. Закрывая диафрагму до f4, мы уменьшим количество света, проходящего через объектив, вдвое. При раскрывании диафрагмы до f1,4 количество проходящего света увеличивается. Объективы разных конструкций могут иметь разную конфигурацию элементов и линзы из разного стекла. Из-за этого при одинаковых установках диафрагмы они будут пропускать разное количество света. Объективы характеризуются ещё числом Т. Оно вычисляется по формуле, учитывающей количество пропускаемого света, и объективы с одинаковым Т будут давать на мишени изображение одинаковой яркости.

Как правильно снимать видео

Изображение, контрастность — Справочник химика 21

Ошибочная интерпретация структуры образцов может объясняться не только тем, что вещество изменяется под влиянием перегрева электронными лучами, но и некоторыми особыми свойствами электронно-микроскопического изображения, зависящими от физических условий самой электронной оптики к явлениям, которые вызывают ошибочную интерпретацию, относятся вторичное изображение, контрастная интерференция и швы границ первые два случая встречаются при кристаллическом материале.

[c.280]
ВИРИРОВАНИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ (тонирование) — превращение черно-белого серебряного изображения в окрашенное с художественной целью или для увеличения плотности и контрастности изображения. В. ф. осуществляют превращением серебра в окрашенное соединение заменой серебра другим металлом, осаждением на серебре соединений другого металла, окрашиванием серебра красителем, изменением дисперсности серебра.

Для осуществления В. ф. изображение сначала отбеливают раствором окислителя и галогенида щелочного металла. Образовавшийся галогенид серебра обрабатывают растворами сульфидов для окрашивания изображения в желто-коричневый цвет заменяют серебро золотом, платиной, ураном, свинцом, ванадием и др. Цветовой оттенок зависит от дисперсности серебра, температуры тонирующего раствора, продолжительности обработки. [c.54]

Параметры капли к н d измеряют с помощью установки (рис, 6), основными узлами которой являются катетометр (типа КМ-6), измерительная ячейка-кювета и осветительное устройство, обеспечивающ,ее контрастное изображение капли и исследуемой поверхности. [c.22]

Внутренняя поверхность камеры была окрашена в черный цвет для получения контрастных изображений задымленных (белых) струй. [c.50]

Ход электронного пучка в электронном микроскопе изображен на рие. 11,8. В общем он сходен с ходом световых лучей в обычном микроскопе.

Однако поскольку электроны легко рассеиваются и поглощаются, для фокусировки пучка электронов применяют электромагнитное катушки, создающие электростатические или магнитные поля. Для уменьшения рассеяния электронов внутри электронного микроскопа поддерживают высокий вакуум. Наконец, с той же целью для исследования применяют объекты очень малой толщины, нанесенные обычно на тончайшую нитроцеллюлозную, кварцевую, углеродную или другие пленки, прозрачные для пучка электронов. Если последнее условие не будет соблюдено, то под воздействием электронов может происходить нагревание и разрушение объекта. Очень часто вместо самих объектов в электронном микроскопе наблюдают их отпечатки на различных пленках. Такие пленки —отпечатки (реплики) для придания им большей контрастности обычно оттеняют с помощью напыления каким-нибудь молекулярно-раздробленным металлом (например, хромом).
[c.49]

Телевизионная микроскопия осуществляется путем соединения оптической системы микроскопа с телевизионной трубкой. Свет, отраженный от объекта, попадает на фотокатод передающей. телевизионной трубки. Возникающее на фотокатоде напряжение усиливается и подается в систему управления яркостью свечения экрана приемной трубки. При этом сканирование приемной и передающей трубок синхронизировано. В связи с наличием усилителей даже весьма слабые отражения света от кристаллов объекта могут быть преобразованы в более сильные сигналы, что позволяет повысить контрастность изображения. В телевизионном микроскопе облегчается количественный подсчет различных элементов микроструктуры изучаемого объекта. [c.122]

Для повышения контрастности изображения в электронном микроскопе пользуются оттенением объекта, сущность которого состоит в том, что на исследуемый прозрачный препарат или его отпечаток в вакууме под острым углом напыляется тонкий слой металла с большим атомным номером (например, хром, золото, уран и т. д.). Напыленный слой металла распределяется на поверхности препарата неравномерно возвышенные места поверхности покрываются больше, чем трещины.

В результате иа фотографии получается более отчетливая черно-белая картина объекта. [c.134]

Контрастность изображения повышается при работе без пленки-подложки, т, е. при нанесении материала непосредственно на сетку. Усиливается контрастность отдельных фаз и при искусственном их окрашивании путем введения в объект частичек некоторых металлов, дающих иное рассеяние электронов, чем сама фаза. [c.134]

Проявление фотографических материалов ведут всегда только по времени. Время, необходимое для проявления, обычно указывают в рецептах проявителей. Но лучше определять продолжительность проявления для данных фотоматериалов опытным путем. При проявлении контрастность изображения сначала увеличивается, затем в течение некоторого времени остается постоянной, а затем начинает слегка уменьшаться из-за сильного увеличения вуали (рис. 108). Проявляя фотографические пластинки одного типа разное время, строят кривую, аналогично кривой, показанной на рисунке, и находят оптимальное время проявления. [c.168]

Препарат готовят без пленки-подложки, что способствует повышению контрастности изображения. При этом методе частички материала наносят непосредственно на сетку методом напыления или в виде суспензии. Без подложки удается препарировать волокнистые частицы и дымы, первые из которых, переплетаясь, перекрывают ячейки сетки, а вторые удерживаются из-за высокой дисперсности на поверхности проволоки сеток. [c.138]

Повышение контрастности. Контрастность рельефа реплик обычно невелика, что снижает четкость изображения дета ей поверхности в электронном микроскопе и разрешение последнего. Контрастность реплик повышают путем оттенения деталей их рельефа металлами, напыляемыми на поверхность реплики под углом, т. е. методом косого напыления металлов. Реплику укрепляют на штативе под углом 10—45° (подбирают экспериментально). В нагреватель, представляющий собой лодочку из тантала или спиральный конус из вольфрамовой проволоки, помещают 5—8 мг распыляемого металла (золота, хрома и т. д.) и накрывают его пластинкой с отверстием. Расстояние от реплики до нагревателя 5—6 см. При нагревании в вакууме металл испаряется, причем атомный поток его движется прямолинейно и конденсируется на всех стоящих на пути предметах. В результате на тех участках реплики, которые расположены перпендикулярно атомному потоку, быстро набирается толстый слой металла, участки же реплики, загороженные от потока выступами, практически не покрываются металлической пленкой. В результате на изображении возникают тени (рис. 58) и полутени . Следовательно, напыление позволяет сильно повысить контрастность рельефа реплик. Зная длину тени, можно вычислить глубину рельефа или высоту к различных уступов на реплике по уравнению [c.146]

Выбор оптимального увеличения микроскопа. Оптимальным является увеличение, позволяющее рассмотреть у изображения все необходимые детали. Полезное увеличение микроскопа достигает 200 000, однако таким увеличением редко приходится пользоваться, так как оно не позволяет получить четкого и контрастного изображения. При исследовании вяжущих веществ и вообще строительных материалов обычно пользуются увеличениями до 15000, причем реплики изучают при меньших увеличениях, чем суспензии. [c.146]

При просмотре телевизионных передач важно создать благоприятное для глаз освещение. Просмотр телепередач в полной темноте неблагоприятен для глаз, так как при большой разнице яркостей в поле зрения между освещенным экраном и темнотой окружающего фона все время происходит утомительная пере-адаптация глаз. Лучше смотреть телепередачи в незатемненном помещении. Это возможно при телевизорах с диагональю экрана 61 см, когда нет резкого контраста при переходе взора от освещенного экрана к темному окружению и глаза не так утомляются. В солнечные дни при телепередачах следует закрывать окна легкими светлыми шторами, так как яркий солнечный свет, попадая на экран, значительно уменьшает контрастность изображения, ухудшает видимость и вызывает дополнительное зрительное напряжение. Чтобы избежать отражения на экране окружающих предметов, телевизоры, установленные в классе, могут иметь некоторый наклон (верхний край экрана должен быть ближе к зрителю) примерно в 10—15 или боковые щитки и небольшой козырек. [c.75]

Принцип действия просвечивающего микроскопа основан на создании изображения электронным пучком, проходящим через объект. Контрастность изображения при данных условиях опыта зависит от свойств исследуемого вещества и толщины образца. Для полимерных материалов наилучший контраст обеспечивается эффективной толщиной 60—100 нм. [c.110]

Чувствительность фотографических материалов увеличивается с ростом размеров зерен А Вг. Одновременно уменьшается контрастность эмульсии нее разрешающая способность. Чем мельче зерно, тем отчетливее передаются детали изображения. Хорошие мелкозернистые эмульсии позволяют получить раздельные изображения двух спектральных линий, расстояния между которыми менее 0,02 мм. [c.164]

В слабо щелочных растворах проявление идет медленно и получаются негативы с малоконтрастным мелкозернистым изображением. В таких проявителях в качестве ускоряющего вещества используют буру и другие подобные соединения. Но если в качестве ускоряющего вещества в проявителе растворены сода или поташ, а тем более едкий натрий или калий, то проявление происходит очень быстро и получаются негативы с высокой контрастностью изображения. Поэтому эти вещества обычно применяют в спектральном анализе, несмотря на значительное увеличение зернистости в таких проявителях. [c.167]

В щелочной среде проявляющие вещества быстро окисляются кислородом воздуха, поэтому в состав проявителей вводят восстановитель — водный или безводный сульфит натрия (сохраняющее вещество), который резко замедляет такое окисление. Однако в сильно щелочной среде взаимодействие с воздухом все-таки происходит довольно заметно, поэтому часто делают двухрастворные проявители, которые смешивают между собой перед самым употреблением. В один раствор входят проявляющее вещество и сульфит натрия, в другой — сода или щелочь. При добавлении к проявителю большого количества сульфита натрия уменьшается зернистость изображения, но одновременно увеличивается время проявления и падает контрастность. [c.167]

Кроме этих трех основных веществ, в состав проявителя вводят небольшие количества бромистого калия, который уменьшает плотность вуали и увеличивает контрастность изображения, но понижает скорость проявления. Иногда также добавляют дубящие вещества, которые делают эмульсию более плотной и уменьшают возможность ее повреждения. [c.167]

Для исследования частиц аэрозолей обычно бывает достаточно подержать сеточку без плепки в атмосфере аэрозоля. Осаждение частиц непосредственно па сеточке увеличивает контрастность изображения из-за отсутствия пленки-подложки. [c.180]

Двухступенчатые реплики. На поверхность образца наносят сначала вещество, которое может создать первичный отпечаток. Для этой цели используют ряд растворов веществ, таких, как растворы полистирола в бензоле, полиметилметакрилата в дихлорэтане, поливинилового спирта в воде, нитрата целлюлозы в амилацетате, желатина в воде. Наиболее широко используют растворы желатина в воде и коллодия в концентрации 3—5%. После испарения растворителя на образовавшуюся тонкую пленку наливают раствор большей концентрации (10%-ный). После высыхания образуется пленка, которая достаточно точно передает рельеф изучаемой поверхности и в т0 же время имеет необходимую для обеспечения прочности толщину. После снятия этого слоя с поверхности образца на первичный отпечаток напыляют тонкий слой кварца или угля. По способу приготовления эти отпечатки ничем не отличаются от одноступенчатых кварцевых или углеродных отпечатков. Если производить напыление кварца или угля под некоторым углом к поверхности образца, то контрастность изображения увеличивается. Для повышения контрастности можно также оттенитЬ готовые кварцевые или углеродные реплики или предварительно оттенить первичный отпечаток. [c.186]

Контрастность изображения, получаемого в электронном микроскопе просвечивающего типа, как отмечалось выше, определяется различием в рассеивании электронов отдельными элементами объекта, отличающимися но толщине и плотности. [c.187]

Рассеивающая способность металла значительно больше, чем исследуемого объекта, поэтому незначительные изменения в толщине металлической пленки вызывают заметные изменения в контрастности изображения. В местах тени , которые лишены металлической нленки, рассеивание электронов будет минимальным, и на экране микроскопа эти участки выглядят наиболее светлыми. Места, покрытые толстым слоем металла, будут темными (рис. VI.4). [c.187]

Можно получать как одноступенчатые, так и двухступенчатые реплики. В первом случае реплику получают путем отложения материала непосредственно на образец, во втором — на, поверхность образца наносят пластический материал для предварительного отпечатка, воспроизводящего рельеф затем реплику сниыаюг с поверхности этого отпечатка и исследуют в микроскопе. Повышения контрастности реплики добиваются оттенением (отложение на объективе слоя материала с высокой рассеивающей способностью для электронов). Оттеняющий слой наносят под небольшим углом испарением материала в вакууме. Высокой контрастности достигаюг при использовании урана, вольфра(11а, золота, платины и других веществ. Иногда для оттенения применяют углерод. На рис. 136 дана схема двух основных способов получения углеродных реплик. На рис., 137 показана последовательность операций и возникновение изображения на экране при получении реплик с объектов, образованных контактирующими сферическими частицами. Это часто имеет место при исследовании кага лизаторов и носителей глобулярного строения [78]. [c.309]

Метод оттенения позволяет не только увеличить контрастность изображения, но и установить размеры деталей исследуемых объектов. Для этого по микрофотографиям измеряют длину тени и, зная угол оттенения, вычисляют высоту детали объекта Л по формуле [c.188]

Помимо скачкообразных (саккадических) движений, наши глаза обычно много раз в секунду совершают очень малые случайные движения с амплитудой в несколько угловых минут [390]. Этот тип движения, его называют тремор, очень многие считали обусловленным неспособностью глазных мышц удерживать глаз в строго фиксированном положении. Так продолжалось до тех пор, пока не был найден способ [134, 550, 551] изучить, как протекает зрительный процесс при устранении указанных малых быстрых перемещений изображения на сетчатке. Небольшое зеркальце, закрепленное на глазном яблоке, использовалось для проекции изображения на экран таким образом, что любое смещение глаза вызывало соответствующее смещение проектируемой картины. Элементы изображения проектируемой картины при этом оказывались намертво привязанными к одним и тем же определенным участкам сетчатки. Было установлено, что стабилизированное на сетчатке изображение контрастных картин становится невидимым (т. е. перестает восприниматься зрительным аппаратом) примерно в течение минуты. Однако очень быстрое чередование интервалов наблюдения подобных картин с интервалами полной темноты (лишь бы только избежать эффекта мерцания, при котором глаз даже частично не адаптируется к темноте) восстанавливало способность видеть картину. Быстрое угасание возможности различать детали называется локальной адаптацией моргание и движения глаз типа тремора ликвидируют последствия локальной адаптации и поддерживают максимальную способность различать детали в процессе зрительного восприятия. Фоторецепторы сетчатки вырабатывают лишь сигналы об изменениях в плотности падающего потока излучения, а вовсе не о самой плотности. [c.38]

Выбор рентгеновских пленок. Выбор специалистом той или иной пленки определяется необходимостью получения рентгеновского снимка с определенной контрастностью и четкостью изображения. Контрастность пленки, ее чувствительность и гранулярность взаимосвязаны, высокочувствительные пленки имеют крупные зерна и низкий предел разрешения, а низкочувствитель-ные — мелкие зерна и высокий предел разрешения. Поэтому, хотя с экономической точки зрения желательно, чтобы время экспонирования пленки было как можно короче, использование высокочувствительной пленки офаничивается ее зернистостью, которая в значительной мере огфеделяет качество изображения мелких дефектов. Заводы-изготовители пленок выпускают их с достаточно широким диапазоном по чувствительности, контрастности и фанулярности (см. табл. 5 — 8). [c.62]

Одной из разновидностей маркировочных липких лент являются ленты для рельефного тиснения, в частности этикеток. Лента выполнена на основе специальной светотермостойкой поливинилхлоридной смолы, включает поливипилхлоридный окращеиный пластикат, чувствительный к давлению клеящий липкий слой и защитную полиэтиленовую пленку, которая предохраняет промежуточные слои от механических воздействий, препятствз ет пере.ходу клея на обратную сторону ленты при ее разматывании и обеспечивает возможность выполнения специальным компостером требуемой надписи без повреждения слоя. Основа ленты обладает способностью давать изображение (контрастное тиснение) белого цвета прп механическом воздействии па нее компостера. После получения изображения, например надписи, снимают защитную полиэтиленовую пленку и приклеивают ленту к поверхности маркируемого изделия. [c.79]

Для получения качественного изображения применяют образцы очень малой толщины, которые наносят на тонкие подложки из аморфного материала. Увеличение толщины образца не только ухудшает качество фотографии, но и может привести к его термодеструкции. Очень часто наблюдают не сами объекты, а пользуются репликами (пленки-отпечатки). Метод реплик является косвенным методом изучения микрорельефа поверхности. В качестве материала для реплик используют формвар, вещества типа коллодия и оксид 5162(510), конденсированный в высоком вакууме из паровой фазы. Для усиления контрастности изображения обычно проводят оттенение реплик с помощью напыления на них слоя тя келых металлов (уран, палладий, золото, хром, никель). Напыление проводят путем возгонки металла при высоком вакууме на реплику наносят два-три атомных слоя. [c.251]

С помощью винтов 1, 7, 10 окончательно регулируют положение держателя для получения наиболее резкого изображения контуров капли н пластинки. При этом нужно учесть, что контрастность изображения зависит также и от стеиени освещенности ячейки, регулировку которой осуществляют поворотом рукоятки трансформатора 14 (целе-сооб]П1зио работать при небольшом накале лампы осветителя) и ирисовой диафрагмы 11. [c.23]

При работе по темнопольному м е то д у через апертурную диафрагму проходят лишь электроны, рассеянные образцом, при этом на экране наблюдается темное поле, окаймляющее светлые участки, отвечающие по форме плотным ( рассеивающим ) частицам об1эекта. Особенность темнопольного метода — повышенная контрастность изображения. Пользуясь темнопольным методом, можно более отчетливо определить принадлежность рассматриваемого материала к кристаллическому или аморфному классу веществ, что весьма важно при распознавании гидратированных новообразований и компонентов смеси. Он позволяет установить связь между электронно-микроскопическим изображением данного участка объекта и его электронограммой. [c.132]

Проходя через объект, электроны сталкиваются с ядрами атомов, в результате чего часть из них рассеивается под определенным углом, причем число рассеянных электронов (и угол рассеяния) определяется числом столкновений, которое в свою очередь зависит от плотности объекта, его толщины и скорости электронов. Формирование контрастного изображения объекта на флюоресцентном экране микроскопа связано с разной степенью рассеяния электронов различными участками объекта. Пучок электронов, прощедщий через наиболее толстую часть объекта и имеющий наибольший угол рассеяния, доходит до флюоресцентного экрана значительно ослабленным, в результате интенсивность свечения соответствующего участка экрана мала. При прохождении через более тонкие участки объекта электронный пучок рассеивается меньше и вызывает в соответствующих местах более интенсивное свечение экрана. Так упрощенно можно представить формирование контрастного изображения объекта на экране электронного микроскопа. [c.123]

ПРОЯВИТЕЛИ (фотографические) — водные или водно-спиртовые растворы специальных химических веществ, применяемые в фотографии и кинопроизводстве для превращения скрытого изображения в видимое (позитив или негатив). В состав П. для обычного т. наз. химического проявления галогенидосеребряных фотографических материалов входят П. (метол, гидрохинон, пирокатехин, пирогаллол и др.), консервирующие вещества (сульфит натрия), щелочи (поташ, сода, бура), противо-вуалирующие (бромид калия, бензотри-азол) и различные специальные добавки. Кроме П. общего назиа чения, существует много специальных — мелкозернистые (выравнивающие) быстрые и сверхбыстрые для достижения высокой контрастности и др. Для цветного проявления многослойных цветофотографических ма- [c.206]

Качество изображения может быть улучшено за счет спектрального изменения светового потока в микроскопе, достигаемого применением светофильтров. Контрастные фильтры позволяют повышать контрастность окрашенных объектов кристаллы, имеющие одинаковую с фильтром окраску, будут иметь светлый оттенок, а кристаллы, окрашенные в цвет, дополнительный к цвету фильтра, — в темный тон. При использовании контрастных светофильтров целесообразно применение панхроматических фотоматериалов. Для уменьшения силы светового потока (яркости изображения) в соответствии с чувствительностью фотоматериала применяют различные компенсационные фильтры светоослабляющие, фильтры дневного света, теплозащитные и специальные желто-зеленые фильтры. Все эти фильтры обладают небольшим собственным поглощением света, поэтому при цветной микрофотографии их следует применять с учетом этого обстоятельства. Для выделения из видимой части спектра нужного излучения применяют избирательные фильтры — синий, зелеьый, желтый, оранжевый и красный. Эти фильтры используют в специальной флюоресцентной микроскопии. Зеленые фильтры, устраняющие остаточную аберрацию ахроматических объективов, называются корригирующими фильтрами и применяются для повышения контрастности изображения. Синие фильтры повышают разрешающую способность микроскопов. [c.117]

Специальные виды микроскопии в видимых лучах. В связи с тем что вяжущие вещества состоят из кристаллов, мало отличающихся друг от друга по цвету и рельефу, границы между ними весьма слабо различимы. Для повышения контрастности изображения применяют специальные виды микроскопии получение тем-нопольиого изображения стереоскопического изображения в бинокулярных микроскопах цветное изображение в ультрафиолетовой области фазовоконтрастную микроскопию, интерферометрию, телевизионную микроскопию. [c.122]

Фазовоконтрастная микроскопия используется для повышения контрастности изображения. В световой микроскопии высокая контрастность объекта обусловливается окрашиванием отдельных его составных компонентов (поляризационная окраска и окраска, возникающая в результате травления препарата) и оптическим эффектом на границе раздела фаз, В электронном микроскопе повысить контрастность изображения этими способами возможно. Контрастность изображения в электронном микроскопе определяется степенью различия в рассеянии электронов отдельными составными частями (кристаллами и т. п.) препарата. Частй недостаточная контрастность отдельных фаз объекта не позволяет в полной мере использовать разрешаюш,ую способность электронного микроскопа. [c.134]

Оба метода (прямой и косвенный) имеют преимущества п недо-счатки, и выбор метода зависит прежде всего от целей исследования. При исследованиях по методу реплик изменения препарата под деймвием электронов минимальные и изображения получаются с хорошим контрастом, однако при этом методе несколько снижается разрешающая способность микроскопа (по отношению к первоначальному объекту). Основное преимущество прямых методов исследования заключается в том, что они обеспечивают максимальное разрешение. Кроме этого, с помощью специальных приспособлений прямые методы позволяют наблюдать поведение объекта при различных воздействиях на него непосредственно в колонне электронного микроскопа (деформация, на1 ревание, охлаждение и др.) и микродифракцию. Однако контрастность изображения при прямых методах исследования, как правило, незначительна, а изменение объекта при облучении электронами не всегда возможно предотвратить. [c.175]

Часто наблюдаются такие случаи, когда объект имеет детали, размер которых превышает разрешаемое мп] роскопом расстояние, однако вследствие низкой контрастности изображения эти детали не различимы. Поэтому, чтобы полностью использовать разрешающую способность электронного микроскопа и получить высококачественные электронно-микроскопические изображения, пользуются специальными приемами, иозвол.яющими уси.иить контрастность объекта. Наиболее эффективным и широко распространенным методом увеличения контрастности реплик является метод оттенения, который заключается в том, что на исследуемый объект или на его отпечаток в вакууме нанглляется слой тяжелого металла под некоторым углом к поверхности. Благодаря наклонному направлению пучка частиц металла оттеняющий слой на объекте напыляется неравномерно. В тех местах, где поверхность объекта находится под прямым углом к направлению [c.187]

Что такое контрастность в характеристиках телевизора

Одной из самых главных характеристик телевизора при выборе является значение контрастности изображения на экране телеприемника. Если вы выбираете телевизор по качеству картинки, то обязательно обратите внимание на значение контрастности у разных моделей.

По определению контрастность равна отношению яркости в самой светлой точке экрана к яркости точки, где самое тёмное изображение. Другими словами уровень белого делим на уровень черного и получаем контрастность. Только вот значения этих уровней можно получить только при специальной проверке телевизора с применением специализированных приборов. Поэтому простому пользователю приходится верить или производителям или различным обзорам на сайтах, где тестируют телевизоры. Кому больше доверять и как проверяют контрастность, и поговорим дальше.

Мы сказали, что контрастность одна из самых важных характеристик телевизора. Поэтому производители стараются максимально повысить это значение для улучшения продаж. Производитель может в лаборатории измерить яркость пикселя, при подаче сигнала, который никогда в реальных условиях не используется. Затем измерить яркость этого пикселя при отсутствии сигнала, что невозможно при обычном просмотре. После этого высчитывается значение контрастности. И вот значения, измеренные в таких условиях, и попадают в паспорт изделия. Из-за этого и видим сегодня, что значения контрастности многих телевизоров просто зашкаливают. Все это возможно, потому что в мире нет обязательных правил по измерению контрастности дисплеев.

большая контрастность

нормальная контрастность

недостаточная контрастность

Разделяют статическую (естественную) и динамическую контрастность. Естественная контрастность зависит только от возможностей дисплея, а динамическая получается в результате применения дополнительных технологий.

Статическая контрастность измеряется по яркости точек в одном сюжете (самой яркой и самой темной). При измерении динамической контрастности используются технологии для её завышения. Сам телевизор при воспроизведении видео регулирует контрастность в зависимости от сюжета, который в данный момент показан на экране. То есть регулируется подсветка в жк матрице. При показе яркого сюжета световой поток от подсветки увеличивается. А когда сюжет меняется на темный (ночь, темная комната и т.д.), то и подсветка начинает уменьшать свой световой поток. Получается, что на ярких сценах из-за увеличения света от подсветки значение уровня черного плохое, а на темных сценах уровень черного хорош, но световой поток уменьшится. Нам это тяжело заметить, потому что на ярких сценах и подсвеченный черный кажется полностью черным. А на темных сценах яркость светлых объектов кажется достаточной. Такая особенность человеческого зрения.

Такая схема управления подсветкой увеличивает контрастность, хотя и не настолько как заявляют производители. И действительно многие телевизоры с динамической контрастностью выигрывают по качеству изображения у аппаратов, которые не имеют такой схемы регулировки.

Но все равно дисплеи с высокой естественной контрастностью будут цениться выше. Это можно продемонстрировать, если вывести на экран картинку, где будет изображен белый текст на черном фоне. У экрана с высокой статической контрастностью текст действительно будет белым, а фон будет черным. А вот дисплей с высокой динамической контрастностью если и покажет черный фон, то буквы будут уже серыми. Поэтому и при воспроизведении обычного видео на экране с повышенной естественной контрастностью картинка буде максимально приближена к реальному изображению. Например, на фоне вечернего неба будут яркие уличные фонари. А на фоне дневного яркого неба черная машина действительно будет черной. Такое изображение мы видим в кинотеатрах.

Максимально реальным, по контрастности, изображение было на экранах кинескопных телевизоров. Но с приходом эры HDTV эти телеприемники уступили свое место на рынке другим аппаратам. Сегодня значения высокой естественной контрастности достигаются при использовании домашних проекторов LCOS. Первое место среди этих устройств занимают аппараты фирмы JVC со своей версией D-ILA. Далее можно отметить Sony с технологией SXRD. На третье место уже можно поставить плазменные телевизоры.

Производители жк телевизоров внедрили в последние годы несколько технологий для достижения того уровня контрастности, которая возможна в других моделях. Наилучшие результаты в повышении контрастности дает применение светодиодной подсветки с локальным затемнением. При этом невозможно регулировать подсветку каждого пикселя и не происходит управление каждым светодиодом в отдельности, но все равно результат получается хорошим. Но производители отказались от самого эффективного вида подсветки, когда светодиоды расположены по всей площади экрана. Такое производство оказалось дорогим. Сегодня в основном используется так называемая боковая подсветка. Здесь светодиоды располагаются сверху и снизу. Для боковой подсветки так же разработаны схемы локального затемнения. Телевизоры с такой подсветкой показывают достаточно хорошие результаты по значению контрастности.

Во время выбора телевизора в магазине оценить качество контрастности дисплея тяжело. Мешает внешнее яркое освещение, экраны могут иметь разное покрытие: антибликовое или глянцевое. В паспорте не всегда написано правдивое значение контрастности, потому что производители его измеряют в лабораториях и при подаче на экран специальных сигналов. Даже прочитав несколько обзоров в Интернете не всегда понятно, какое настоящее значение контрастности. Ведь каждый меряет его по-своему.

Есть несколько методик измерения контрастности. Подают на вход сначала черное поле и замеряют яркость, а затем – белое поле и замеряют яркость. Получается хорошая контрастность, но при реальном просмотре никогда не будет полностью белой или полностью черной картинки. При это еще и при показе обычного видеосигнала в телевизоре включается видеообработка, которая так же вносит свои изменения. Более правдивые показания дает тест по методу ANSI, когда на экран подается шахматное поле с белыми и черными полями. Это больше соответствует обычному изображению. Но при этом белые поля будут влиять на измерения значения яркости черных полей. Так что единого правильного метода измерения контрастности нет.

Так что рекомендации по выбору телевизора с хорошей контрастностью остаются те же. Если вы будете смотреть в основном кино в затененной комнате, то лучше всего подойдет плазма. В освещенной комнате хорошие результаты покажет LCD телевизор со светодиодной подсветкой из-за своей большой яркости. Между этими моделями можно поставить жк телевизор при наличии запаса по светоотдачи. И нужно запомнить главное, любой телевизор нуждается в правильной настройке. Отрегулируйте правильно яркость и контрастность аппарата для получения максимально качественного изображения.

Дополнительно:

Применение инструмента Яркость/Контрастность для улучшения фото в Photoshop

Шаг 2: Переименование копии фонового слоя

Photoshop автоматически именует новые слои не информативно, типа «Layer 1», это название нам ничего не говорит о том, для чего будет использоваться слой. Давайте исправим это и дадим ему осмысленное название — дважды кликните непосредственно по названию «Слой 1» (или «Layer 1»), оно должно выделиться,и введите собственное имя, я так и назову его — «BrightnessContrast».

В результате, панель слоёв должна выглядеть следующим образом:

Верхний слой переименован в «Brightness/Contrast».

Шаг 3: Выбор инструмента Яркость/Контрастность

На данный момент слой «Brightness/Contrast» у нас является активным (он должен быть выделен синим цветом), перейдите к вкладке меню «Изображение» (Image) в верхней части экрана, выберите пункт «Коррекция» (Adjustments), а затем самый верхний в списке пункт «Яркость/Контрастность» (Brightness/Contrast):

Переход к инструменту «Яркость/Контрастность»

После чего Photoshop мгновенно откроет диалоговое окно этого инструмента:

Диалоговое окно инструмента «Яркость/Контрастность».

Шаг 4: Нажимаем кнопку «Авто» (Auto) в диалоговом окне

Перед тем, как начать перетаскивать ползунки яркости и контрастности, первое, что хочет сделать пользователь — это нажать на кнопку «Авто» (Auto), которая была добавлена в качестве новой опции в команду «Brightness/Contrast» в Photoshop CS6.

Нажатие на эту кнопку указывает Photoshop задать собственные, предположительно лучшие установки для повышения качества снимка. Это несколько больше, чем простой подбор, Photoshop анализирует ваше изображение и сравнивает его с аналогичными изображениями от многих профессиональных фотографов, затем пытается сопоставить свой результат с аналогичными снимками:

Нажатие на кнопку Auto.

После нажатия на кнопку Auto, Photoshop в течение нескольких секунд будет анализировать вашу фотографию (время зависит от размера фото), после чего выдаёт результат, почти всегда является улучшением по сравнению оригиналом. В моем случае, Photoshop решил установить значение яркости на 43 и контрастности на 14. Сравните оригинальное и улучшенное фото с помощью наведения/снятия курсора мышки на картинку:

Автоматические настройки Яркости и Контраста по алгоритмам Photoshop.

Шаг 5: Отрегулируйте Яркость и Контрастность при помощи ползунков

Если вы помните из урока «Автотон, Автоконтраст, Автоматическая цветовая коррекция», что после применения этих команд, коррекции изображения изменить уже нельзя, т.к. они не предлагают способа изменить результаты, то к автонастройке Яркость/Контрастность это утверждение не относится. После того, как вы уже нажали кнопку Auto, вы можете сделать свои собственные ручные настройки для дальнейшего улучшения изображения с помощью соответствующих ползунков. Перемещение ползунков вправо увеличит яркость и контрастность, перемещение влево уменьшит.

В моем случае, я хочу сделать фотографию немного в стиле «арт», так что я перетащу ползунок Яркость его немного влево, чтобы понизить яркость до значения 38. Затем я немного усилю контраст, переместив соответствующий ползунок вправо до значения примерно 35.

Каждое изображение будет отличаться, каждый имеет свой собственный вкус, так что здесь нет никакого рецепта, который следует запомнить. Просто перемещайте ползунки, смотрите на изображение изображение фиксируйте изменения и оставьте то, что вам больше понравится:

Ручная регулировка яркости и контрастности с помощью ползунков. Для сравнения с оригиналом, наведите/снимите курсор мыши с изображения.

По умолчанию мы видим в документе уже отредактированное изображение. Если же вы хотите сравнить свои результаты с тем, как изображение выглядело до корректировки, просто снимите опцию предварительного просмотра (Preview).

Совет: Вы можете быстро включать/отключать опцию предварительного просмотра нажатием клавиатурной клавиши Р.

Снимите галку, чтобы посмотреть исходное изображение.

Опция «Использовать прежние»

По умолчанию эта опция отключена, и не зря. Сейчас я поставлю галку, чтобы выбрать эту опцию:

Выбор опции «Использовать прежние».

Как вы уже могли догадаться исходя из ее названия, опция включает использование устаревших алгоритмов изменения Яркости/Контрастности, тех алгоритмов, которые использовались до обновлений Photoshop CS3. Тогда настройка Яркость/Контрастность была, мягко говоря, не лучшей, и вот почему. Давайте перетащим ползунок яркости до упора вправо и посмотрим, что произойдёт.

Мое изображение выглядит теперь светлым, все тёмные тона выбиты. Это произошло потому, что при включенной «Использовать прежние», Photoshop увеличил яркость тупо в линейном режиме. Другими словами, он просто взял все тональные значения изображения (света, тени и полутона) и осветлил их все на одинаковое значение. Области, которые были светлыми, стали чисто белыми, тёмные области стали светлыми.

Давайте сравним это с современным алгоритмом, для чего просто снимем галку с «Использовать прежние», иными словами, включим алгоритмы, введённые от Photoshop CS3, затем перетащим ползунок яркости до упора вправо. Результат:

Вид изображения с максимальной яркостью при отключенной опции «Использовать прежние».

Сейчас изображение является также слишком ярким (как правило, при реальном редактировании значение яркости никогда не увеличивается до максимума), но, обратите внимание, что тёмные области все еще остались темными и сохранились подробности в ярких областях.

Дело в том, что в отличии от устаревших версий, новая регулировка яркости нелинейна. Photoshop вначале определяет, какие тональные значения нуждаются в осветлении и осветляет их по отдельности в зависимости от того, на сколько их следует осветлить. Это позволяет избежать осветления тёмных, затенённых деталей и также предотвращает осветления ярких участков до чисто белого (все из которых вымылись в чисто белый при использовании устаревших алгоритмов):

Подобное происходит при понижении значения яркости.

Регулировка контрастности работает аналогично, а при максимальном значении и при включённой опции «Использовать прежние» даёт интересный эффект:

Контрастность на максимуме, «Использовать прежние» включена.

Сброс значений Яркость/Контрастность на исходные

Если вы нажали кнопку «Авто» и полученные результаты вам не понравились, или вы просто хотите убрать все ваши настройки и начать редактирование заново, зажмите клавишу Alt и нажмите кнопку «Сбросить» (Reset). Нажатие Alt изменяет значение кнопки с «Отмена» (Cancel) на «Сбросить» (Reset). При нажатии Reset значения яркости и контрастности будут установлены на ноль.

Изменение кнопки с «Отмена» (Cancel) на «Сбросить» (Reset).

Шаг 6: Нажмите кнопку OK

Когда вы будете удовлетворены результатом, нажмите кнопку OK, чтобы зафиксировать изменения и закрыть диалоговое окно команды.

Сравнение оригинала и отредактированной версии

Как мы рассмотрели ранее, при открытом окне инструмента, сравнить отредактированный вариант с исходным изображением можно, включая/отключая опцию предварительного просмотра. Теперь же, когда мы закрыли окно инструмента и приняли изменения, более мы не имеем доступа к опции предварительного просмотра. Но всё-таки имеется способ сравнить оригинал и отредактированную версию, для этого просто нажмите на значок видимости слоя «BrightnessContrast»:

Отключение видимости слоя нажатием на соответствующий значок.

Это действие скроет из видимости верхний слой («BrightnessContrast») в документе, открывая для просмотра исходное изображение, расположенное на фоновом слое под ним.

Нажмите снова на тот же значок видимости (пустой квадрат в месте, где раньше был глаз), чтобы включить видимость слоя «BrightnessContrast» обратно.

Шаг 7: Понижение непрозрачности слоя (необязательно)

Если вы решили, что ваши новые настройки Яркости/Контрастности оказывают слишком интенсивное влияние на фотографию, то имеется простой способ уменьшить их влияние. Убедитесь, слой «BrightnessContrast» по-прежнему выбран, а затем просто понизьте значение «Непрозрачности» (Opacity) в правом верхнем углу панели слоев. Значение «Непрозрачности» по умолчанию задано в 100%, что означает , что слой «BrightnessContrast» полностью блокирует видимость исходного изображения. Понижение непрозрачности позволяет частично показать исходное изображение на фоновом слое через слой «BrightnessContrast». Чем больше вы уменьшите значение, тем меньшее влияние будет иметь ваша скорректированная версия.

Low Contrast (Низкая контрастность). Photoshop. Лучшие фильтры

Контрастность рентгеновского изображения | Компью́терная томогра́фия

1. Освещение в негатоскопе. При рассматривании рентгеновских снимков на негатоскопе мы судим о контрастности рентгеновского изображения субъективно, т. е. путем сравнения оптических плотностей почернения отдельных участков пленки. Иногда не учитывается, что каждому контрасту соответствует своя освещенность в негатоскопе. Малые различия оптических плотностей почернения наш глаз лучше различает при среднем освещении, а большие — требуют повышения освещения в негатоскопе. Таким образом, контрастность рентгеновского снимка г, какой-то степени косвенно зависит от освещения в негато-скопе. Наиболее приемлема умеренная контрастность.

Вообще же контрастность рентгеновского изображения находится в прямой зависимости от самого объекта исследования, качества рентгеновского излучения, свойств рентгеновской пленки и от химико-фотографической обработки рентгеновского снимка.

2. Естественная контрастность. Естественная контрастность рентгеновского изображения образуется в результате того, что рентгеновы лучи, проходя через исследуемый объект, ослабляются его различными частями по-разному. Степень ослабления их зависит от химического состава объекта, его плотности и толщины.

Контрастность рентгеновского изображения, обусловленная самим объектом исследования, нами, за некоторыми исключениями, не может быть изменена.

3. Качество рентгеновского излучения. С увеличением напряжения на рентгеновской трубке увеличивается проникающая способность рентгеновского излучения (его жесткость) С увеличением жесткости излучения увеличивается количество рассеянного излучения, которое является причиной появления на рентгеновских снимках диффузной вуали. Вуаль, в свою очередь, уменьшает разность оптических плотностей почернения, что, естественно, приводит к понижению контрастности изображения.

Возможно, что понижение контрастности изображения является причиной осторожного отношения большинства работников рентгеновских кабинетов к методике рентгенографии лучами повышения жесткости. Возможно и то, что внешний вид снимка при повышенной жесткости излучения несколько отличается от снимка, сделанного при обычном напряжении.

Увеличение напряжения на рентгеновской трубке действительно снижает контрастность всего изображения в целом, но зато очень мало влияет на передачу мелких деталей, на их восприятие нашим глазом. Здесь уместно напомнить, что повышенная контрастность изображения придает рентгеновскому снимку лишь внешний эффект, но не является достоинством. Возможно, что осторожное отношение большинства работников рентгеновских кабинетов к методике рентгенографии лучами повышенной жесткости вызвано еще и тем, что самьщи распространенными причинами брака рентгеновских снимков до сих пор являются переэкспонирование с недопроявле-нием и отсутствие решеток для «жесткой» техники. По всей вероятности, указанные причины брака рентгеновских снимков являются тем самым главным препятствием, стоящим на пути освоения методики рентгенографии при повышенных напряжениях на рентгеновской трубке. Устранение мно гих причин, тормозящих освоение и распространение прогрессивной методики рентгенографии, в значительной мере зависит только от самих работников рентгеновских кабинетов.

Бесспорным преимуществом работы на повышенных напряжениях является то, что снижается доза рентгеновского излучения как на коже больного, так и внутри организма за счет резкого сокращения выдержки. Сокращение выдержки, в свою очередь, способствует повышению качества рентгеновского снимка, т. е. резкости изображения. Кроме того, при работе на повышенных напряжениях можно без вреда для больных, но при строгом соблюдении фильтрации излучения производить большее количество рентгеновских снимков, что очень важно при серийных исследованиях.

Жесткое излучение позволяет получить на рентгенограмме большее число деталей во всей глубине исследуемого объекта. На рентгеновском снимке, произведенном при повышенной жесткости излучения, хорошо видны в деталях как костная, так и мягкая ткани.

При работе на повышенных напряжениях, как и при рентгенографии на обычных напряжениях, необходимо использовать все известные способы борьбы с рассеянным рентгеновским излучением.

Количество рассеянных рентгеновых лучей уменьшается с уменьшением поля облучения, что достигается ограничением в поперечнике рабочего пучка рентгеновых лучей. С уменьшением поля облучения, в свою очередь, улучшается разрешающая способность рентгеновского изображения, т. е. уменьшается минимальный размер определяемой глазом детали. Для ограничения в поперечнике рабочего пучка рентгеновых лучей далеко еще недостаточно используются сменные диафрагмы или т у -бусы.

Для уменьшения количества рассеянных рентгеновых лучей следует применять,где это возможно, компрессию. При компрессии уменьшается толщина исследуемого объекта и, само собой разумеется, становится меньше центров образования рассеянного рентгеновского излучения. Для компрессии используются специальные компрессионные пояса, которые входят в комплект рентгенодиагностических аппаратов, но они недостаточно часто используются.

Количество рассеянного излучения уменьшается с увеличением расстояния между рентгеновской трубкой и пленкой. При увеличении этого расстояния и соответствующем диафрагмировании получается менее расходящийся в стороны рабочий пучок рентгеновых лучей. При увеличении расстояния между рентгеновской трубкой и пленкой необходимо уменьшать поле облучения до минимально возможных размеров При этом не должна «срезаться» исследуемая область.

С этой целью в последних конструкциях рентгенодиагностических аппаратов предусмотрен пирамидальный тубус со световым центратором. С его помощью достигается возможность не только ограничить снимаемый участок для повышения качества рентгеновского изображения, но и исключается излишнее облучение тех частей тела человека, которые не подлежат рентгенографии.

Для уменьшения количества рассеянных рентгеновых лучей исследуемую деталь объекта следует максимально приближать к рентгеновской пленке. Это не относится к рентгенографии с непосредственным увеличением рентгеновского изображения. При рентгенографии с непосредственным увеличением изображения рассеянное изучение практически не достигает рентгеновской пленки.

Мешочки с песком, используемые для фиксации исследуемого объекта, надо располагать дальше от кассеты, так как песок является хорошей средой для образования рассеянного рентгеновского излучения.

При рентгенографии, производимой на столе без использования отсеивающей решетки, под кассету или конверт с пленкой следует подкладывать лист просвинцованной резины возможно больших размеров.

Для поглощения рассеянных рентгеновых лучей применяются отсеивающие рентгеновские решетки, которые поглощают эти лучи при выходе их из тела человека.

Освоение техники производства рентгеновских снимков при повышенных напряжениях на рентгеновской трубке является именно тем путем, который приближает нас к идеальному рентгеновскому снимку, т. е. такому снимку, на котором хорошо видны в деталях и костная, и мягкая ткани.

4. Контрастность рентгеновской пленки. Для того, чтобы на рентгеновском снимке можно было различить те малые контрасты, с которыми приходится встречаться при рентгенографии, следует использовать рентгеновскую пленку с большим коэффициентом контрастности. Кроме того, от коэффициента контрастности рентгеновской пленки зависит предел повышения напряжения на рентгеновской трубке. Чем больше величина коэффициента контрастности рентгеновской пленки, тем большая величина напряжения может быть приложена к рентгеновской трубке и наоборот.

Ткани тела человека обладают столь малыми контрастами, что фотографические пленки или пластинки не в состоянии передать их. Наиболее подходящей в этом отношении является двусторонняя рентгеновская пленка, на которой эмульсионный слой нанесен с двух сторон подложки. На рентгеновской пленке с двусторонним поливом эмульсии получаются как бы два отдельных, наложенных друг на друга малоконтрастных и недо-

экспонированных снимка. В результате чего плотность почернения суммируется и тем самым получается один снимок с оптимальной плотностью почернения и контрастностью.

5. Химико-фотографическая обработка рентгеновского снимка. Режим проявления экспонированной рентгеновской пленки в значительной мере влияет на контрастность изображения. Несоблюдение времени проявления, температуры раствора, частое вынимание рентгеновского снимка из проявителя, несоответствие рецепта проявителя данному эмульсионному слою и целый ряд других нарушений снижают технические качества рентгеновских снимков.

Значительная часть неудач при рентгенографии относится за счет неправильного режима проявления рентгеновских снимков.

Правильно проявленным можно считать рентгеновский снимок лишь в том случае, если при рассматривании его на негато-скопе не виден палец, помещенный между снимком и негатоско-пом за той его частью, где имеется почернение от первичного излучения, не ослабленного объектом съемки.

Если тень пальца видна, а снимок дольше проявлять нельзя из-за возможности перепроявления, то, следовательно, экспозиция при съемке была слишком велика.

Такую проверку следует делать каждый раз, когда снимок проверяется на правильность примененных режимов съемки и фотографической обработки. Чаще всего причиной серого изображения является недопроявление из-за переэкспонирования при съемке.

Для получения оптимальных контрастов рентгеновского изображения рентгенограмму следует проявлять в стандартных условиях, т. е. определенное время при данной температуре раствора, состав которого должен соответствовать обрабатываемому фотографическому материалу, например, 8 мин при 18° С в стандартном рентгеновском проявителе.

6. Усиливающие экраны для рентгенографии. Основным назначением является усиление рентгеновского изображения и увеличение контрастности его. Они снижают также долю рассеянного излучения в общей интенсивности рентгеновского излучения, доходящего до пленки, и тем самым повышают контрастность изображения.

Рентгенография с двумя усиливающими экранами позволяет значительно повысить напряжение на рентгеновской трубке без заметного уменьшения контрастности рентгеновского снимка. Повышение напряжения на рентгеновской трубке, в свою очередь, позволяет сократить время экспозиции, в результате чего уменьшается динамическая нерезкость изображения и вместе с тем повышается субъективный контраст. С уменьшением динамической нерезкости и с повышением субъективного контраста значительно возрастает диагностическая ценность рентгеновского снимка.

Московский химико-фармацевтический завод им. Н. А. Семашко выпускает пять типов усиливающих экранов, применяемых в медицинской практике: «Стандарт», УФ ДМ, ПРС, СБ и УС¹ \-

Экраны типа «Стандарт» — кальций-вольфраматные, универсального применения. Используются во всем диапазоне практически применяемых напряжений на трубке. Выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух экранов с примерно одинаковой навеской светосостава (60/60мг/см²).

Экраны типа УФ ДМ — кальций-вольфраматные, увеличенного фотографического действия, позволяют сократить время экспозиции в 1,5-2 раза по сравнению с экранами типа «Стандарт» без ухудшения качества изображения. Выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух экранов с обозначением «передний» и «задний». Передний экран (с навеской 40 мг/см² — более тонкий) помещается между пленкой и дном кассеты, обращенным к источнику рентгеновского излучения. Задний экран (с навеской 160 мг/см?) прикрепляется к крышке кассеты. Экраны типа УФДМ рекомендуются во всех случаях, когда желательно уменьшение экспозиции при одновременном обеспечении высокого качества изображения, в частности для рентгенографии легких, для боковых снимков поясничного отдела позвоночника и т. п.

Экраны типа ПРС — кальций-вольфраматные усиливающие экраны повышенной разрешающей способности, дают возможность улучшить (по сравнению с экранами «Стандарт») выявляемость деталей на изображениях неподвижных объектов небольшой толщины, т. е. при условии обеспечения достаточно малой динамической и геометрической нерезкое™ изображения. По усиливающему фотографическому действию не уступают экранам типа «Стандарт». Выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух экранов с примерно одинаковой навеской светосостава. Рекомендуются главным образом для снимков конечностей, а также для работы при повышенных напряжениях на трубке.

Экраны типа СБ — свинцово-баритовые. Предназначены главным образом для применения при напряжениях на трубке 80-120 кв (макс. ). В указанном диапазоне напряжений экраны СБ обладают наибольшей эффективностью, позволяя уменьшать экспозицию при рентгенографии сильно фильтрующих объектов примерно в 2 раза по сравнению с экранами «Стандарт», без ухудшения качества изображения. Выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух экранов, с приблизительно равной навеской светосостава. Экраны типа СБ рекомендуются главным образом для рентгенографии желудочно-кишечного тракта, сердца и аорты (в частности, для рентгенокимографии сердца и крупных сосудов), беременных женщин, поясничных позвонков и т. п.

Экраны типа УС — цинк-кадмий-сульфидные усиливающие экраны в сочетании с сенсибилизированной (изохроматической) пленкой типа РМ-6 позволяют сократить экспозицию в 3-5 раз по сравнению с экранами типа «Стандарт», применяемыми с обычной оптически несенсибилизированной рентгеновской пленкой. Вся работа с пленкой типа РМ-6 производится в полной темноте. Следует применять кассеты, совершенно не пропускающие видимого света. При использовании кассет с дном из пластмассы, пропускающей красные и оранжевые лучи, следует между дном и передним экраном делать прокладку из двух листов плотной черной бумаги. Экраны УС выпускаются в виде комплектов, состоящих из двух экранов «переднего» и «заднего» с неодинаковой навеской светосостава. Комбинацию экранов типа УС с пленкой РМ-6 рекомендуется применять в тех случаях, когда необходимо максимально уменьшить экспозицию, например при рентгенографии беременных женщин, при серийной ангиографии, при напряжениях на трубке не выше 90-100 кв (макс.)

Таблица 1

Коэффициенты экспозиций усиливающих экранов

Напряжение на трубке в кв (макс.)	Относнтельная экспозиция
Напряжение на трубке в кв (макс.)	«Стандарт»	ПРС	УФДМ	СБ	УС
40	1	1	0.7	0,8	0,33
50	1	1	0,65	0,75	0,33
60	1	1	0,62	0,7	0,33
70	1	1	0. 6	0,65	0,33
80	1	1	0,6	0,6	0,36
90	1	1	0,6	0,58	0,38
100	1	1	0,6	0,55	0,4
110	1	1	0,6	0,55	0,45

В табл. 1 даны средние относительные значения экспозиции для экранов различных типов, причем экспозиция для экранов типа «Стандарт» принята равной единице (относительная экспозиция для экранов УС зависит от чувствительности применяемых пленок). Данные, приведенные в таблице, относятся к пленкам РМ-1 и РМ-6 средней чувствительности (пленка РМ-1 применяется с экранами «Стандарт», УФДМ, ПРС и СБ, а пленка РМ-6 — с экранами типа УС) При переходе от стандартных усиливающих экранов завода им. Семашко к экранам типа СБ, УФДМ и УС следует уменьшить время экспозиции, установленное для стандартных экранов, умножив его на коэффициент, соответствующий применяемому напряжению на рентгеновской трубке.

Усиливающие экраны типа «Симультан-1» и «Симуль-т а и — 2» предназначены для одномоментной (симультанной) томографии, т. е. для одновременного получения томограмм нескольких слоев объекта, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Они выпускаются в виде наборов из пяти комплектов. Экраны сброшюровываются в «альбом» вместе с разделяющими их прокладками из крупнопористого пенопласта (поролона) толщиной 6 или 12 мм. Оба типа экранов применяются с обычной двусторонней рентгеновской пленкой. Фотографическое действие экранов подобрано так, чтобы при напряжении на трубке 7585 кв (макс.) на всех пяти пленках получалось практически одинаковое почернение. При этом экраны «Симультан-1» позволяют получить пять томограмм при дозе (токе через трубку), лишь в 1,8 раза превышающей дозу, необходимую для получения томограммы одного слоя с применением усиливающих экранов типа «Стандарт». Экраны «Симультан-2» вообще не требуют увеличения дозы, позволяющей получать пять томограмм при тех же технических условиях, какие необходимы для получения одной томограммы при использовании экранов типа «Стандарт». Наборы «Симультан-1» применяется в тех случаях, когда от экранов требуется возможно большая разрешающая способность. Наборы «гСимультан-2» применяются в тех случаях, когда на первый план выдвигается требование максимального снижения дозы излучения.

притормозим, спросим, а нужно ли?

То и дело в мире цифровой обработки изображения происходят сумасшедшие события. Вы помните появление первой цифровой фотокамеры и «мегапиксельную» войну, которую оно за собой повлекло? Представьте, вы только что купили новую 6-мегапиксельную камеру (и вам очень нравились снимки, сделанные на нее во время вашего отпуска на Гавайях), и тут какие-то производители начинают убеждать вас в том, что снимки сделанные на их 12-мегапиксельную камеру сделали бы ваш отпуск еще более незабываемым. Так называемая «погоня за пикселями» привела к появлению просто абсурдных чисел, для получения которых в устройствах супервысокого разрешения начали использовать пластиковые линзы. В результате гавайские фотографии стали выглядеть так, будто их сделали под водой (просим прощения у всех, кто действительно делал подводные снимки).

Вторая волна этой тенденции накрыла производителей дисплеев (как проекционных, так и обычных). Помните переход от стандарта HD ready или Full HD к сверхчёткому UHD? На самом деле, этот процесс все еще продолжается. Уже проводятся тестирования камер с поддержкой более высоких, чем UHD разрешений, и, возможно, это только вопрос времени, когда в сфере массового производства дисплеев появится новый стандарт еще более высокого разрешения.

Но совсем недавно вырисовалась еще одна тенденция: увеличение контраста. Большинство людей хорошо понимают, что представляет из себя степень контрастности, но c недавних пор все стали обсуждать такие понятия как «динамический диапазон«, «расширенный динамический диапазон» (EDR) и «высокий динамический диапазон» (HDR). Чтобы все это не превратилось в очередную погоню за постоянным увеличением, стоит узнать некоторые факты и следующую полезную информацию.

Понятия «динамический диапазон» и «степень контрастности» имеют очень схожую природу: первое чаще применяется когда речь идет об устройствах захвата изображения (человеческий глаз, камеры), в то время как второе используется при разговоре об устройствах отображения (электронные дисплеи и тд.). Исторически сложилось, что степень контрастности всегда относили к глобальным параметрам. Понятие «динамический диапазон» применяется по отношению к дисплеям для обозначения более локальных вариаций: например, относительная разность между яркой белой точкой в одном углу и темной областью в другом. Обратите внимание, что все полностью зависит от восприятия: вариации можно также измерить и по степени контрастности.

Ну а что насчет слов «расширенный» и «высокий»? Насколько мы знаем (пожалуйста, поправьте, если мы ошибаемся), стандартов определяющих где заканчивается «обычный» динамический диапазон и начинается «расширенный» или «высокий» не существует. Некоторые связывают данные понятия с делениями диафрагм объективов камер. Но на самом деле, любое значение, превышающее производственный или рыночный стандарт можно вполне законно отнести к XDR или HDR. Надо заметить, именно так и поступают некоторые производители: “на 10% лучше стандарта? Скажем, что это HDR!”

Никто не станет оспаривать тот факт, что степень контрастности является очень важным показателем измерения качества изображения. Она помогает определить, как много деталей можно разобрать на изображении. Кроме того степень контрастности является важным фактором, влияющим на натуральность цифрового изображения. Чем больше контрастности — тем лучше, в этом сомнений нет.

Однако, есть два важных вопроса:

воспринимаемый контраст определяется только используемой технологией?
при увеличении контраста качество изображения увеличивается в равной пропорции?

Ниже — ответы на оба вопроса.

Закон убывающей отдачи

Рассматривая первый вопрос, следует упомянуть работу Питера Людэ (Peter Ludé) под названием “How black is black?” (Насколько черен черный цвет?), представленную на выставке 2015 NAB Show. В своей работе автор сфокусировал внимание на использовании проекторов высокого динамического диапазона в области цифровой кинематографии. Цифровое кино, пожалуй, — та область, в которой применяются самые передовые средства формирования контента и самые лучшие средства обработки изображения. Поэтому эта сфера является хорошим для рассмотрения примером применения HDR. Выделяются четыре основных фактора, которые являются определяющими в восприятии качества изображения на экране. Два из них — это выбор используемых технологий, два других никак не связаны с техническими характеристиками экрана или проектора, а на 100% определяются влиянием окружающей действительности. Степень «контрастности помещения» в соотношении с работой устройства составляет примерно 650:1. Представленная модель, с учетом разных характеристик, доказывает, что характеристики окружающей среды могут снизить последовательную контрастность с 1500:1 (контрастность проектора) до 354:1!

Полученные результаты подтверждают выводы, сделанные более чем 20 лет назад: окружающие условия — решающий для восприятия степени контрастности параметр. Источники света в помещении, отражающие свойства предметов … Все это имеет большее влияние на восприятие вами изображения, чем сам дисплей. Весьма вероятно, что в будущем производители будут рекламировать товары с поддержкой контрастности 10000:1, 100000:1, 1000000:1. Данные значения имеют чисто теоретический характер, так как их можно добиться только в полностью контролируемой темной комнате. В реальных же условиях соотношения последовательно сокращается: возможно, в целях соблюдения требований безопасности вам нужно установить обозначающие выход из помещения знаки? Возможно, клиент просит установить подсветку для лестниц? И… ну нет, вы серьезно собираетесь попросить всех сидящих в зале людей надеть черные рубашки?

В разных научно-исследовательских лабораториях по всему земному шару проводится множество тестов с моделированием различных ситуаций для исследования зависимости контрастности изображения от обстановки и окружающих условий. Как только эти данные станут доступны широкой общественности, погоня за увеличением контрастности станет контролируемой.

Понимание характеристик окружающей обстановки позволяет ответить и на второй обозначенный выше вопрос. Поскольку влияние ее настолько велико, воспринимаемая (фактическая) контрастность снижается. Вне зависимости от того, каким было теоретическое значение контрастности 10M:1 или 1M:1 в действительности значение будет ближе к основному определяющему фактору контрастности помещения. А теперь мы подходим к любопытному выводу: тратя намного больше средств на HDR, вы рассчитываете добиться большой степени контрастности, но в результате качество изображения улучшается весьма незначительно. Лучшее ли это вложение средств? Не забывайте, что для достойного качества изображения степень контрастности является лишь одной из составляющих. Яркость, равномерность, цветовая гамма, качество 3D и разрешение не менее важны. Учитывая вышеизложенное, возможно, следует вложить средства в яркость или 3D. Закон убывающей отдачи в меньшей степени влияет именно на эти параметры, и в то же время — как было установлено выше — в значительной степени влияет на восприятие контрастности.

Источник: www.barco.com

Контрастность изображения — обзор

1 Введение

Улучшение изображения обычно выполняется путем подавления шума или увеличения контрастности изображения [1–3]. Цель методов улучшения состоит в том, чтобы выделить определенные особенности изображения для последующего анализа или отображения. Их свойствами должны быть уменьшение шума, сохранение деталей и изображения без артефактов. На раннем этапе развития обработки сигналов и изображений линейные фильтры были основными инструментами. Их математическая простота и наличие некоторых желаемых свойств облегчили их разработку и реализацию.Более того, линейные фильтры обеспечивают удовлетворительную работу во многих приложениях. Однако линейные фильтры имеют низкую производительность при наличии шума, который не является аддитивным, а также в задачах, где встречаются нелинейности системы или негауссова статистика. Кроме того, различные критерии, такие как критерий максимальной энтропии, приводят к нелинейным решениям. В приложениях для обработки изображений линейные фильтры, как правило, размывают края, не удаляют импульсный шум эффективно и плохо работают при наличии зависящего от сигнала шума.Кроме того, хотя точные характеристики нашей зрительной системы не совсем понятны, экспериментальные результаты показывают, что первые уровни обработки нашей зрительной системы обладают нелинейными характеристиками. По этим причинам методы нелинейной фильтрации для обработки сигналов / изображений были рассмотрены еще в 1958 году [1]. С тех пор нелинейная фильтрация динамично развивалась. Об этом свидетельствует количество опубликованных в настоящее время исследований и широкое использование нелинейных цифровых фильтров в различных приложениях, особенно в телекоммуникациях, обработке изображений и обработке геофизических сигналов.Большинство доступных в настоящее время пакетов программного обеспечения для обработки изображений включают нелинейные фильтры, такие как медианные фильтры и морфологические фильтры.

В этой главе представлена конструкция гибридного фильтра, объединяющего адаптивный многоступенчатый нелинейный фильтр и вейвлет-преобразование с разным разрешением / разной ориентацией, и проиллюстрировано применение гибридного фильтра для улучшения изображения в медицинской визуализации. Конкретное клиническое применение, используемое в качестве примера, — это увеличение кластеров микрокальцификации (МКК) и массы на оцифрованных маммограммах.Метод гибридного улучшения используется для улучшения как их визуализации, так и их обнаружения с помощью методов компьютерной диагностики (CAD). Улучшение MCC и масс является хорошей моделью для оценки гибридного нелинейного фильтра и вейвлет-преобразования, поскольку обнаружение этих структур представляет собой серьезную проблему для работы датчиков рентгеновского изображения и мониторов отображения изображений. Микрокальцификации и массы различаются по размеру, форме, интенсивности сигнала и контрасту, и они могут располагаться в областях очень плотной паренхиматозной ткани, что затрудняет их обнаружение [1–12]. Классификация МКР и новообразований как доброкачественных или злокачественных требует, чтобы их морфология и детали были сохранены как можно точнее.

Внедрение прямых цифровых рентгеновских датчиков, в отличие от традиционного метода рентгеновской экранной пленки, потребует использования специализированных компьютерных мониторов с высокой яркостью для считывания маммограмм в центральных или удаленных местах. Эти мониторы должны конкурировать с обычными световыми коробами, используемыми для интерпретации фильмов, чтобы обеспечить жизнеспособную реализацию беспленочной радиологии.Улучшение изображения MCC и массы на оцифрованных маммограммах потенциально должно улучшить визуальную диагностику на мониторе компьютера, а также может использоваться в качестве алгоритма предварительной обработки для методов CAD, предлагаемых в качестве «второго мнения» в стратегиях чтения [11, 12]. Точно так же улучшенные характеристики отклика либо дигитайзеров рентгеновской пленки, либо прямых цифровых датчиков недавней разработки, такие как их пространственное разрешение и контраст изображения, налагают большие ограничения на разработку алгоритмов улучшения изображения, поскольку детали изображения, такие как небольшие микрокальцификации, должны быть сохраненным. Наконец, необходимо учитывать изменяющиеся характеристики шума этих новых датчиков и возможное образование артефактов изображения, особенно при высоком разрешении, чтобы снизить частоту ложных срабатываний обнаружения MCC или масс.

Методы мультиразрешения / мультиориентации, такие как вейвлет-преобразование, первоначально разработанные в области обработки сигналов [13], были предложены для улучшения изображения, сегментации или обнаружения границ в области цифровой маммографии [12, 14].Мотивация для подходов с множественным разрешением / разной ориентацией заключается в их неотъемлемом преимуществе перед традиционными методами фильтрации, которые в первую очередь сосредоточены на связи между пикселями изображения в одном масштабе и, как правило, не могут сохранить детали изображения важных клинических особенностей. Например, использование традиционных одномасштабных алгоритмов САПР для улучшения или обнаружения MCC обычно приводит к чувствительности (истинно положительный, TP, уровень обнаружения), который не превышает 85% с 1–4 ложными срабатываниями (FP) на изображение. [1–3].

Архитектура гибридного фильтра включает в себя, прежде всего, адаптивный многоступенчатый нелинейный фильтр (AMNF), используемый как для подавления шума, так и для улучшения изображения путем сглаживания фоновых структур, окружающих интересующие структуры. Во-вторых, для дальнейшего избирательного улучшения используется вейвлет-преобразование с множеством разрешений и ориентацией (MMWT). Гибридный фильтр использует преимущества процессов разложения изображения и восстановления MMWT, в которых восстановление определенных субизображений используется для выборочного усиления интересующих структур и разделения фоновых структур.Наконец, гибридный фильтр выборочно объединяет отфильтрованные и реконструированные изображения, чтобы обеспечить дальнейшее улучшение и выборочное удаление фоновых тканевых структур.

В этой главе, Раздел 2 представляет архитектуру гибридного фильтра и теоретические основы AMNF и MMWT, а также оптимизацию параметров фильтра. Раздел 3 описывает оценку визуальной интерпретации улучшенных изображений и результаты обнаружения. В разделе 4 представлены обсуждение и выводы.

Что такое контраст в фотографии? (И как его реально использовать)

Контраст в фотографии — одна из важнейших составляющих. Наша статья покажет вам, как улучшить ваши фотографии, увеличив или уменьшив контраст.

Умение управлять контрастом в фотографии изменит ваши снимки к лучшему.

А теперь давайте посмотрим, что вам нужно знать!

Что такое контраст в фотографии?

Контраст означает разницу.В фотографии наиболее распространенные различия достигаются за счет изменения тонов или цветов, составляющих изображение.

Контраст был ключевым элементом с самого начала фотографии. Это степень различия между элементами, образующими изображение.

Более высокая контрастность придаст вашему изображению иное ощущение, чем более низкая контрастность. Тип контраста также может влиять на ваши изображения.

Вот как.

Как понять цветовой контраст для улучшения изображений

Чтобы создать интересную фотографию с цветовым контрастом, требуются некоторые знания теории цвета.Но не волнуйтесь! Вам нужны только основы, чтобы начать экспериментировать.

Вот где появляются цветовые схемы и цветовое колесо.
Цветовое колесо — это диаграмма, широко используемая в искусстве. Он просто представляет отношения между различными цветами.

Используя цветовые схемы, вы можете определить, какие комбинации наиболее контрастны. Наиболее контрастным сочетанием обычно является сочетание дополнительных цветов.

Дополнительные цвета легко распознать, поскольку они расположены друг напротив друга.
Один из распространенных примеров — противопоставление зеленого и красного.

Фото Энгина Акюрта из Pexels

. Если вы не хотите думать о цветовом круге, вы можете разделить цвета на две группы: теплые и холодные.

Сочетание холодного и теплого цветов приведет к получению цветного контрастного снимка.

Как понять тональный контраст

Самый известный тип контраста — тональный. Это относится к разнице яркости между элементами изображения.

Тональный контраст особенно важен для черно-белых изображений. Им не хватает других типов контраста, например цвета.

Если изображение имеет как очень темные, так и очень яркие тона, оно имеет высокий тональный контраст. Это особенно относится к фотографии в высоком и низком ключе.
Если фотография имеет широкий диапазон тонов от чисто белого до чисто черного, она считается изображением средней контрастности.
Если на нем есть диапазон средних тонов, но отсутствуют чистые белые и черные цвета, фотография является изображением с низкой контрастностью.

Тональный контраст является наиболее известным, но есть и другие довольно интересные типы.

Использование аналогичных цветов для изображений с низкой контрастностью

Некоторые цветовые комбинации уменьшают контраст. Это потому, что они гармоничны, как аналогичные цвета. Эти цвета находятся рядом друг с другом на цветовом круге.

Цвета по-прежнему имеют некоторый контраст, поэтому зритель может их различить.
Еще один способ сделать снимок контрастным с похожими цветами — это добавить элемент с другим оттенком / оттенком.Это не будет сильным контрастом, но позволит выделить объект съемки.
И последнее о цветовом контрасте в фотографии. Будь проще. Меньшее количество цветов в вашем изображении создаст сильный контрастный эффект, потому что он будет выглядеть более драматично.

Контрастность через текстуры

Различия между текстурами также являются отличным способом создания контраста в фотографии. Вы можете комбинировать грубые и мягкие элементы, чтобы придать вашему изображению дополнительную выразительность.
Самый простой способ сделать это — использовать фон.Если вы фотографируете элемент с большим количеством текстуры, поместите его на мягкий фон. Это может быть чистое небо или ровная стена.

Если у вас нет четкого фона, вы можете использовать глубину резкости, чтобы смягчить его. Использование широкой диафрагмы (f / 3,5 или ниже) и размещение объекта дальше от фона создаст небольшую глубину резкости.

Фон будет размытым и мягким. Он будет контрастировать с резкостью и текстурой вашего объекта.Если у вас есть мягкий элемент, он появится на текстурированном фоне.

Используйте концептуальный контраст, чтобы рассказать историю

Концептуальные контрастные изображения абстрактны и гораздо более субъективны. Это потому, что они основаны на идеях.

Изображения с таким контрастом содержат сильный компонент повествования. Он состоит из объединения вещей, которые вы не ожидаете увидеть на одном и том же изображении.

Вы можете использовать концептуальные контрастные изображения, чтобы выделить различия между элементами.Некоторые примеры концептуального контраста: старое и новое, большие или маленькие, даже искусственные и естественные.

Используйте контраст, чтобы передать особое настроение

Контраст — это ключевой элемент для передачи определенного настроения через ваши изображения.

Выделяются высококонтрастные фотографии, демонстрирующие текстуры объекта и создающие ощущение резкости, энергии и силы. Высокий контраст часто используется в уличной фотографии и фотографии природы.
Низкоконтрастные изображения вызывают ощущение мечтательности.Низкая контрастность хорошо подходит для портретов на открытом воздухе, особенно если вы ищете винтажный вид.
Перед тем, как сделать фото, подумайте, какое настроение вы хотите передать. А затем поищите типы контраста, которые позволят ему выделиться.

Как практиковаться с контрастом в полевых условиях

Что касается тонального контраста, то, что действительно помогает, — это установить камеру в черно-белый режим. Этому трюку я научился у Галы Мартинес, фотографа-портретиста из Барселоны, и мне он очень нравится!

Выделение цвета помогает сосредоточиться на интенсивности света и его влиянии на изображение. Вы также можете попробовать найти сильные контрасты света и тени.
Вы также можете начать тренировку с контрастом, «выстраивая» свои собственные сценарии. Сходите в магазин декоративно-прикладного искусства и купите пару картонов: белый и черный отлично подходят для тонального контраста. Вы можете использовать их в качестве фона для предметов разного цвета, которые у вас уже есть дома.

Посмотрите, как различные комбинации влияют на контраст окончательного изображения.

Как настроить контраст в Lightroom

Вы также можете настроить контраст всей фотографии (глобальный контраст) с помощью слайда «Контрастность» в модуле «Разработка» в Lightroom.
Вы можете добавить контраста, сдвинув его вправо. Слева вы можете уменьшить контраст изображения.
Если вы хотите иметь больший контроль над белым и черным, вместо этого вы можете использовать ползунки «Белый» и «Черный».

Сделав белый цвет белее, а черный чернее, вы можете увеличить контраст изображения.
Если вы предпочитаете корректировать только определенные области изображения, вы можете использовать инструмент «Кисть». Это даст вам немного больше контроля, чем глобальные настройки.

Закрасьте область, где вы хотите настроить контраст.Затем перемещайте ползунок контрастности, пока не получите желаемый эффект.
Вы можете визуализировать, какую область вы закрасили, установив флажок «Показать наложение выбранной метки».

Заключение

Как фотографы, контраст — ключевой элемент, который необходимо учитывать во всех наших снимках. Это помогает нам передать настроение или сообщение зрителю. Тональный контраст является наиболее известным, но есть и другие типы, такие как цветовые и концептуальные контрасты.

Вы можете научиться видеть контрасты вокруг себя.Вы даже можете расположить сценарии, чтобы добиться желаемого результата.

Lightroom и другое программное обеспечение для постобработки — отличные инструменты, чтобы добавить последний штрих к вашему изображению!

Чтобы узнать больше о Lightroom, попробуйте наш курс «Легкое редактирование»!

Регулировка контрастности

— Dreamland Fantasy Studios

Эта статья была первоначально опубликована в выпуске 56 журнала The Crypt Mag

В прошлый раз мы рассмотрели регулировку яркости изображения. На этот раз мы рассмотрим более сложную настройку контрастности изображения.

Первый шаг — вычислить коэффициент коррекции контрастности, который определяется по следующей формуле:

Для правильной работы алгоритма значение коэффициента коррекции контрастности ( F ) должно быть сохранено как число с плавающей запятой, а не как целое число. Значение C в формуле обозначает желаемый уровень контрастности.

Следующим шагом является выполнение самой регулировки контрастности. Следующая формула показывает корректировку контрастности красного компонента цвета:

Перевод приведенных выше формул в псевдокод даст примерно следующее:

   коэффициент = (259 * (контраст + 255)) / (255 * (259 - контраст))
   цвет = GetPixelColour (x, y)
   newRed = Усечь (коэффициент * (Красный (цвет) - 128) + 128)
   newGreen = Усечь (коэффициент * (Зеленый (цвет) - 128) + 128)
   newBlue = Усечь (коэффициент * (Синий (цвет) - 128) + 128)
   PutPixelColour (x, y) = RGB (newRed, newGreen, newBlue)

Процедура Truncate () ранее упоминалась во второй части этой серии статей и просто гарантирует, что новые значения красного, зеленого и синего находятся в допустимом диапазоне от 0 до 255.

Значение контрастности будет в диапазоне от -255 до +255. Отрицательные значения уменьшают контрастность, а положительные значения, наоборот, увеличивают контраст.

Здесь у нас есть изображения «Lena» и «Mandrill», контраст которых был скорректирован на -128 (уменьшение) и +128 (увеличение):

Изображение «Лена» с контрастностью -128 (слева) и +128 (справа)
(щелкните изображения, чтобы увеличить)

Изображение «Мандрил» с контрастностью, отрегулированной на -128 (слева) и +128 (справа)
(щелкните изображения, чтобы увеличить)

Как это:

Нравится Загрузка …

Регулировка контрастности изображения в приложении Image Viewer — MATLAB и Simulink

Отрегулируйте контраст изображения в приложении Image Viewer.

Изображение не обладает контрастом, когда нет резких различий между черным и белым. Яркость относится к общей яркости или темноте изображения. Регулировка контрастности работает путем манипулирования диапазоном отображения изображения. Пиксели с равным значением до или меньше минимального значения диапазона отображения отображаются черным цветом.Пиксели с равным значением до или больше максимального значения диапазона отображения отображаются белым цветом. Пикселей внутри диапазон отображения выглядит как плавный градиент оттенков серого. Регулировка контрастности значения пикселей во всем диапазоне отображения, раскрывая гораздо больше деталей изображения.

Диапазон отображения изображения по умолчанию определяется классом изображения. Например, диапазон отображения для изображений с типом данных uint8 составляет от 0 до 255. Если диапазон данных или фактические минимальное и максимальное значения пикселей изображения данных, является более узким, чем диапазон отображения, то отображаемое изображение не отображает все оттенки серого от черного до белого. В этом случае вы можете улучшить контраст изображения, сокращение диапазона отображения для соответствия диапазону данных. Чтобы выделить определенные особенности изображения, вы может дополнительно уменьшить диапазон отображения, чтобы он был меньше диапазона данных.

Приложение Image Viewer предлагает два инструмента, которые позволяют интерактивно изменять контрастность или яркость изображения. Инструмент Окно / Уровень позволяет вам чтобы изменить контраст и яркость, просто перетащив указатель мыши на изображение. Регулировка Инструмент контрастности отображает гистограмму значений пикселей изображения и графическое представление диапазон отображения, чтобы вы могли видеть, как диапазон отображения соотносится со значениями пикселей.

Настройте контрастность и яркость с помощью инструмента настройки контрастности

После открытия изображения в программе просмотра изображений откройте инструмент настройки контрастности. нажатие Регулировка контрастности на панели инструментов Image Viewer . Для большего Информацию об открытии изображения в Image Viewer см. в Open Image Viewer App.

Инструмент «Настроить контраст» отображает гистограмму значений пикселей и информацию о диапазон данных.Диапазон данных является фиксированным свойством данных изображения и не изменяется при вы настраиваете диапазон отображения с помощью инструмента «Настроить контраст». Инструмент Настроить контраст также отображает окрашенную в красный цвет прямоугольную рамку, называемую окном , наложенную на гистограмма. Окно прямо соответствует диапазону отображения изображения. Инструмент также показывает точные значения точных значений диапазона и расположения окна на гистограмма.

Например, на рисунке гистограмма для изображения показывает, что диапазон данных изображение от 7 до 253. Диапазон отображения — это диапазон отображения по умолчанию для uint8 тип данных, от 0 до 255. Следовательно, ни один пиксель не отображается как черный или белый. Кроме того, гистограмма показывает, что многие значения пикселей сгруппированы в середине диапазон отображения, что объясняет, почему сложно различить средне-серые значения пикселей.

Для увеличения контрастности изображения сузьте диапазон значений пикселей. Чтобы увеличить яркости изображения сместите диапазон в сторону больших значений пикселей.Есть три способа отрегулируйте диапазон отображения изображения.

Вы можете настроить диапазон отображения в интерактивном режиме, манипулируя окном. Регулировать минимальное и максимальное значение диапазона отображения, щелкнув и перетащив влево и правый край окна. Измените положение окна, щелкнув и перетаскивание внутренней части окна.
Вы можете ввести определенные значения для размера, ширины и центра окна. Ты также можно определить эти значения, щелкнув кнопку-пипетку, связанную с этими поля. Когда вы это сделаете, указатель примет форму пипетки. Расположите глаз указатель пипетки на пиксель изображения, который должен быть минимальным (или максимальное значение) и щелкните кнопкой мыши.
Вы можете позволить инструменту «Настроить контраст» автоматически масштабировать диапазон отображения. Когда вы выбираете опцию, инструмент делает диапазон отображения равен диапазону данных изображения.Когда вы выбираете вариант, инструмент удаляет равный процент пикселей сверху и снизу диапазона отображения. По умолчанию инструмент удаляет 2% пикселей, другими словами, верхний 1% и нижний 1% пикселей. (Эту же операцию можно выполнить с помощью функции stretchlim .)

Диапазон отображения изображения, отображаемого в окне Image Viewer , обновляется в реальном времени при изменении диапазона отображения. Image Viewer также обновляет отображать значения диапазона, отображаемые в правом нижнем углу окна приложения.

Например, на рисунке окно показывает, что диапазон отображения изображения От 12 до 193. Яркие пиксели кажутся намного ярче, чем на исходном изображении. Есть лучше контраст между пикселями с одинаковыми значениями серого, например, для столбов и крыши купольные постройки.

Отрегулируйте контрастность и яркость с помощью инструмента Window / Level

Чтобы запустить инструмент Window / Level, щелкните Window / Level на панели инструментов Image Viewer или выберите вариант из программы просмотра изображений Инструменты меню.

Наведите указатель на изображение. Указатель изменится на Окно / курсор уровня. Чтобы настроить контраст изображения, щелкните и перетащите мышь по горизонтали. Чтобы настроить яркость изображения, щелкните и перетащите мышь по вертикали.

Если у вас также открыт инструмент «Регулировка контрастности», то настройки контрастности, которые вы выполняете с помощью инструмент «Окно / уровень» немедленно корректирует окно с помощью инструмента «Регулировка контрастности». Для Например, если вы увеличиваете яркость с помощью инструмента Окно / Уровень, то окно в Инструмент «Регулировка контрастности» смещается вправо.

Когда вы закрываете инструмент «Настроить контраст», инструмент «Окно / уровень» остается активным. Остановиться инструмент Окно / Уровень, нажмите кнопку Окно / Уровень или любую из кнопок навигации на изображении Панель инструментов Viewer .

Сделать настройку контраста постоянным

Инструмент «Настроить контраст» и инструмент «Окно / уровень» регулируют значения пикселей, используемых для отображать изображение в программе просмотра изображений , но не изменять фактические данные изображения.

При использовании инструмента «Регулировка контрастности» вы можете изменять значения пикселей в изображении, чтобы они отражали регулировки контрастности, нажав кнопку Adjust Data . Когда ты нажмите кнопку Adjust Data , гистограмма обновится. Тогда ты можешь при необходимости снова отрегулируйте контраст. Если у вас есть другие интерактивные модульные окна инструментов открытые, они обновятся автоматически, чтобы отразить настройку контрастности.

Примечание

Кнопка Adjust Data недоступна, пока вы не внесете изменения контрастности изображения.

Когда вы закрываете Image Viewer , приложение не сохраняет измененные данные изображения. Чтобы сохранить эти измененные значения, используйте опцию из Средство просмотра изображений меню для сохранения измененных данных в файле или использования возможность сохранить измененные данные в переменная рабочей области. Для получения дополнительной информации см. Сохранение и экспорт результатов.

См. Также

Средство просмотра изображений | imcontrast | imtool

Связанные темы

Краткий обзор функции повышения контрастности и ее вариантов для обработки медицинских изображений | Автор: Сунил Ядав

Краткий обзор увеличения контраста и его вариантов для обработки медицинских изображений

В прошлом блоге я рассказал о предварительной обработке электронных макроскопических изображений. Следуя той же теме предварительной обработки, в этой статье будут рассмотрены основы адаптивного повышения контрастности и его применение в медицинской визуализации.

Медицинские изображения ухудшаются в основном из-за следующих двух факторов:

Шум, который неизбежен в процессе сбора данных.
Низкая контрастность, возникающая из-за непостоянного освещения и ряда других факторов.

Для дальнейшего использования в медицинской обработке изображений необходимо исправить указанные выше артефакты.

Результаты

Этот блог в основном сосредоточен на улучшении контраста медицинских изображений с использованием современных методов, поскольку сохранение яркости пикселей и оптимального контраста имеют решающее значение для дальнейшей обработки, например создание набора обучающих данных в дизайне сети. В частности, основные моменты этого блога:

Читатели узнают о манипуляциях с пикселями изображения с точки зрения улучшения и деактивации изображения
Обзор современных методов преобразования вместе с их эффекты.
Читатель сможет выбрать правильное преобразование на основе входного медицинского изображения.

Пример, демонстрирующий эффективность методов улучшения изображения. Входные и соответствующие выходные изображения показаны в стиле шахматной доски. Как можно видеть, разница в контрасте довольно заметна, и для проведения исследований структур сосудов требуется высокий контраст.

Необходимые навыки:

Основы Python и OpenCV.

Входные данные

Следующие два изображения рассматриваются для улучшения.Эти изображения получены с помощью ОКТ (оптической когерентной томографии). Первое изображение показывает внутреннюю поверхность глаза и включает в себя часть сетчатки, зрительный диск (область темного круга на правой стороне первого изображения), ямку (яркая область в центре) и макулу (области вокруг ямки). . На втором изображении показаны различные слои сетчатки в области макулы ( узнайте больше об этом изображении s ).

Левое изображение: внутренняя поверхность глаза, Правое изображение: поперечное сечение слоев сетчатки, захваченное OCT

Структурный анализ приведенных выше изображений жизненно важен при обработке изображений сетчатки для диагностики и мониторинга нескольких заболеваний, например, диабет, гипертония, инсульты и ряд других неврологических заболеваний (подробнее о «Глаз как окно в мозг»).

На изображениях выше есть различные виды структур и информации. Например, кровеносные сосуды и вены на первом изображении и толщина слоев сетчатки на втором изображении.

В этом блоге мы не выполняем полный конвейер извлечения этих структур. Однако мы рассмотрим начальную часть конвейера, а именно улучшение изображения.

Повышение контрастности : определяется как манипулирование и перераспределение пикселей изображения линейным или нелинейным образом для улучшения разделения скрытых структурных вариаций интенсивности пикселей на более визуально различимое структурное распределение.

Рассмотрим низкоконтрастное изображение и соответствующее улучшенное изображение, которые показаны ниже с соответствующими обозначениями. Член xᵢ и yᵢ (i = 0, 1,…, N-1) показывает интенсивности пикселей соответствующих изображений. Каждое изображение имеет N пикселей с L разными уровнями серого.

Левое изображение: входное изображение с низкой контрастностью. Правое изображение: изображение, обработанное функцией f

. Как упоминалось выше, повышение контрастности — это манипулирование изображением, а конкретное манипулирование может быть определено функцией f, которая отображает пиксель от входа к соответствующему выходу и известна как функция преобразования. .

Модификация конечного пикселя зависит от функции f, которая также отвечает за модификацию гистограммы входного изображения.

Чтобы лучше понять эффект функции преобразования, пользователь должен также проверить распределение пикселей во входных и выходных изображениях. Распределение пикселей можно вычислить с помощью гистограммы, которая указывает распределение вероятностей уровней серого (пикселей) в изображении.

Функция гистограммы и ненормализованного кумулятивного распределения (дискретное массовое распределение / CDF) определенного уровня серого l ( xᵢ, помните, что более одного пикселя могут иметь одинаковый уровень серого ) определяется как:

, где nₗ представляет число с уровнем серого l и C (l) показывает совокупное распределение вплоть до уровня серого l. Далее эффекты различных функций преобразования показаны в терминах увеличения / уменьшения контрастности и модификаций гистограммы.

Линейное усиление контраста: Функция линейного преобразования — это самый простой способ манипулирования изображением, и его можно записать как:

, где термины α и β являются коэффициентами усиления контрастности и яркости соответственно. Как видно из приведенного выше уравнения, интенсивности пикселей изменяются линейно, что приведет к увеличению градиента во всем изображении, если α больше 1.Член β улучшит яркость изображения, как показано на Рисунке 2 (второй столбец). Благодаря линейному преобразованию выходные изображения могут иметь более насыщенные пиксели.

С точки зрения гистограммы ясно, что этот метод растягивает распределение уровней серого во всем диапазоне уровней серого.

2. Нелинейное усиление контраста (гамма-коррекция): Чтобы избежать чрезмерной яркости выходного изображения, была использована концепция функции нелинейного преобразования.Результаты этих функций также зависят от исходных входных пикселей, однако они не просто масштабируют значения пикселей, но изменяют их в соответствии с определенной функцией, и эти функции выбираются на основе входного изображения.

Приведенное выше уравнение показывает функцию преобразования гамма-коррекции, которая вычисляет выходной пиксель с использованием мощности γ для соответствующего входного пикселя.

Значение γ имеет жизненно важное значение для повышения контрастности, когда γ <1, темные пиксели будут преобразованы в яркие пиксели и наоборот.

С точки зрения результатов эта функция дает лучшие результаты и немного измененную гистограмму по сравнению с функцией линейного преобразования (рис. 2, третий столбец).

Другой хорошо известной функцией преобразования является логарифмическая коррекция , которая определяется как:

, где α — коэффициент масштабирования / усиления.

Результаты преобразования журнала показаны на рис. 2, и сходство между преобразованиями гаммы и журнала вполне очевидно.

Повышение контрастности на основе инвертированного гаусса: Пользователь также может определить специфичную для приложения функцию преобразования в соответствии с входным изображением. Как видно из рисунка 1, левая сторона пикселей имеет слишком низкую интенсивность, а правая часть изображения имеет правильную интенсивность пикселей. Следовательно, для улучшения общего контраста изображения может быть применена следующая функция:

, где σ управляет формой ядра Гаусса. Вышеупомянутая функция является инвертированной функцией Гаусса, и соответствующие результаты показаны на рис. 2 (последний столбец), что также не является хорошим методом преобразования гаммы.

Рис. 2: Первая строка показывает результат различных методов улучшения изображения, описанных выше, а вторая строка показывает соответствующие гистограммы с кумулятивной функцией распределения (синяя кривая).

Однако на рис. 3 показан результат вышеупомянутого метода со вторым изображением на рис. 1. Как можно видеть, инвертированная функция Гаусса работает намного лучше по сравнению с другими методами. В последней строке рис. 3 слои имеют лучший контраст по сравнению с другими строками изображения

рис.3: в первом столбце показаны результаты различных методов улучшения изображения, описанных выше, а во втором столбце показаны соответствующие гистограммы с кумулятивной функцией распределения (синяя кривая).

3. Выравнивание гистограммы:

Выравнивание гистограммы улучшает контраст входного изображения за счет растягивания распределения гистограммы между уровнями серого 0 до L-1 . Другими словами, функция преобразования f равномерно распределяет гистограммы во всей области уровней серого.Следовательно, функция преобразования в основном преобразует совокупную гистограмму в линейную функцию.

В HE значение конечного пикселя будет пропорционально гистограмме конкретного уровня серого во входном изображении.

где l — уровень серого пикселя iᵗʰ пикселя ( xᵢ ). Из приведенного выше определения довольно ясно, что выравнивание гистограммы не подходит для изображения, которое имеет много схожих уровней серого. Например, рис.4 имеет изображение слоя сетчатки, а большая часть фоновых пикселей близка к нулю (те же уровни серого). Как видно (рис. 4, вторая строка), пиксели слоя слишком яркие, что нежелательно при дальнейшей обработке. Выходная гистограмма подтверждает, что функция преобразования преобразовала функцию CDF в линейную функцию. Точно так же на рис. 5 некоторые части изображения слишком темные, чтобы увидеть структуру сосуда.

4. Адаптивное выравнивание гистограммы: Чтобы избежать проблемы чрезмерного улучшения, была введена концепция адаптивного выравнивания гистограммы (AHE).AHE выполняет улучшения в нескольких патчах. Он выполняет выравнивание гистограммы в локальной окрестности каждого пикселя, чтобы избежать чрезмерного улучшения.

AHE работает очень хорошо и может улучшать мелкомасштабные пиксели и снижать контрастность при большом масштабе. Однако AHE производит шумовые компоненты в постоянных / однородных областях.

Чтобы решить эту проблему, была представлена CLAHE (Contrast Limited AHE). CLAHE обрезает гистограмму на предварительно определенном значении в локальной области перед вычислением CDF.Отсечение до модификации кумулятивной функции распределения и соответствующей функции преобразования. Результат CLAHE зависит от двух параметров: размера окрестности и значения отсечения.

Рис. 4: В первом столбце показаны результаты различных методов улучшения изображения, описанных выше, а во втором столбце показаны соответствующие гистограммы с кумулятивной функцией распределения (синяя кривая).

На рис. 4 и 5 показаны результаты, касающиеся CLAHE. Из рис. 4 видно, что CLAHE работает лучше, чем HE.Однако он усиливает компоненты шума также из изображения слоя сетчатки. Рис. 5 показывает, что CLAHE будет более подходящим с точки зрения видимости различных сосудов и вен на поверхности сетчатки.

Рис. 5: Первая строка показывает результат различных методов улучшения изображения, описанных выше, а вторая строка показывает соответствующие гистограммы с кумулятивной функцией распределения (синяя кривая).

Ниже показан сценарий для вышеупомянутых методов. У каждого метода есть отслеживаемое имя функции, которое связано с функцией преобразования.Реализация в основном выполняется с использованием Numpy и OpenCV в Python.

Заключение:

В этом блоге мы рассмотрели основы обработки изображений с использованием различных функций линейного и нелинейного преобразования. Эти функции следует выбирать на основе входного изображения и приложения. Например, инвертированная функция Гаусса не подходила для обнаружения сосудов, но идеально подходила для улучшения изображения слоев сетчатки. Точно так же CLAHE больше подходит для обнаружения сосудов, чем для улучшения структуры слоев.

Одной из основных проблем изображения сетчатки (со слоями) является шум. Как видно, CLAHE вышла из строя из-за шумовых составляющих. Следовательно, удаление шума необходимо и жизненно необходимо для дальнейшей обработки медицинских изображений. В следующем блоге мы обсудим различные методы удаления шума и шума. Следите за обновлениями!

Большое спасибо за чтение. Следуйте за нами, чтобы узнать больше о методах анализа и компьютерного зрения!

Коды и примеры изображений доступны по следующей ссылке:

tf.image.random_contrast | TensorFlow Core v2.4.1

См. Стабильный См. Nightly

Версия TensorFlow 1

Посмотреть исходный код на GitHub

Отрегулируйте контрастность изображения или изображений случайным образом.

Просмотреть псевдонимы

Сопоставимые псевдонимы для миграции

См. Руководство по миграции для подробнее.

tf.compat.v1.image.random_contrast

  тс.image.random_contrast (
    изображение, нижнее, верхнее, семя = Нет
)

Эквивалентно adjust_contrast () , но случайным образом использует контраст_фактора выбрал в интервале [нижний, верхний) .

Args
`изображение`	Тензор изображения с 3 или более измерениями.
`нижний`	плавать. Нижняя граница случайного коэффициента контрастности.
`верх`	плавать. Верхняя граница случайного коэффициента контрастности.
`семя`	Целое число Python. Используется для создания случайного числа. Видеть `tf.compat.v1.set_random_seed` для поведения.

Пример использования:

  x = [[[1.0, 2.0, 3.0], 
  [4,0, 5,0, 6,0]], 
  [[7.0, 8.0, 9.0], 
  [10,0, 11,0, 12,0]]] 
  тс.image.random_contrast (x, 0,2, 0,5)

Возврат
Изображение (я) с отрегулированной контрастностью.

Повышение
`ValueError`	если `верхний <= нижний` или если `нижний <0` .

Контрастность | Эдмунд Оптикс

Это Раздел 2.3 Руководства по работе с изображениями.

Контрастность - это то, насколько хорошо черный цвет можно отличить от белого при заданном разрешении. Чтобы изображение выглядело четко очерченным, черные детали должны казаться черными, а белые детали - белыми (см. Рисунок 1 ). Чем больше черно-белая информация переходит в промежуточные оттенки серого, тем ниже контраст на этой частоте. Чем больше разница в интенсивности между светлой и темной линиями, тем лучше контраст. Хотя это может показаться очевидным, это очень важно.

Рис. 1: Переход от черного к белому - это высокая контрастность, тогда как промежуточные оттенки серого указывают на более низкую контрастность.

Контрастность на заданной частоте может быть рассчитана по формуле Уравнение 1 , где I _max - максимальная интенсивность (обычно в пиксельных значениях шкалы серого, если используется камера), а I _min - минимальная интенсивность:

(1) $$ \ text {% Contrast} = \ left [\ frac {I _ {\ text {max}} - I _ {\ text {min}}} {I _ {\ text {max}} + I_ {\ text {min}}} \ right] \ times 100 \ text {%} $$

(1)

$$ \ text {% Contrast} = \ left [\ frac {I _ {\ text {max}} - I _ {\ text {min}}} {I _ {\ text {max}} + I _ {\ text {min }}} \ right] \ times 100 \ text {%} $$

Объектив, датчик и освещение играют ключевую роль в определении результирующего контраста изображения.Каждый из них может снизить общую контрастность системы при заданном разрешении, если не применяется правильно и согласованно.

Ограничения контрастности для линз

Контраст объектива определяется как процент контрастности объекта, который воспроизводится в пространстве изображения, при условии отсутствия потери контрастности объекта из-за освещения. Разрешение бессмысленно, если оно не определено для конкретного контраста. В разрешении пример предполагал идеальное воспроизведение объекта, включая резкие переходы на краю объекта в пикселе.Однако на практике этого не происходит. Из-за природы света даже идеально спроектированный и изготовленный объектив не может полностью воспроизвести разрешение и контраст объекта. Например, как показано на рис. 2 , даже когда линза работает на пределе дифракции (описанном в разделе «Диск Эйри и предел дифракции»), края точек будут размыты на изображении. Именно здесь вычисление разрешения системы путем простого подсчета пикселей теряет точность и даже может стать совершенно неэффективным.

Снова рассмотрим две близкие друг к другу точки, отображаемые через линзу, как на рис. 2 . Когда пятна находятся далеко друг от друга (при низкой частоте), точки отчетливы, хотя и несколько размыты по краям. По мере приближения друг к другу (что означает увеличение разрешения) размытия накладываются друг на друга до тех пор, пока точки больше не будут различаться по отдельности. Фактическая разрешающая способность системы зависит от способности системы визуализации обнаруживать промежуток между точками.Даже если между пятнами имеется достаточно пикселей, если пятна сливаются вместе из-за недостаточной контрастности, их будет нелегко разрешить как две отдельные детали. Следовательно, разрешение системы зависит от многих факторов, включая размытие, вызванное дифракцией и другими оптическими ошибками, расстояние между деталями объекта и способность датчика обнаруживать контраст при интересующем размере детали.

Рис.
Контрастность изображения: Яркость и контраст изображения — Tele-kadr.ru