Ugrás a tartalomhoz

Műholdakról távérzékelt adatok feldolgozása és hasznosítása

Mika János, Utasi Zoltán, Biró Csaba, Pénzesné Kónya Erika (2011)

EKF TTK

2. Színterek

2. Színterek

A képek elemzése során nemcsak a felbontással és a színmélységgel fogunk találkozni, hanem a különböző színterekkel is. Ezért röviden ismertetem azt a néhány színteret, amivel a leggyakrabban találkozhatunk.

A színterek a színek ábrázolására használt virtuális terek, koordinátarendszerek, ahol az egyes színeket azok koordinátái fejezik ki. A szín koordinátái arra utalnak, hogy az adott szín milyen mennyiségben tartalmazza a színtér alapszíneit. Az RGB színtérben a vörös szín koordinátái a 255; 0; 0, vagyis a vörös színt maximálisan tartalmazza, míg a többi alapszínt nem.

A színtér három alapszínét elsődleges színvegyértéknek hívjuk. Az RGB színtér esetében ez a vörös a zöld és a kék elsődleges színek úgynevezett szín-vegyértékhármast alkotnak.

Egy tetszőleges színvegyérték előállítható az alábbi színegyenlettel:

ahol, r,g,b az alapszínek aránya.

A színvegyértékeket súlyponti koordinátákkal is jellemezhetjük.

Ebből, ha

akkor, a C szín súlyponti koordinátái:

amiből következik, hogy

Másodlagos színvegyértékek:

  1. Magenta (R + B): bíborvörös

  2. Cyan (G + B): ciánkék

  3. Yellow (R + G): sárga

4.4 ábra

Az RGB színtér szemléltetése egységkockával

2.1 RGB, CMY, CMYK és a HSV/HSB színterek

A színkeveréseknek két alapvető módja létezik:

  1. additív (összeadó színkeverés) – elsődleges fényforrások

  2. szubsztraktív (kivonó színkeverés) – másodlagos fényforrások

Elsődleges fényforrások csoportjába tartoznak azok a testek, amelyek önállóan képesek fényt kibocsátani (pl. nap, izzólámpa). Másodlagos fényforrás csoportjába pedig azok a testek sorolhatóak, amelyen önállóan nem bocsátanak ki fényt (visszaverik a rájuk eső fényt).

RGB színtér

Az RGB színtérről az előzőekben már volt szó, a vörös (red), zöld (green), kék (blue) alapszínekből kikeverhető színeket tartalmazza. A színrendszer elemeinek hullámhosszai: vörös: 700 nm, zöld: 546nm, kék: 435nm

CMY/CMYK színtér

A CMY színtér a ciánkék (cyan), bíborvörös (magenta), sárga (yellow) alapszínekből kikeverhető színeket tartalmazza. A CMYK színteret a nyomdatechnika hívta életre, megegyezik a CMY színtérrel, azzal a különbséggel, hogy az alapszíneihez hozzáadjuk a fekete színt is. Ennek az az oka, hogy a CMY alapszínek keverésével csak sötétszürke színt tudunk előállítani.

HSB / HSV

HSB/HSV színtér, nevét a H(Hue) - színárnyalat, S(Saturation) - színtelítettség, B(Brightness) vagy V(Value) világosság, angol kifejezések rövidítéséből kapta. Ezt a színteret egy hengerkoordináta-rendszerben ábrázolhatjuk.

HSL

A H és az S ugyanaz, mint az előzőekben ismertetett HSV modellben, az L(Lightness) pedig a fényerőt jelenti. A HSV modelltől annyiban különbözik, hogy, a maximális szín telítettséget akkor kapjuk, ha az L értéke 50%. L=0 esetén a feketét, L=1 esetén a fehéret kapjuk a többi paraméter értékétől függetlenül.

2.2 Színterek közötti konverziók

RGB  CMY

RGB és CMYszínterek közötti átszámítására a következő összefüggések:

CMY  CMYK

CMY és CMYK színterek közötti átszámítására a következő összefüggések:

B = min (C, M, Y)

C = (C − B)/(1 − B)

M = (M − B)/(1 − B)

Y =(Y − B)/(1 − B)

C= min (1, C ∗ (1 − B) + B)

M = min(1, M ∗ (1 − B) + B)

Y = min(1, Y ∗ (1 − B) + l)

megjegyzés: A CMY – CMYK színterek átváltásánál a B (Black) fekete színt jelenti.

RGB  HSV (Travis)

RGB és HSV színterek közötti átszámítására a következő összefüggések:

S - Saturation

V- Value

H - Hue

ha R=max és G = min

különben ha R=max és G min

különben ha G=max és B = min

különben ha G=max és B = min

különben ha R=max

egyébként

HSV  RGB

másodlagos szín (msz)=Hex – elsődleges szín (esz)

RGB színek

ha esz =0 akkor

ha esz =1 akkor

ha esz =2 akkor

ha esz =3 akkor

ha esz =4 akkor

ha esz =5 akkor

RGB  HSI (Gonzalez and Woods)

ahol a minimumot veszi fel az R, G és a B

ha S = 0, H értelmezhetetlen.

ha akkor H=360 –H fok, normalizálni kell 0,1 –re H= H /360.

HSI  RGB (Gonzalez and Woods)

HSI és RGB színterek közötti átszámítására a következő összefüggések:

Első lépés a H-t visszaállítjuk fokokra H = 360 H

Ha akkor,

Ha akkor,

Ha akkor,

VI.A műholdas távérzékelés informatikai alapjai III.

Ebben a fejezetben megismerhetjük a térinformatikának egy másik fontos területét, amely a digitális képek, űrfelvételek kiértékelésével, jól meghatározott információ kinyerésével foglalkozik. Példákon keresztül bemutatásra kerül a digitális képfeldolgozás alapvető módszereinek és eszközeinek matematikai és informatikai háttere.