چندی سازی برداری چیست؟

چندی سازی برداری، کمی سازی برداری و یا رقمی سازی برداری
 

مفهوم کلی نمونه برداری وکوانتیزه سازی تصاویر

 همانطور که می دانید  تنوع رنگ در طبیعت بسیار زیاد است. اما هنگام تصویر گرفتن از طبیعت و مشاهده تصویر گرفته شده با دوربین یا موبایل و ... می بینیم که از برخی از رنگها صرف نظر شده است (کاهش تعداد پیکسلهای رنگی)، همچنین با ذخیره کردن تصویر به روی کامپیوتر،متوجه می شویم که تعداد پیکسلها کاهش یافته  است، یا پیکسلهای مشابه ادغام می شوند و یا پیکسلهای مشابه به روی سیستم  ثبت نمی شوند.

 

برای اینکه بتوانیم تصاویر را در محیط کامپیوتری مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم، لازم است که یک تصویر هم از لحاظ مکانی و هم از لحاظ سطوح شدت روشنایی(دامنه) گسسته شود. تصاویری واقعی که توسط چشم مشاهده می کنیم، اندازه و سطوح شدت روشنایی بینهایتی دارند و به عبارت دیگر مقادیر پیوسته ای هستند و اگر بخواهیم این اطلاعات را با این حجم در کامپیوتر نگه داریم نیاز به حافظه بسیار بالایی داریم. لذا لازم است که تصاویر را نمونه برداری و کوانتیزه کنیم تا بتوانیم پردازشهای لازم را انجام دهیم که معمولا این عمل را دوربین عکاسی انجام میدهد. یک دیجیتال کننده در دوربین وجود دارد که تصاویر را هم نمونه بردای و هم کوانتیزه می کند.

 

 یکی از پرکاربردترین متدها به منظور فشرده سازی تصاویر،  VQ می باشد.  مکانیزم VQ ، کاربردهای زیادی دارد که می توان به کاربرد آن برای فشرده سازی  داده ها (متن،صوت،عدد)اشاره نمود. با فشرده سازی تصویر ،رمز گذار( encoder ) ،آدرسی از کلمه کدها ایجاد میکند که به بردار تصویر ورودی نزدیک باشد. و رمز گشا(decoder) از این درسها برای بازیابی بردار تصویر استفاده میکند.

 
کتاب کد ،یک عامل کلیدی تاثیر گذار به روی کارایی فرایند فشرده سازی تصویر می باشد.

کوانتیزه سازی تصاویر(quantization)
کوانتیزه سازی تصاویر سطوح نامحدود(پیوسته) شدت روشنایی را به یک محدوده گسسته تبدیل کنیم. به عبارت دیگر می خواهیم تعداد سطوح شدت روشنایی را کم کنیم و تصویر را نمایش دهیم. واقعیت اینه که چشم انسان همه رنگهای واقعی را نمی بیند و یا اینطور بگیم که چشم ما بین رنگهای خیلی نزدیک بهم نمیتوان تفاوتی قائل بشه!  پس لزومی نداره همه رنگها را نشان دهیم. برای اینکه بتوانیم رنگهای خیلی شبیه را حذف کنیم، از کوانتیزه سازی استفاده می کنیم. در واقع بازه ای از رنگ های مشابه را با یک رنگ نشان می دهیم. و اینطور تعداد سطوح شدت روشنایی را کم می کنیم.

                                                                                                               کوانتیزه کردن یک سیگنال با دامنه ی پیوسته با تعداد سطوح روشنایی مختلف

هر چقدر تعداد سطوح شدت روشنایی بیشتر باشد، تصویر واقعی تر نشان داده می شود و هرچقدر تعداد سطوح کمتر باشد تصویر به سمت سیاه و سفید نزدیک خواهد شد.

 

همانطور که مشاهده می کنید وقتی تعداد سطوح ۲ می شود تصویر به باینری (سیاه و سفید) تبدیل می شود.