Bilder Flashcards
Sind Lichtwellen longitudinal oder transversal?
transversal
Was ist die Polarisation?
Was definiert die Farbe bei Licht?
Frequenz
Was definiert die Helligkeit bei Licht?
Amplitude
Welche Stufen durchläuft das Visuelle System?
- Physikalische Rezeption von Stimuli
- Verarbeitung und Interpretation des Stimulus
Wie läuft Sehen schrittweise ab?
(1) Signal-Empfang
(2) Projektion auf Retina
(3) Optischer Nerv
(4) Binokularität
(5) Erkennen & Interpretieren
Nenne die entsprechenden Teile des Auges
Wofür sind die Zapfen zuständig?
Farb- und Tagessehen (Photopische Sehen)
Worin lassen sich die Zapfen unterteilen?
3 Typen (S, M, L) unterschiedlicher Wellenlängensensitivität
Wofür sind die Stäbchen zuständig?
Hell- Dunkel-Empfindung, Dämmerungssehen (Skotopischen Sehen)
Was besagt die Dreifarbentheorie im Bezug auf die Fotorezeptoren?
Dass es zwei Arten gibt
- Zapfen und
- Stäbchen
Was ist das sehbare Wellenlängenspektrum?
380 bis 750nm
Wie gut können Menschen zwischen Farben differenzieren?
Was besagt die Dreifarbentheorie allgemein?
dass jede von uns wahrnehmbare Farbe sich durch Kombination von Licht von nur drei verschiedenen Wellenlängen herstellen lässt
Was besagt die Gegenfarbtentheorie?
dass drei getrennte Prozesse in Netzhaut mit je zwei Gegenfarben, mit je einem hemmenden und einem erregenden Anteil, die nach einem Gleichgewicht streben
Nenne die Gegenfarbpaare
- Blau–Gelb
- Rot–Grün und
- Schwarz–Weiß
Nenne die zwei Paradigmen zur Darstellung von Bildern
- Vektorgrafik
- Rastergrafik
Beschreibe Vektorgrafiken
Vektorgrafik ist aus grafischen Primitiven wie Linien, Kreisen, Polygonen oder allgemeinen Kurven (Splines) zusammengesetzt
Beschriebe Rastergrafiken
Rastergradfik bestehen aus rasterförmigen Anordnung von Bildpunkten (engl. Pixel), denen jeweils Farbe zugeordnet ist
Was ist ein Vektorbildschirm?
Vektorbildschirm ist auf Kathodenstrahlröhre basierender Bildschirmtyp, der grafische Primitive, z.B. Punkte und Linien, direkt mit frei beweglichem Kathodenstrahl ohne festen Strahlweg darstellt
Was ist eine Kathodenstrahlröhre?
- Kathodenstrahlröhre (engl. cathode ray tube, CRT) ist Elektronenröhre, die gebündelten Elektronenstrahl erzeugt
- Elektronenstrahl wird mittels magnetischer oder elektrischer Felder abgelenkt bzw. moduliert
- Bild wird erzeugt, wenn Elektronenstrahl auf Leuchtsto”-Schicht tri”t
Nenne Vorteile von Vektorbildschirmen
- geringer Speicheraufwand (Display-Liste)
- keine Aliasingeffekte
Nenne Nachteile von Vektorbildschirmen
- begrenzte Komplexität darstellbarer Information (Vektordarstellung)
- Flimmern bei viel Bildinhalt
Beschreibe Rastebildschirme
Rasterbildschirm ist diskretes Display mit rasterförmiger Anordnung von Bildpunkten (engl. Pixel), denen jeweils Farbe zugeordnet ist
Wieso ist ein Rasterbildschirm besser als ein Vektorbildschirm?
Rasterbildschirm ist einfacher und generischer zu verwenden als Vektor- Display, z.B. im Bereich der Digitalfotogra!e, Satellitenbilder…
Beschreibe LCD Displays
Flüssigkristallanzeige (engl. Liquid Crystal Display, LCD) ist Bildschirm, dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird
Beschreibe Plasmabildschirme
Plasmabildschirm (engl. Plasma Display Panel) ist Farbflachbildschirm, der verschiedenfarbiges Licht mit Hilfe von Leuchtstoffen erzeugt, die durch von Gasentladungen erzeugtes Plasma angeregt werden
Beschreibe OLED Bildschirme
Organische Leuchtdiode (engl. Organic Light Emitting Diode, OLED) ist leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien
Beschreibe Elektronisches Papier
Elektronisches Papier (engl. (kurz) E- Paper) sind Displays, die Aussehen von Tinte bzw. Farbe auf Papier nachbilden
- E-Paper-Displays reflektieren wie normales Papier Licht
Wie gewichtet man RGB, um ein Graustufenbild zu erhalten?
Kanalgewichtung: Graustufenintensität I = 0.299R + 0.587G + 0.114B (NTSC-
Standard für Luminanz)
Beschreibe die Farbsubtraktion
Nenne ein Farbsubtraktionmodell und beschreibe es
Wie lässt sich von RGB nach CMY konvertieren?
Nenne Probleme mit CMY und dessen Lösung
- schwarz ist am häu!gsten verwendete Farbe von Schriftstücken
- schwarz im CMY-Farbmodell (1,1,1) ist in Praxis eher grau-braun
- durch Übereinanderdrucken aller drei Farb- sto”e mit voller Intensität weicht Papier auf
- Erweiterung: CMYK-Farbmodell erweitert CMY um “Key“
– Farbseparation von “Schwarz”, was ansonsten durch Absorption von Cyan, Magenta und Yellow erfolgen muss
➡ optimiert für Drucker
Was ist die Munsell-Notation?
Unterteilt Farben in
- Hue
- Chroma und
- Value
Was ist das HSV-Farbnmodell?
Beschreibe das YCbCr-Farbmodell
- für Digitalfernsehen entwickelt
- teilt Farbinformation auf in Grundhelligkeit Y und zwei Farbkomponenten Cb (Blue- Yellow Chrominance) und Cr (Red-Green Chrominance)
Beschreibe das CIE Farbmodell
- geräeteunabhängig
- drei Primärfarben Rot, Grün und Blau wurden bzgl. ihrer Wellenlänge durch CIE im Jahr 1931 standardisiert
- X, Y und Z beschreiben hypothetische, nicht realisierbare Farben, mit denen alle sichtbaren Farben erzeugt werden können
- Erzeugung einer Farbe kommt dabei ohne negative Werte aus
Was gibt die Farbtiefe an?
bestimmt die Anzahl darstellbarer Farben mit einer entsprechenden Anzahl von Bits, die dafür benötigt werden
Was erlaubt der Alphakanal?
Überblendung von Bildern
Was gibt der Alphakanal an?
Die Transparenz eines Pixels
Welche Möglichkeiten zur Farbkodierung der Pixel gibt es?
- Jeder Pixel beinhaltet Farbwert bezüglich des verwendeten Farbmodells
- Alle verwendeten Farben werden in Farbtabelle gespeichert und jeder Pixel enthält Verweis auf entsprechenden Eintrag
Nenne verlustfreie Kompressionsverfahren von Bildern
- Portable Network Graphics (PNG)
- Graphics Interchange Format (GIF)
Nenne verlustbehaftete Kompressionsverfahren von Bildern
Joint Photographic Experts Group (JPEG)
Beschreibe Graphics Interchange Format (GIF)
- GIF bietet verlustfreie Kompression für Bilder mit geringer Farbtiefe (8 Bit) und unterstützt 1-Bit Alphawert
- Farbinformationen werden in Farbpalette abgelegt
- Farbinformationen werden horizontal von oben links bis unten rechts als Bitstrom gelesen und mittels LZW-Algorithmus gespeichert
Beschreibe Portable Network Graphics (PNG)
- PNG nutzt prädiktive Kodierung mit Vor-Filtern
- für jeden Pixelwert werden Farbwerte abgespeichert
Wie funktioniert die prädiktive Kodierung mit Vor-Filtern?
- Vor-Filter nutzen Korrelationen von benachbarten Farbwerte
- Bildpunkte werden über Differenz zu Nachbarpunkten beschrieben (Delta- Kodierung)
- resultierende Bits werden mit freier Variante des LZW-Algorithmus und Entropiekodierung nach Huffman kodiert
Wann kann bei einem PNG eine Filtermöglichkeit gewählt weden?
Zu jeder Bildzeile kann eine von fünf Filtermöglichkeiten bestimmt werden
Welche Filtermöglchkeiten gibt es bei PNGs?
Wovon hängt die Menge der Daten einen digitalisierten Bildes ab, bei verlustbehafteten Kompressionen?
- Abtasthäufigkeit (Diskretisierung, d.h. Anzahl der Pixel)
- Abtastgenauigkeit (Quantisierung, d.h. Farbtiefe)
Wie wird verlustbehaftet durch Kompression reduziert?
durch Reduktion der Anzahl an Abtastungen und/oder Genauigkeit der Abtastungen
Beschreibe Joint Photographic Experts Group (JPEG)
Beschreibe das Chroma-Subsampling
Beschreibe das Vorgehen bei DCT
- Unterteilung des Bildes in Blöcke aus jeweils 8x8-Pixel
- Darstellung der einzelnen Blöcke bei 8 Bit in Graustufen
- Helligkeitsverlauf / Verlauf der Werte einer Zeile als Welle plotten
- Beliebiger Verlauf wird durch 8 Basisfrequenzen darstellbar
- Den 8 Werten einer Zeile werden 8 neue Werte, sog. DCT-Koeffizienten zugeordnet, welche Angeben, mit welchem Anteil eine Basisfunktion vorkommt
- Darstellung als Summe
Was ist die DC-Komponente F(0,0)?
Maß für Mittelwert aller Pixel innerhalb eines Teilbildes
Wie werden die anderen Komponenten mit F(u,v) mit u und v von null verschieden genannt?
AC-Komponenten
Wird Speicherplatz durch DCT reduziert?
Nein
Warum nutzt man DCT?
- hohe Frequenzanteile sind oft weniger stark vorhanden als niedrigere
- hohe Frequenzen spielen bei Wahrnehmung des Bildes kaum eine Rolle
somit später gut komprimierbar
Wie findet die Quantisierung nach dem DCT durchgeführt wurde statt?
Werden DC-Komponenten prädiktiv kodiert?
Ja, da benachbarte Blöcke oft ähnliche Grundtöne haben
Wie werden AC-Komponenten ausgelesen und kodiert?
im Zick-Zack-Muster mit Lauflängenkodierung
anschließend Entropiekodierung
Wie wird die „Nearest color“ bei GIF bestimmt?
Was ist Dithering?
Das Dithering, auch als Fehlerdiffusion bezeichnet, ist eine Technik in der Computergrafik, um bei Bildern, die aufgrund technischer Einschränkungen mit verringerter Farbtiefe wiedergegeben werden müssen, die Illusion einer größeren Farbtiefe zu erzeugen.
wofür stehen a:b:c beim Chroma-Subsampling?
Was sind Punktoperationen?
ändern Werte einzelner Pixel ohne Nachbarpixel zu betrachten
Was sind homogene Punktoperationen?
Koordinaten werden nicht berücksichtigt
Was sind inhomogene Punktoperationen?
Koordinaten werden berücksichtigt
Wozu führt ein Spreizen der Werte bei einem Histogrammausgleich von den Farbwerten eines Bidles?
zu besserem Kontrast
Wie funktioniert ein Histogrammausgleich?
Funktion
Wie manipulieren Filter Pixel?
beziehen Informationen von mehreren Pixeln (meist aus Nachbarschaft) im Originalbild mit ein
Beschreibe die Flatungsfunktion
Was tut ein Weichzecihner?
Was ist der Sobel-Operator?
einfacher Kantendetektions-Filter
Was ist der Moiré-Effekt?
Wie lässt sich der Moiré-Effekt verringern?
Moiré-Effekt lässt sich durch Weichzeichner vor Skalierung reduzieren
Was sind Treppeneffekte?
Was ist das Antialiasing?
Anwednung nach Vergrößerung
