Nghiên cứu Khoa học
Giới thiệu Contrast và Brightness trong ảnh số
Contrast là sự khác biệt về độ sáng hoặc màu sắc sao cho một vật thể nào đó trong hình ảnh trở nên được phân biệt so với các vật thể khác. Constrast được xác định bởi sự khác biệt về màu sắc và Brightness của chính đối tượng và các đối tượng khác trong cùng trường nhìn. Nói chung, nhờ có Constrast mà hệ thống thị giác của con người có thể nhận biết được các vật thể xung quanh.
Xét trong ảnh kĩ thuật số, ta có thể xem Constrast là sự khác biệt giữa màu đen và màu trắng trong hình ảnh. Nếu không có sự tương phản bạn ta sẽ không thấy được điều gì ở trong ảnh vì sẽ không có bất kỳ sự khác biệt giữa ánh sáng và bóng tối; tất cả mọi thứ sẽ có màu đen, trắng, hoặc lờ mờ màu xám.
Hình 1 – So sánh hình ảnh Low Contrast và High Contrast
Hình ảnh High Contrast (độ tương phản cao) sẽ cho ta thấy rõ ràng sự nổi bật của ánh sánh, bóng, màu sắc và bề mặt của các vật thể trong hình ảnh.
Ngược lại, hình ảnh Low Contrast (độ tương phản thấp) là hình ảnh có tông màu hẹp, ít ấn tượng, có cảm giác bị phẳng, xám xịt.
Brightness là một thuộc tính của cảm nhận thị giác mà trong đó ta cảm giác được sự lan tỏa hoặc phản chiếu của một nguồn sáng. Hay nói cách khác, độ sáng là nhận thức được tạo ra bởi một mục tiêu thị giác. Đây là thuộc tính chủ quan hay riêng biệt của mỗi đối tượng được quan sát.
Hình 2 – Hình ảnh cho thấy sự giảm dần của Brightness theo chiều sâu
3.Thay đổi Contrast và Brightness của một ảnh và Video
Về cơ bản, việc thay đổi các thông số về Contrast, Brightness hay các thông số khác của một ảnh kĩ thuật số chính là việc thay đổi các thông số RGB của các pixel có trong ảnh số.
Có nhiều cách để thay đổi các thông số này, trong đó, cách cơ bản nhất là tác động đến các thông số RGB của các pixel trong ảnh số theo công thức dưới đây.
Nếu gọi một ảnh kĩ thuật số là dưới hàm f(i,j) với i và j lần lượt là kích thước chiều ngang và chiều dọc của bức ảnh, thì việc tác động vào các thông số Contrast và Brightness của ảnh có công thức như sau:
Trong đó, là kết quả sau khi tác động vào ảnh.
và lần lượt là các thông số về Contrast và Brightness
Mỗi là giá trị của pixel có vị trí tương ứng của ảnh số
Và nằm trong khoảng
Nếu thì ta nói ảnh có độ tương phản gấp lần ảnh gốc.
Nếu thì ta nói độ sáng của ảnh đã thay đổi một lượng so với ảnh gốc.
Ví dụ: Cho ảnh có kích thước 4x3 với giá trị các pixel như sau
Hình 3 – Ảnh số 4x3 với giá trị các pixel cho sẵn
Ta có các quá trình làm tăng/giảm Contrast và Brightness:
Hình 4 – Quá trình làm tăng Constrast với hệ số
Hình 5 – Quá trình làm giảm Constrast với hệ số
Hình 6 – Quá trình làm tăng Brightness với hệ số
Hình 7 – Quá trình làm giảm Brightness với hệ số
Đối với các thông số Contrast và Brightness trên một Video, ta vẫn có thể dễ dàng thay đổi chúng bằng cách tác động đế các thông số RGB của các điểm ảnh trên mỗi Frame của Video đó.
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐẠI HỌC DUY TÂN
Phòng 503 - K7/25 Quang Trung, Tp Đà Nẵng
(0236) 3827111(Ext 503)
feee@duytan.edu.vn
