Resim Nasıl Oluşur?

Resmi Oluşturan Etmenler

Görüntü nesnelerin üzerine gelen güneş ışınlarının yansımasıyla oluşmaktadır. Bu görüntüyü ise bilgisayara kayıt etmek için mercekler kullanılmaktadır. Mercekler yansıyan ışık dalgalarını bir algılayıcı sensör üzerine düşürerek görüntünün kayıt edilmesini sağlamaktadır. Resmin ortamdan yansıyıp len üzerinde kayıt edilmesini etkileyen 2 farklı etmenimiz vardır. Bunlar çekilen ortamı aydınlatan ışık kaynağının şiddeti(illumination) ve ışık kaynağının aydınlatmasıyla nesnelerden ışığın yansıma şiddetidir(reflectance).Görüntünün kayıt edilmesi kayıt eden cihazın merceğine ve algılayıcı sensörün kalitesine göre değişmektedir. Görüntünün kayıt edilmesndeki kalite etmenleri 2 boyutdadır. Bu boyutlardan ilki renk derinliği ikincisi ise resme ait çözünürlük değeridir.

Resmin Tanımlanması

Derinliğin anlamı kayıt edilecek olan her bir pikselin kaç farklı değer alabileceğidir. Örneğin 1 bir derinliğe sahip olan bir resim 2^1=2 değer alabilir bu değerler 0 ve 1’dir. Sonuç olarak ise siyah beyaz resim karşımıza çıkmaktadır.

Çözünürlüğün anlamı ise bir resim için kayıt edilen piksel sayısıdır. Bu piksel sayısı standart olarak En X Boy olarak verilmektedir. Örneğin 1920 X 1080 çözünürlüğü demek o resmin oluşması için 1920 sütun ve 1080 adet satır oluşturulmuştur.

Şekil 1: Resim Elementleri(Gri olan kareler siyah beyaz karelerin devamıdır, ayrıca bir renk değildir.)

Şekil 1’de de görüldüğü üzere bir resmin çözünürlüğü demek o resim için içerisinde bulunan hücre sayısı demektir. Şekil 1’deki resmi incelediğimizde sadece üzerinde 2 farklı türde renk bulunmaktadır bu renkler siyah ve beyazdır. Yani Şekil 1deki gibi bir resmi oluşturmak için 1 bir derinlik bize yetecektir. Resmin hafızada kapladığı yerin hesaplamasına geçecek olursak eğer hesaplaması aşağıdaki gibi yapılmaktadır;

  • Her bir hücresi 1 bit derinliktedir.
  • Üzerinde 1920 x 1080(2,073,600‬) adet hücre bulunmaktadır.
  • 2073600 x 1(2073600) bize resmin kaç bit yer tutacağını verir.
  • Sonuç olarak resmimizi hafızada kayıt etmek için 253.125KB alana ihtiyacımız vardır.

Sonuç olarak elde edilen resim boyutu daha düşük bir sayıya indirilebilir. Bir resmin boyudunu kayıt ederken daha düşük boyutlara indirmek için sıkıştırma algoritmaları kullanılmaktadır. Bu algoritmalar sonucunda resmin uzantısı da değişmektedir. Sıkıştırma algoritmaları sıkıştırma işlemini kayıplı sıkıştırma ve kayıpsız sıkıştırma olarak iki tipte yapmaktadır.

Sonuç

Görüntü işleme alanına şimdi yavaştan girmeye başlayalım. Elimizde neler var?, Resmimiz kaç boyutlu?, Resim matematiksel olarak nasıl ifade edilebilir?, Resmi oluşturan etmenler nelerdir?

  • Resim 3 boyutludur
    • En X Boy X Derinlik
  • Resmi en ve boy olarak modellersek bir f(x,y) fonksiyonu denilebilir.
  • Resmi oluşturan etmenler illumination ve reflectance’dir
    • 0 < i(x,y) < ∞ :Her zaman bir ışık kaynağı vardır bundan dolayı sıfıra eşit olamaz.
    • 0 < r(x,y) < 1
  • Resim nedir?
    • f(x,y) = i(x,y) r(x,y)