What is an image

تصویر، یک سیگنال دیجیتال دو بعدی است که می توان آن را با وسایلی مانند اسکنر یا دوربین دیجیتال تهیه کرد. بنابراین در ابتدا لازم است که مفهوم سیگنال شرح داده شود.
سیگنال، یک کمیت فیزیکی قابل اندازه گیری است که نسبت به متغیرهای مستقلش الگو می شود. به زبان ریاضی، سیگنالها توابعی از یک یا چند متغیر مستقل هستند. به طور مثال، صدا یک سیگنال محسوب می شود که بر اساس فشار آکوستیکی بر حسب زمان، الگو می شود.

تصویر نیز یک سیگنال است. اگر برای تصویر، دو متغیر مکان(x,y) در نظرگرفته شود، تصویر تابعی است که تغییرات روشناییf(x,y) را بر حسب این دو متغیر نشان می دهد.
سیگنالها را می توان براساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد؛ از بین فاکتورهای مختلف، زمان، برای تمامی سیگنالها یک متغیر مستقل محسوب می شود؛ بنابراین، معمولا سیگنالها را بر حسب زمان می سنجند.

سیگنالهای پیوسته و گسسته:

وقتی متغیر مورد نظر، زمان باشد، سیگنالها به دو دسته پیوسته و گسسته قابل تقسیم بندی هستند. سیگنال پیوسته، سیگنالی است که در هر لحظه دلخواه، مقداری متناظر برای آن وجود داشته باشد. مانند سیگنال سهمی که می توان در هر زمان دلخواه، یک مقدار متناظر با آن از سهمی پیدا کرد.

در سیگنالهای گسسته، فقط درمحدوده های زمانی مشخص، مقدار تعریف می شود. مانند نمودارهای میله های.

سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال

سیگنال آنالوگ، یک سیگنال پیوسته است؛ یعنی در هر زمان دلخواه، می توان مقداری برای آن از بُرد پیداکرد. به بیان دیگر هیچ محدودیتی در دامنه و بُرد نمودار دیده نمی شود. معمولا نمودار آنها هم نرم و دنباله دار است؛ مانند امواج سینوسی.
اما سیگنالهای دیجیتال، زیرمجموعه ای از سیگنالهای گسسته هستند و می توان آنها را به صورت نقاط دنباله دار تعریف کرد. نمودار مربوط به آنها معمولا شکستگی دارد و به صورت مربعی یا پله ای است.

همانطور که از ابتدا مطرح شد، تصویر، یک سیگنال دیجیتال دو بعدی است. دیجیتالی بودن تصویر به این مفهوم است که می توان تصویر را به آرایه های مختلف تقسیم بندی نمود و فضای محدودی نیز برای هر ارایه درنظر گرفت و به این ترتیب، تصویر، قابل پردازش می شود. به هرکدام از آرایه های درنظرگرفته شده برای تصویر، picture cell یا به طور مخفف pixel گفته می شود.

اما دوبعدی بودن تصویر یعنی هر پیکسل در تصویر چه جایگاهی دارد. این جایگاه را با مختصات (x,y) نشان می دهند.
سیگنالها حاوی اطلاعات هستند و می توانند پیامی را منتقل کنند. روشنایی فاکتوری است که وقتی به تصویر دوبعدی اضافه می شود می تواند در انتقال پیام تصویر به مخاطب، سهم زیادی داشته باشد. با تغیر جایگاه منبع نوری نسبت به جسم، می توان لبه های تصویر را تغییر داد و ایجاد سه بعد کرد. به طور مثال با تغیر جایگاه منبع نوری نسبت به صورت یک شخص، می توان حالتهای مختلفی از قبیل آرامش، ترس، عصبانیت یا… را منتقل کرد.

 

گردآوری و تنظیم: فائزه مولا

مطالعه بیشتر
⦁ پردازش تصاویر دیجیتال