9.2. Πίνακας συνέλιξης

9.2.1. Επισκόπηση

Εδώ είναι μια περιοχή μαθηματικών. Τα περισσότερα φίλτρα χρησιμοποιούν πίνακα συνέλιξης. Με το φίλτρο πίνακα συνέλιξης, εάν σας αρέσει, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα προσαρμοσμένο φίλτρο.

Τι είναι πίνακας συνέλιξης; Είναι πιθανό να πάρετε μια χοντρική ιδέα του, χωρίς να χρησιμοποιήσετε μαθηματικά εργαλεία που μόνο λίγοι ξέρουν. Συνέλιξη είναι η επεξεργασία ενός πίνακα από έναν άλλο που λέγεται “πυρήνας”.

Το φίλτρο πίνακα συνέλιξης χρησιμοποιεί έναν πρώτο πίνακα του οποίου η εικόνα θα επεξεργαστεί. Η εικόνα είναι μια δισδιάστατη συλλογή εικονοστοιχείων σε ορθογώνιες συντεταγμένες. Ο χρησιμοποιούμενος πυρήνας εξαρτάται από το εφέ που θέλετε.

Το GIMP χρησιμοποιεί πίνακες 5x5 ή 3x3. Θα εξετάσουμε μόνο τους πίνακες 3x3 που είναι οι πιο χρησιμοποιούμενοι και είναι αρκετοί για όλα τα εφέ που θέλετε. Εάν όλες οι τιμές περιγράμματος ενός πυρήνα ορίζονται σε μηδέν, τότε το σύστημα θα το θεωρήσει ως πίνακα 3x3.

Το φίλτρο μελετά διαδοχικά κάθε εικονοστοιχείο της εικόνας. Για καθένα τους, το οποίο αποκαλούμε το “αρχικό εικονοστοιχείο”, πολλαπλασιάζει την τιμή αυτού του εικονοστοιχείου και τις τιμές των 8 εικονοστοιχείων που το περιβάλλουν με την αντίστοιχη τιμή πυρήνα. Έπειτα προσθέτει τα αποτελέσματα και το αρχικό εικονοστοιχείο ορίζεται σε αυτήν την τελική τιμή αποτελέσματος.

Ένα απλό παράδειγμα:

Στα αριστερά είναι ο πίνακας εικόνας: κάθε εικονοστοιχείο σημειώνεται με την τιμή του. Το αρχικό εικονοστοιχείο έχει ένα κόκκινο περίγραμμα. Η περιοχή επενέργειας του πυρήνα έχει ένα πράσινο περίγραμμα. Στη μέση είναι ο πυρήνας και στα δεξιά είναι το αποτέλεσμα συνέλιξης.

Να τι συμβαίνει: το φίλτρο διαβάζει διαδοχικά, από αριστερά στα δεξιά και από πάνω προς τα κάτω, όλα τα εικονοστοιχεία της περιοχής επενέργειας πυρήνα. Πολλαπλασιάζει την τιμή καθενός τους με την αντίστοιχη τιμή πυρήνα και προσθέτει τα αποτελέσματα. Το αρχικό εικονοστοιχείο έγινε 42: (40*0)+(42*1)+(46*0) + (46*0)+(50*0)+(55*0) + (52*0)+(56*0)+(58*0) = 42. (το φίλτρο δεν δουλεύει στην εικόνα αλλά σε ένα αντίγραφο). Ως ένα γραφικό αποτέλεσμα, το αρχικό εικονοστοιχείο μετακινήθηκε ένα εικονοστοιχείο προς τα κάτω.

9.2.2. Ενεργοποίηση του φίλτρου

Αυτό το φίλτρο βρίσκεται στο μενού παραθύρου εικόνας κάτω από ΦιλτραΓενικάΠίνακας συνέλιξης….

9.2.3. Επιλογές

Σχήμα 17.161. Επιλογές “πίνακα συνέλιξης”

Επιλογές πίνακα συνέλιξης

Πίνακας

Αυτός είναι ένας πίνακας πυρήνα 5x5: εισάγετε τις επιθυμητές τιμές άμεσα στα πλαίσια.

Διαιρέτης

Το αποτέλεσμα του προηγούμενου υπολογισμού θα διαιρεθεί με το διαιρέτη. Σπάνια θα χρησιμοποιήσετε 1, που αφήνει το αποτέλεσμα αμετάβλητο και 9 ή 25 ανάλογα με το μέγεθος του πίνακα, που δίνει το μέσο όρο των τιμών εικονοστοιχείου.

Αντιστάθμιση

Αυτή η τιμή προστίθεται στο αποτέλεσμα της διαίρεσης. Αυτό είναι χρήσιμο εάν το αποτέλεσμα μπορεί να είναι αρνητικό. Αυτή η αντιστάθμιση ίσως να είναι αρνητική.

Περίγραμμα

Όταν το αρχικό εικονοστοιχείο είναι στο περίγραμμα, ένα μέρος του πυρήνα είναι εκτός εικόνας. Πρέπει να αποφασίσετε τι θα πρέπει να κάνει το φίλτρο:

Από αριστερά: πηγαία εικόνα, Επέκταση περιγράμματος, Αναδίπλωση περιγράμματος, Περικοπή περιγράμματος

Επέκταση

Αυτό το τμήμα του πυρήνα δεν λαμβάνεται υπόψη.

Αναδίπλωση

Αυτό το τμήμα του πυρήνα θα μελετήσει εικονοστοιχεία στο αντίθετο περίγραμμα, έτσι εικονοστοιχεία που εξαφανίζονται από μια πλευρά επανεμφανίζονται στην άλλη πλευρά.

Περικοπή

Εικονοστοιχεία στα περιγράμματα δεν τροποποιούνται, αλλά περικόπτονται.

Κανάλια

Μπορείτε να διαλέξετε εδώ ένα ή περισσότερα κανάλια με τα οποία θα δουλέψει το φίλτρο.

Κανονικοποίηση

Εάν αυτή η επιλογή σημειωθεί, ο διαιρέτης παίρνει την τιμή του αποτελέσματος της συνέλιξης. Εάν αυτό το αποτέλεσμα είναι μηδέν (δεν είναι δυνατό να διαιρέσετε με μηδέν), τότε εφαρμόζεται αντιστάθμιση 128. Εάν είναι αρνητικό (αρνητικό χρώμα δεν είναι δυνατό), εφαρμόζεται μια αντιστάθμιση 255 (αντιστρέφει το αποτέλεσμα).

Βαρύτητα άλφα

Εάν αυτή η επιλογή δεν σημειωθεί, το φίλτρο δεν λαμβάνει υπόψη διαφάνεια και αυτό μπορεί να είναι η αιτία μερικών παρασίτων κατά τη θόλωση.

9.2.4. Παραδείγματα

Ο σχεδιασμός πυρήνων βασίζεται σε μαθηματικά υψηλού επιπέδου. Μπορείτε να βρείτε έτοιμους πυρήνες στον ιστό. Ιδού μερικά παραδείγματα:

Σχήμα 17.162. Όξυνση

Όξυνση
Όξυνση

Σχήμα 17.163. Θόλωση

Θόλωση
Θόλωση

Σχήμα 17.164. Βελτίωση ακμής

Βελτίωση ακμής
Βελτίωση ακμής

Σχήμα 17.165. Ανίχνευση άκρης

Ανίχνευση άκρης
Ανίχνευση άκρης

Σχήμα 17.166. Χάραξη

Χάραξη
Χάραξη