Resolución de nivel de grises

Resolución de imagen

Una resolución se puede definir como el número total de píxeles de una imagen. Esto se ha discutido en Resolución de imagen. Y también hemos comentado que la claridad de una imagen no depende del número de píxeles, sino de la resolución espacial de la imagen. Esto se ha discutido en la resolución espacial. Aquí vamos a discutir otro tipo de resolución que se llama resolución de nivel de gris.

Resolución de nivel de gris

La resolución del nivel de gris se refiere al cambio predecible o determinista en las sombras o niveles de gris en una imagen.

En resumen, la resolución del nivel de gris es igual al número de bits por píxel.

Ya hemos discutido bits por píxel en nuestro tutorial de bits por píxel y requisitos de almacenamiento de imágenes. Definiremos bpp aquí brevemente.

BPP

La cantidad de colores diferentes en una imagen depende de la profundidad del color o de los bits por píxel.

Matemáticamente

La relación matemática que se puede establecer entre la resolución del nivel de gris y los bits por píxel se puede dar como.

En esta ecuación, L se refiere al número de niveles de gris. También se puede definir como los tonos de gris. Y k se refiere a bpp o bits por píxel. Entonces, el aumento de 2 a la potencia de bits por píxel es igual a la resolución del nivel de gris.

Por ejemplo:

La imagen de arriba de Einstein es una imagen en escala de grises. Significa que es una imagen con 8 bits por píxel o 8 bpp.

Ahora, si tuviéramos que calcular la resolución del nivel de gris, aquí cómo lo haremos.

Significa que la resolución del nivel de gris es 256. O de otra manera podemos decir que esta imagen tiene 256 tonos diferentes de gris.

Cuanto mayor sea el número de bits por píxel de una imagen, mayor será su resolución de nivel de gris.

Definición de resolución de nivel de gris en términos de bpp

No es necesario que una resolución de nivel de gris solo se defina en términos de niveles. También podemos definirlo en términos de bits por píxel.

Por ejemplo

Si se le da una imagen de 4 bpp y se le pide que calcule su resolución de nivel de gris. Hay dos respuestas a esa pregunta.

La primera respuesta es 16 niveles.

La segunda respuesta es de 4 bits.

Encontrar bpp a partir de la resolución de nivel de grises

También puede encontrar los bits por píxel de la resolución de nivel de gris dada. Para ello, solo tenemos que torcer un poco la fórmula.

Ecuación 1.

Esta fórmula encuentra los niveles. Ahora, si tuviéramos que encontrar los bits por píxel o, en este caso, k, simplemente lo cambiaremos así.

K = base logarítmica 2 (L) Ecuación (2)

Porque en la primera ecuación la relación entre Niveles (L) y bits por píxel (k) es exponencial. Ahora tenemos que revertirlo, por lo que la inversa de exponencial es log.

Tomemos un ejemplo para encontrar bits por píxel a partir de la resolución del nivel de gris.

Por ejemplo:

Si se le da una imagen de 256 niveles. ¿Cuáles son los bits por píxel necesarios para ello?

Poniendo 256 en la ecuación, obtenemos.

K = base logarítmica 2 (256)

K = 8.

Entonces la respuesta es 8 bits por píxel.

Resolución y cuantificación del nivel de grises:

La cuantificación se presentará formalmente en el próximo tutorial, pero aquí solo vamos a explicar la relación entre la resolución del nivel de gris y la cuantificación.

La resolución del nivel de gris se encuentra en el eje y de la señal. En el tutorial de Introducción a las señales y el sistema, hemos estudiado que la digitalización de una señal analógica requiere dos pasos. Muestreo y cuantificación.

El muestreo se realiza en el eje x. Y la cuantificación se realiza en el eje Y.

Eso significa que la digitalización de la resolución del nivel de gris de una imagen se realiza en cuantificación.