ماسح SEAC
الصــــورة الرقميـــــة
الصورة الرقمية صورة مكونة من مئات الآلاف أو
ملايين المربعات الصغيرة وتدعى عناصر الصورة أو بيكسلات عندما يبدأ الحاسب برسم الصورة فإنه يقوم
يتقسيم الشاشة أو الصفحة المطبوعة الى شبكة من البيكسلات ثم يقوم باستخدام القيم
المخزنة للصورة الرقمية ليعطي لكل بيكسل لونه وسطوعه, وتدعى هذه الطريقة توضيع
الخانات bit mapping وتدعى الصور bit-maps
ــــــــــــ
الصورة الرقمية – Digital image
من ويكيبيديا
أ الصورة الرقمية هو صورة يتألف من عناصر الصورة، المعروف أيضًا باسم بكسل، مع كل محدود, كميات منفصلة من التمثيل الرقمي له الشدة أو المستوى الرمادي هذا ناتج من وظائف ثنائية الأبعاد تتغذى كمدخلات لها الإحداثيات المكانية مع x, ذ على المحور السيني والمحور الصادي ، على التوالي.[1] اعتمادًا على ما إذا كان ملف دقة الصورة تم إصلاحه ، قد يكون من المتجه أو النقطية نوع. في حد ذاته ، يشير مصطلح “الصورة الرقمية” عادة إلى الصور النقطية أو نقطية الصور (على عكس صور متجهة).[بحاجة لمصدر]
النقطية:
النقطية
الصور النقطية لديك مجموعة محدودة من رقمي تسمى القيم عناصر الصورة أو بكسل. تحتوي الصورة الرقمية على عدد ثابت من صفوف وأعمدة البكسل. البيكسلات هي أصغر عنصر فردي في الصورة ، وتحتوي على قيم قديمة تمثل سطوع لون معين في أي نقطة محددة.
عادةً ما يتم تخزين وحدات البكسل في ذاكرة الكمبيوتر كملف صورة نقطية أو خريطة نقطية ، وهي مجموعة ثنائية الأبعاد من الأعداد الصحيحة الصغيرة. غالبًا ما يتم إرسال هذه القيم أو تخزينها في ملف مضغوط شكل.
يمكن أن تكون الصور النقطية خلقت من خلال مجموعة متنوعة من أجهزة وتقنيات الإدخال ، مثل الكاميرات الرقمية, الماسحات الضوئيةوآلات قياس الإحداثيات والتوصيف الزلزالي والرادار الجوي وغير ذلك. يمكن أيضًا تصنيعها من بيانات عشوائية غير صورية ، مثل الوظائف الرياضية أو النماذج الهندسية ثلاثية الأبعاد ؛ الأخير كونه منطقة فرعية رئيسية من رسومات الحاسوب. في مجال معالجة الصور الرقمية هي دراسة الخوارزميات لتحويلها.
تنسيقات الملفات النقطية
يتعامل معظم المستخدمين مع الصور النقطية من خلال الكاميرات الرقمية ، والتي تستخدم أيًا من عدة كاميرات تنسيقات ملفات الصور.
بعض الكاميرات الرقمية تمنح حق الوصول إلى جميع البيانات التي تلتقطها الكاميرا تقريبًا باستخدام ملف تنسيق الصورة الخام. إرشادات التصوير الفوتوغرافي العالمية (UPDIG) يقترح استخدام هذه التنسيقات عندما يكون ذلك ممكنًا لأن الملفات الخام تنتج أفضل الصور جودة. تتيح تنسيقات الملفات هذه للمصور وعامل المعالجة أعلى مستوى من التحكم والدقة في الإخراج. يمنع استخدامها من خلال انتشار المعلومات المسجلة الملكية (الأسرار التجارية) لبعض صانعي الكاميرات ، ولكن كانت هناك مبادرات مثل OpenRAW للتأثير على الشركات المصنعة للإفراج عن هذه السجلات علنًا. قد يكون البديل سلبي رقمي (DNG)، أحد منتجات Adobe المسجلة الملكية الموصوف بأنه “تنسيق أرشيفي عام لبيانات خام الكاميرا الرقمية”.[2] على الرغم من أن هذا التنسيق لم يتم قبوله عالميًا بعد ، إلا أن دعم المنتج آخذ في الازدياد ، ويزداد احتراف المتخصصين في الأرشفة والمحافظة على البيئة ، الذين يعملون في منظمات محترمة ، ويقترحون أو يوصون بـ DNG لأغراض الأرشفة.[3][4][5][6][7][8][9][10]
المتجه
صور متجهة نتجت عن الهندسة الرياضية (المتجه). من الناحية الرياضية ، يتكون المتجه من المقدار ، أو الطول ، والاتجاه.
في كثير من الأحيان ، سيتم دمج العناصر النقطية والمتجهة في صورة واحدة ؛ على سبيل المثال ، في حالة وجود لوحة إعلانية بها نص (متجه) وصور (نقطية).
مثال على أنواع الملفات المتجهة هي EPS, بي دي إفو و AI.
مشاهدة الصور
يعرض برنامج عارض الصور الصور. متصفحات الانترنت يمكنه عرض تنسيقات صور الإنترنت القياسية بما في ذلك JPEG, GIF و بي إن جي. يمكن للبعض أن يظهر SVG التنسيق وهو معيار W3C شكل. في الماضي ، عندما كان الإنترنت لا يزال بطيئًا ، كان من الشائع توفير صورة “معاينة” يتم تحميلها وتظهر على موقع الويب قبل استبدالها بالصورة الرئيسية (لإعطاء انطباع أولي). أصبح الإنترنت الآن سريعًا بدرجة كافية ونادرًا ما يتم استخدام صورة المعاينة هذه.
يمكن أن تكون بعض الصور العلمية كبيرة جدًا (على سبيل المثال ، صورة بحجم 46 جيجا بكسل لملف درب التبانة، بحجم حوالي 194 جيجابايت).[11] يصعب تنزيل مثل هذه الصور وعادة ما يتم تصفحها عبر الإنترنت من خلال واجهات ويب أكثر تعقيدًا.
يقدم بعض المشاهدين ملف عرض الشرائح فائدة لعرض سلسلة من الصور.
التاريخ
مزيد من المعلومات: التصوير الرقمي § التاريخالفحص الأول الذي قام به SEAC في عام 1957ماسح SEAC
مبكرا فاكس رقمي آلات مثل نظام نقل الصور بكابل بارتلين تسبق الكاميرات الرقمية وأجهزة الكمبيوتر بعقود. تم عرض أول صورة يتم مسحها ضوئيًا وتخزينها وإعادة إنشائها بالبكسل الرقمي على معايير Eastern Automatic Computer (SEAC) في نيست.[12] استمر تقدم الصور الرقمية في أوائل الستينيات ، جنبًا إلى جنب مع تطوير برنامج الفضاء و في طبي ابحاث. مشاريع في مختبر الدفع النفاث, معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا, مختبرات بيل و ال جامعة ماري لاند، من بين أمور أخرى ، استخدام الصور الرقمية للتقدم صور الأقمار الصناعية، تحويل معايير wirephoto ، التصوير الطبي, هاتف مرئي تقنية، التعرف على الشخصية، وتحسين الصورة.[13]
تقدم سريع في التصوير الرقمي بدأ مع إدخال الدوائر المتكاملة MOS في الستينيات و المعالجات الدقيقة في أوائل السبعينيات ، جنبًا إلى جنب مع التقدم في المجالات ذات الصلة ذاكرة الكمبيوتر تخزين، تقنيات العرضو و ضغط البيانات الخوارزميات.
اختراع التصوير المقطعي المحوري (مسح CAT) ، باستخدام الأشعة السينية لإنتاج صورة رقمية “لشريحة” من خلال كائن ثلاثي الأبعاد ، كان ذا أهمية كبيرة للتشخيص الطبي. وكذلك نشأة الصور الرقمية ، الرقمنة من الصور التناظرية يسمح بتحسين واستعادة أثري القطع الأثرية وبدأ استخدامها في مجالات متنوعة مثل الطب النووي, الفلك, تطبيق القانون, دفاع و صناعة.[14]
مهدت التطورات في تكنولوجيا المعالجات الدقيقة الطريق لتطوير وتسويق الأجهزة الموصولة بالشحن (CCDs) للاستخدام في نطاق واسع من التقاط الصور الأجهزة وأزاح تدريجيا استخدام التناظرية فيلم و شريط في التصوير الفوتوغرافي والفيديو في نهاية القرن العشرين. يُسمح أيضًا بالقدرة الحاسوبية اللازمة لمعالجة التقاط الصور الرقمية مولدة بالحاسوب الصور الرقمية لتحقيق مستوى من الصقل قريب من الصورة الواقعية.[15]
مجسات الصور الرقمية
المقال الرئيسي: مستشعر الصورة
الأساس الرقمي مجسات الصورة يكون أكسيد فلز أشباه الموصلات تقنية (MOS) ،[16] الذي ينشأ من اختراع موسفيت (ترانزستور تأثير المجال MOS) بواسطة محمد محمد عطالله و Dawon Kahng في مختبرات بيل في عام 1959.[17] هذا أدى إلى تطوير الرقمية أشباه الموصلات أجهزة استشعار الصورة ، بما في ذلك شحن الجهاز إلى جانب (CCD) وبعد ذلك مستشعر CMOS.[16]
كان أول مستشعر صورة أشباه الموصلات هو CCD ، الذي طوره ويلارد س بويل و جورج إي سميث في Bell Labs عام 1969.[18] أثناء البحث عن تقنية MOS ، أدركوا أن الشحنة الكهربائية هي تشبيه للفقاعة المغناطيسية وأنه يمكن تخزينها في مكثف MOS. كما كان من السهل إلى حد ما اختلق سلسلة من المكثفات MOS على التوالي ، قاموا بتوصيل جهد مناسب لهم بحيث يمكن نقل الشحنة من واحد إلى التالي.[16] CCD عبارة عن دائرة أشباه موصلات تم استخدامها لاحقًا في الأول كاميرات فيديو رقمية إلى عن على البث التلفزيوني.[19]
عانت مجسات CCD المبكرة من تأخر المصراع. تم حل هذا إلى حد كبير مع اختراع الثنائي الضوئي المثبت (PPD).[20] تم اختراعه بواسطة نوبوكازو تيرانيشيوهيروميتسو شيراكي وياسو إيشيهارا في NEC في 1980.[20][21] كانت كاشف ضوئي هيكل مع تأخر منخفض ، منخفض الضوضاء، عالي كفاءة ذرية و منخفض الظلام الحالي.[20] في عام 1987 ، بدأ دمج PPD في معظم أجهزة CCD ، وأصبح عنصرًا أساسيًا في مستهلك الكتروني كاميرات الفيديو وثم الكاميرات الرقمية الثابتة. منذ ذلك الحين ، تم استخدام PPD في جميع مستشعرات CCD تقريبًا ثم مستشعرات CMOS.[20]
ال NMOS مستشعر البكسل النشط (APS) اخترعها أوليمبوس في اليابان خلال منتصف الثمانينيات. تم تمكين هذا من خلال التقدم في MOS تصنيع جهاز أشباه الموصلات، مع تحجيم MOSFET تصل إلى أصغر ميكرون ثم ميكرون الفرعي المستويات.[22][23] تم تصنيع NMOS APS من قبل فريق Tsutomu Nakamura في أوليمبوس في عام 1985.[24] ال CMOS تم تطوير مستشعر البكسل النشط (مستشعر CMOS) لاحقًا بواسطة إريك فوسمفريق في ناسا مختبر الدفع النفاث في عام 1993.[20] بحلول عام 2007 ، تجاوزت مبيعات مستشعرات CMOS مستشعرات CCD.[25]
ضغط الصور الرقمي
المقال الرئيسي: ضغط الصورة
تطور مهم في المجال الرقمي ضغط الصورة التكنولوجيا كانت تحويل جيب التمام منفصلة (DCT) ، أ الضياع التقنية التي اقترحها لأول مرة ناصر احمد في عام 1972.[26] أصبح ضغط DCT هو الأساس لـ JPEG، والذي تم تقديمه بواسطة مجموعة خبراء التصوير المشتركة في عام 1992.[27] يضغط JPEG الصور إلى أحجام ملفات أصغر بكثير ، وقد أصبح الأكثر استخدامًا تنسيق ملف الصورة على ال الإنترنت.[28] كانت خوارزمية ضغط DCT عالية الكفاءة مسؤولة إلى حد كبير عن الانتشار الواسع لـ الصور الرقمية و صور رقمية,[29] مع عدة مليارات من صور JPEG يتم إنتاجها يوميًا اعتبارًا من عام 2015.[30]
