By Victor Powell
Obrázkové jádro je malá matice, která slouží k aplikaci efektů podobných těm, které můžete najít ve Photoshopu nebo Gimpu, jako je rozmazání, doostření, prokreslení nebo reliéf. Používají se také ve strojovém učení pro „extrakci prvků“, což je technika pro určení nejdůležitějších částí obrázku. V této souvislosti se tento proces označuje obecněji jako „konvoluce“ (viz: konvoluční neuronové sítě.)
Abychom viděli, jak fungují, začněme prohlídkou černobílého obrázku. Matice vlevo obsahuje čísla v rozsahu 0 až 255, z nichž každé odpovídá jasu jednoho pixelu na obrázku obličeje. Velký, zrnitý obrázek byl zvětšen, aby byl lépe vidět; poslední obrázek má „skutečnou“ velikost.
Projdeme aplikací následujícího jádra 3×3 {{selectedKernel}} na obrázek obličeje shora.
Níže pro každý blok pixelů 3×3 v obrázku vlevo vynásobíme každý pixel odpovídající položkou jádra a pak odečteme součet. Tento součet se stane novým pixelem v obrázku vpravo. Najeďte na pixel na obou obrázcích, abyste viděli, jak se vypočítá jeho hodnota.
Jednou z jemností tohoto procesu je, co dělat podél okrajů obrázku. Například levý horní roh vstupního obrázku má pouze tři sousedy. Jedním ze způsobů, jak to vyřešit, je rozšířit hodnoty okrajů o jedničku v původním obrázku a zároveň zachovat stejnou velikost našeho nového obrázku. V této ukázce jsme místo toho tyto hodnoty ignorovali tím, že jsme je udělali černé.
Tady je hřiště, kde můžete vybrat různé matice jádra a podívat se, jak ovlivňují původní obrázek, nebo si sestavit vlastní jádro. Můžete také nahrát vlastní obrázek nebo použít živé video, pokud to váš prohlížeč podporuje.
Jádro doostření zdůrazňuje rozdíly v hodnotách sousedních pixelů. Díky tomu vypadá obraz živější.
Jádro rozostření odstraňuje rozdíly v hodnotách sousedních pixelů.
Jádro reliéfu (podobné jádru sobel a někdy označované jako stejné) vytváří iluzi hloubky zdůrazněním rozdílů pixelů v daném směru. V tomto případě ve směru podél čáry z levého horního rohu do pravého dolního rohu.
Jádro vtisku ponechává obraz beze změny. Jak nudné!“
Vlastní jádro je takové, jaké si ho vytvoříte.
Jádra obrysová se používají k zobrazení pouze rozdílů v hodnotách sousedních pixelů v určitém směru.
Jádro obrysové (nazývané také „hranové“) se používá ke zvýraznění velkých rozdílů v hodnotách pixelů. Pixel vedle sousedních pixelů s téměř stejnou intenzitou se v novém obrázku zobrazí černě, zatímco pixel vedle sousedních pixelů, které se výrazně liší, se zobrazí bíle.
Další informace naleznete ve vynikající dokumentaci Gimpu o používání obrysových jader. Vlastní filtry můžete použít také ve Photoshopu, a to tak, že přejdete do nabídky Filtr -> Ostatní -> Vlastní…
.
