Halftone ve Halftone Görüntü Oluşturma

Halftone kelimesi dilimize noktalı biçim şeklinde çevrilebilir. Halftone işlemi gri rengin farklı tonlarını kullanarak beyaz kağıt üzerine uygun bir şekilde siyah noktaların yerleştirilmesi şeklindedir. İnsan gözünün alçak geçiren uzaysal frekans özelliğinden dolayı noktalar kümesi birbirlerine çok yakın olduğunda bu noktalar insanlar tarafından görünmez hale gelir. Yani noktalar belirli bir şekilde görünmeyip toplu noktalardan oluşmuş bir cisim şeklinde görülmektedir.

 

 

Halftone görüntüler süreklilik arz eden bir renk tonunda ki görünüme sahip olup belirli bir pattern içerisinden seçilmiş noktalara sahiptirler. Aşağıda verilen şekilde farklı büyüklükteki noktaları temsil etmek için yoğunluklar kullanılmıştır.

Günümüzde kullanılan çok değişik türde halftone görüntüler vardır bunlar aşağıdaki gibidir.

• Renkli Halftone Görüntüler
• Siyah ve beyaz İkili Halftone Görüntüler
• Geleneksel Halftone Görüntüler
• Sayısal Halftone Görüntüler

 

Yapılan çalışmada kullanılan halftone görüntü türü ise Binary formda olan Halftone görüntülerdir. Bu tip halftone görüntüler çok miktarda değişik şekilde gri tonlarında pixeller barındırırlar. Ve bunlar genellikle gazete basımı sırasında matbaalarda kullanılmaktadır. Gazete sayfaları basılırken orijinal görüntüde sürekli bir renk tonunu temsil eden kısımları için değişik şekildeki gri tonlarını, siyah noktalardan oluşan pattern kümesine dönüştürülürler. Açık gri tonları içeren resimler birbirlerinden uzakta küçük siyah noktalar içerirler. Koyu gri tonlarını içeren resimler ise birbirlerine yakın ve büyük siyah noktalar içerirler.

Halftone görüntüler elde etmek için çeşitli algoritmalar geçmişten bugüne önerilmiştitr. Bunlardan en çok tutulanlar ise Floyd-Steinberg algoritması ve Hilbert-Curve algoritmalarıdır. Bu çalışmada kullanılan halftone görüntüler Floyd Steinberg algoritması ile elde edilmiştir. Floyd Steinberg algoritmasının uygulanması için görüntüler gri formatta olmaları gerekmektedir.

Aşağıda bir görüntünün gri formata nasıl dönüştürüldüğü anlatılmaktadır.

 

 

Resmi Gri formata dönüştürme

Resimler yukarıda da belirtildiği gibi Kırmızı, yeşil ve mavi renklerden oluşmaktadır. Görüntüler Gri formata dönüştürülürken bu 3 değerin ortalaması alınır. Ve bu işlem resmin tüm pixelleri için tekrarlanır. Bir diğer yöntem ise pixellerin belirli katsayılarla çarpılmasıyla elde edilen değerin kırmızı, yeşil ve mavi kanala iletilmesiyle oluşur. Gri resmi oluşturan pseudo kod aşağıda verilmiştir.

For i=0 to height

For j=0 to Width

{

Temp=(p[0]+p[1]+p[2]) /3;

p[0]=p[1]=p[2]=Temp;

p+=3;

}

Aşağıda verilen şekilde bir görüntünün gri formata dönüştürülmüş hali verilmiştir.

 

Çalışmada elde edilen halftone görüntüler için gerekli Floyd-Steinberg algoritmasının Pseudo kodu verilmiştir.

Başlangıç setlemeleri:

 

 

A 0;

b 255;

c (a+b)/2;

p işlem yaptığımız resmin pixellerini tutan değişken olmaktadır.

For i=0 to height

For j=0 to width

İf( p[i,j] < c )

p[i,j] 255;

e p[i,j] -b;

else

p[i,j] 0;

e p[i,j] - a;

P(i+1,j) p[i+1,j] + (3/8*e);

P(i,j+1) p[i,j+1] + (3/8*e);

P(i+1,j+1) p[i+1, j+1] + (3/8*e);

 

Yapılan çalışmada herhangi 2 tane secret görüntü ve 2 tane cover görüntü Floyd steinberg algoritması kullanılarak halftone formatına dönüştürülmesi işlemi aşağıda verilmiştir.Bu görüntüler çalışma için girdi verileri olarak kullanılabilir.