9 Temmuz 2017 Pazar

Bilgisayarda Görüntü Ve Sayı Dizileri

Merhabalar arkadaşlarım bu gün sizlerle bir bilgisayar nasıl görebilir onu öğreneceğiz.

Bilgisayarda Görüntü
Bir görüntü bilgisayarda nasıl tutulur bakalım.
Bizim gördüğümüz görüntü bilgisayar içerisinde sayı dizisi olarak tutulmaktadır.
Öncelikle siyah-beyaz tonlarındaki görüntülerden bahsedelim daha sonra renkli fotoğraflardan bahsedeceğiz.

GrayScale:
Bunu sizlere açıklamak için aşağıdaki görseli hazırladım:


Sağ tarafta gördüğünüz siyah tonlarında bizim ekranda gördüğümüz bir görüntü sol tarafta gördüğünüzde bu fotoğrafın bilgisayar içerisinde tutulan sayı dizisi. Her bir sayı bir pikselin değerini göstermektedir.
Sayı dizisine dikkat ederseniz, 255 ile gösterilen yerler ekranda beyaz olarak; 0 olarak gösterilen yerler siyah olarak gösterilmiş.
Eğer bir led son güçte(bu değer 255'i göstermektedir.) yanarsa tam bir beyaz ışık ortaya çıkar. Fakat eğer led hiç yanmazsa orası karanlık gözükecektir. 0-255 arasındaki değerler ise siyah tonlarını göstermektedir, değer ne kadar yüksek olursa led o kadar parlak(beyaz) ışık verecektir.

Sayı dizilerinden biraz bahsedelim. Matematikten de hatırlayacağımız üzere yukarıdaki dizi 2 boyutlu bir dizidir. Peki nedir bu boyut meselesi ?

Boyutlar:
Sizlere boyutları şu şekilde anlatmak istiyorum:
Diyelim odanızın içinde bir top olsun.(havada asılı durduğunu var sayalım.) Şimdi bana bu topun yerini söyleminizi istiyorum? Benim tam odanın girişinde duvara dayalı olduğumu düşünün. Ne yaparsınız?
Bana sağ-sol, yukarı ve de ileri gibi komutlar vererek topu bulmamı sağlayabilirsiniz.
Ama eğer bana sağ sol derseniz hala duvara dayalı olurum yani topa ulaşamam çünkü bu odanın bir yüksekliği ve genişliği var. Bana yukarı aşağı derseniz o topun tam karşısında olabilirim ama unutmayın bu odanın genişliği var yani bana ileri git ya da geri git demezseniz topa asla ulaşamam.
Dolayısıyla bir şeylerin yerini saptamamız içi bir koordinat sistemine ihtiyacımız var.

Ek: Diyelim o topa ulaştım fakat ben ulaşmadan bir dakika önce yere düştü bana topun orda bulunduğu zamanı söylemeniz gerekir ki topa tam anlamıyla ulaşabileyim. Yani zaman 4. boyut olarak kabul edilmekte.

Sayı dizileri, aşağıdaki görselde gösterilmektedir:


Bizde 2 boyutlu dizileri(matrix) siyah tonlarındaki fotoğraflarda kullanmaktayız. Satırlar ve sutunlar içindeki her sayı bir pikselin değerini tutmaktadır.

Renkli Fotoğraflar:
Siyah beyaz fotoğrafın nasıl oluştuğunu anladık peki ama renkliler?
Her rengi oluşturmak için farklı renkte yeni bir lede mi ihtiyacımız var? İmkansız. Biliyorsunuz ki 3 ana rengi karıştırarak farklı renkler elde edebiliriz. Kırmızı-Yeşil-Mavi (RGB) bu renklerde üç ledi yan yana koyarsak ve üçünü de açarsak beyaz ışık görürüz. Üçünü de söndürürsek karanlık(siyah) olacaktır. Farklı renkler için farklı kombinasyonlar kullanabiliriz. Unutmayalım her bir led 0 ile 255 arasında bir değer alabiliyordu.
Aşağıdaki grafikte bu 3 rengin değerlerine göre karıştırılmasıyla ortaya çıkan renkler gösterilmektedir:


Yukarıda siyah tonlarındaki fotoğraf için oluşturulmuş sayı dizisini görmüştük. Bu dizi satır ve stunlardan(2 boyutlu) oluşmaktaydı. Peki biz bu diziden üç tane kullansak yani her bir renk (Kırmızı-Yeşil-Mavi) için farklı tablo(satır-stun) oluştursak renkli görüntüler elde edebiliriz(Bu sefer 3 boyutlu bir dizi olur).

Aşağıda gördüğünüz fotoğrafa uzaktan baktığınızda bir bayan fotoğrafı görüyorsunuz herşey normal gözüküyor fakat fotoğrafa yaklaştıkça bu normal renklerin aslında farklı güçte yanan kırmızı, yeşil ve mavi renklerinin karışımından oluştuğunu anlayabiliyorsunuz:


Farklı bir örnek daha verecek olursak:


Aşağıda da bir RGB dizisi örneği görüyoruz:


Bilgisayarda görüntü bu şekilde tutulmaktadır.

İleride görüntü işleme, makine öğrenmesi ve derin öğrenme ile ilgili dersler paylaşacağım ve görüntünün ne olduğunu bilmek bu dersler için çok önemli.

Görüntü işleme ve diğer konulardaki en güncel çalışmalarım için GitHub sayfama göz atabilirsiniz.

Umarım yararlı olmuştur.
Sorularınızı, isteklerinizi ve önerilerinizi bekliyorum.
İyi çalışmalar dilerim.

Share this

0 Comment to "Bilgisayarda Görüntü Ve Sayı Dizileri"

Yorum Gönderme