4、有序抖動算法（ordereddither）

    
　　在這種加網(wǎng)算法中，將輸入圖像和一個周期的閾值矩陣（或稱為加網(wǎng)矩陣）進(jìn)行比較。閾值矩陣，這里n定義了閾值矩陣的周期。

   
　　 對于一個特定的閾值矩陣t(n)，其有序抖動加網(wǎng)算法可以如下描述：

    
　　輸入圖像應(yīng)該被歸一化，即0≤x(n)≤1。當(dāng)h(n)=0時，半色調(diào)輸出的像素為白點(diǎn)，當(dāng)h(n)=1時，半色調(diào)出的像素為黑點(diǎn)。閾值矩陣決定了當(dāng)亮度減小時網(wǎng)點(diǎn)變成黑點(diǎn)的順序，它也決定了半色調(diào)圖像的質(zhì)量。有序抖動算法隨著閾值矩陣的不同設(shè)計而具有不同的特點(diǎn)，最簡單的閾值矩陣是那種每個像素點(diǎn)都是固定值的矩陣：t(n)=0.5。如果對圖像實行具有這種閾值矩陣的有序抖動算法，大多數(shù)存在連續(xù)調(diào)圖像的細(xì)節(jié)被丟失，并且得到的相應(yīng)半色調(diào)圖像對比原連續(xù)調(diào)圖像存在很大的失真。

    
　　一般來說，有序抖動分為點(diǎn)聚集有序抖動和點(diǎn)離散有序抖動。點(diǎn)聚集有序抖動的加網(wǎng)矩陣被精心設(shè)計以模擬半色調(diào)處理過程。當(dāng)連續(xù)調(diào)圖像的像素密度減小時，網(wǎng)點(diǎn)將在像素的周圍生成。點(diǎn)離散有序抖動的設(shè)計規(guī)則是由bayer提出的。他的研究指出，非理想人工紋理的可見性可以通過對不同亮度等級的網(wǎng)點(diǎn)模式進(jìn)行傅立葉分析得到。當(dāng)一個一致色塊的網(wǎng)點(diǎn)模式在不同波長都有成分時，有限波長中最長波長對應(yīng)的成分就是可見度最高的成分。基于這個標(biāo)準(zhǔn)，bayer設(shè)計了優(yōu)化的加網(wǎng)矩陣，應(yīng)用這個矩陣的點(diǎn)離散有序抖動得到的半色調(diào)圖像包含了更多的可見細(xì)節(jié)。

    
　　盡管點(diǎn)離散有序抖動保留了更多的細(xì)節(jié)，但由于“網(wǎng)點(diǎn)增加”的原因，在實際應(yīng)用中卻經(jīng)常使用點(diǎn)聚集有序抖動。網(wǎng)點(diǎn)增加是由打印機(jī)的非理想特性造成的，雖然可以假定理想的打印機(jī)能夠產(chǎn)生具有預(yù)先定義的幾何形狀如方形的網(wǎng)點(diǎn)，但由于油墨從預(yù)先定義的幾何形狀向周圍像素的擴(kuò)散，就會產(chǎn)生網(wǎng)點(diǎn)增加現(xiàn)象。而當(dāng)連續(xù)調(diào)圖像的像素密度降低時，網(wǎng)點(diǎn)將從周圍像素生成，所以點(diǎn)聚集有序抖動更易于阻止網(wǎng)點(diǎn)增加，從而在整體上減少了半色調(diào)圖像中的網(wǎng)點(diǎn)增加效應(yīng)。

    
　　總體說來，在這些半色調(diào)算法中，產(chǎn)生的半色調(diào)圖像質(zhì)量最好的是迭代算法，但是由于過于復(fù)雜的計算量，一般不在實時處理算法中使用。誤差擴(kuò)散算法是目前最為流行的半色調(diào)算法，其產(chǎn)生的半色調(diào)圖像無明顯龜紋，視覺效果較好。抖動算法實現(xiàn)簡單，但在階調(diào)再現(xiàn)、空間分辨率和可見紋理等方面都存在一定的缺陷。而點(diǎn)擴(kuò)散算法實現(xiàn)了并行處理，但半色調(diào)圖像質(zhì)量方面還有待改善。



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