Python 序顫法(Ordered dither technique)顯示灰階影像

Ordered Dither Technique 是一個古老的方法，用黑白兩色來顯示多階的灰度影像，由於這個方法非常簡單，至今仍廣泛使用。不僅在顯示顯像，壓縮、資料安全等議題都有它的影子。


dither table 是一個小矩陣，通常是4X4或8X8，裡面儲存的是臨界值(threshold value)。序顫法就是將灰階影像的值與臨界值作比較，若灰階影像的值大於等於臨界值，則輸出白點，否則輸出黑點。通常灰階影像的尺寸遠大於dither table ，所以將灰階影像切割成與dither table一樣的小影像，每個小影像使用同一個dither table作比較。

Python的特色是矩陣運算，所以儘量使用區塊運算，而不是逐一運算每個像素點。簡而言之，儘量不要用for loop就對了。

↓程式如下

第3行：dtable 是一個8X8的dither table
第15行：rx及offx分別是width/8 的商及餘數
第16行：ry及offy分別是height/8 的商及餘數
第17-18行：bigdata 是 data右邊及下方外加灰度值為0的像素，使得bigdata的長及寬皆是8的倍數
第19行：將dither table 重複拼貼，使得 bigdtable與bigdata有相同尺寸
第20行：將bigdata與bigdtable 的比較結果放入A中
第21行：依原始尺寸取出A
第22行：由於outdata 是8 bits/pixel (雖然其值為True及False)，將結果轉成255及0
第23行：將8bpp轉換成1bpp(bits per pixel)

↓將256-level 轉換成2-level

從程式中可以看出，大部份的程式碼在處理輸入影像的長寬是否為dither table 的倍數，真正的序顫法只有一行，就是第20行。

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