Ян П. Аллебах — американский инженер, педагог и исследователь, известный своим вкладом в науку об изображениях, включая полутоновую обработку , цифровую обработку изображений , управление цветом , визуальное восприятие и качество изображения . Он является заслуженным профессором электротехники и вычислительной техники Hewlett-Packard в Университете Пердью . [1]
Аллебах получил степень бакалавра наук в области электротехники в Университете штата Делавэр в 1972 году, а также степень MSE и доктора электротехники в Принстонском университете в 1975 и 1976 годах соответственно. После получения докторской степени он поступил на факультет электротехники в Университет штата Делавэр . В 1983 году Аллебах принял должность в Школе электротехники Университета Пердью .
Аллебах известен своим вкладом в цифровую полутоновую обработку , которая представляет собой процесс рендеринга изображений с непрерывным тоном с помощью устройств печати или отображения, которые могут напрямую отображать только относительно небольшое количество различных уровней вывода. Цифровая полутоновая обработка использует алгоритмы для создания узора текстур, которые выглядят как непрерывные тона при восприятии зрителем на соответствующем расстоянии, учитывая ограниченную способность зрительной системы человека разрешать высокие пространственные частоты. В 1977 году Аллебах опубликовал статью, которая обеспечила основу для понимания и разработки алгоритмов цифровой полутоновой обработки на основе растрирования. [2] В 1979 году он сообщил о самом первом алгоритме автоматизированного проектирования матриц дизеринга. [3] Такие методы поиска теперь обычно используются для проектирования полутоновых экранов. После 1980 года Аллебах переключил свое внимание на другое из-за отсутствия в то время практического применения его работ по полутонированию. Он продолжил исследования по синтезу цифровых дифракционных элементов (голограмм). За это время Аллебах разработал новый алгоритм поиска для проектирования цифровых дифракционных элементов, который он назвал прямым двоичным поиском или DBS. [4] Основываясь на этом исследовании, в 1992 году Аллебах и его ученик Мостафа Аналуи сообщили об изобретении алгоритма цифрового полутонового поиска прямого двоичного поиска (DBS). [5]В контексте полутонового изображения DBS представляет собой алгоритм, основанный на поиске, который минимизирует ошибку общего квадрата между воспринимаемым изображением с непрерывными тонами и воспринимаемым полутоновым изображением. Ключевым аспектом алгоритма является очень эффективный механизм оценки влияния на показатель ошибок пробных изменений полутонового изображения. Модель зрительной системы человека, которая используется для генерации воспринимаемых изображений, основана на фильтрации входного изображения с помощью функции распределения точек, полученной на основе психофизических измерений пространственной контрастной чувствительности человека-зрителя. Восемь лет дальнейшей работы привели к плодотворной публикации Аллебаха и его ученика Дэвида Либермана о DBS в 2000 году. [6]DBS — это алгоритм, основанный на итеративном поиске, поэтому его нецелесообразно внедрять в качестве встроенного приложения в принтер. Он используется как инструмент для разработки других алгоритмов полутонового изображения, реализованных во многих принтерах.
В 2004 году Аллебах и его ученик Пиншань Ли сообщили об изобретении алгоритма полутонового преобразования тонально-зависимой диффузии ошибок (TDED). [7] Алгоритм обработки полутонов TDED разрабатывается в автономном режиме, в котором веса и пороги диффузии ошибок обучаются уровень за уровнем для получения полутонового изображения на каждом уровне, для которого двумерный спектр Фурье соответствует спектру, созданному DBS. Применительно к графическому контенту в результате получается изображение, которое в микроскопическом масштабе имеет цветные точки в местах, которые не соответствуют эталонному изображению DBS, но которое в макроскопическом масштабе имеет фактически то же визуальное качество, что и эталонное изображение DBS. Алгоритм полутонового изображения TDED генерирует высококачественные полутоновые изображения с большей вычислительной эффективностью, чем алгоритм полутонового изображения DBS. HP Inc. получила патент на тонально-зависимую диффузию ошибок. [8]