Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Логотип / торговая марка Photo Compact Disc (PCD)
Логотип / торговая марка Kodak Photo CD
Компакт-диск с фотографиями Kodak и упаковка

Photo CD - это система, разработанная Kodak для оцифровки и сохранения фотографий на компакт-диск. Запущенные в 1991 году [1] диски были разработаны для хранения почти 100 высококачественных изображений, отсканированных отпечатков и слайдов с использованием специального патентованного кодирования. Photo CD определены в Beige Book и соответствуют спецификациям CD-ROM XA и CD-i Bridge . Они были предназначены для воспроизведения на проигрывателях CD-i, проигрывателях Photo CD ( например , PowerCD от Apple ) и на любом компьютере с подходящим программным обеспечением ( например, SilverFast DC или HDR LaserSoft Imaging ).

Система не получила массового использования среди потребителей отчасти из-за ее патентованной природы, быстро падающих цен на сканеры и отсутствия приводов CD-ROM в большинстве домашних персональных компьютеров того времени. Кроме того, для домашнего использования Photo CD использовались телевизоры на основе ЭЛТ . Однако они были разработаны для движущихся изображений. Их типичное мерцание стало проблемой при просмотре фотографий. Система Photo CD получила признание среди профессиональных фотографов из-за низкой стоимости сканирования пленки высокого качества. До Photo CD, специалисты , которые хотели оцифровать свои образы фильма были вынуждены платить гораздо более высокую плату , чтобы получить барабан сканирования по ихпленочные негативы и прозрачные пленки . И JPEG [2], и JPEG 2000 [3] поддерживают цветовое пространство PhotoYCC, как описано ниже, которое используется в файлах pcd.

Варианты [ править ]

Мастер-диск Kodak Pro Photo CD содержит 25 изображений с максимальным разрешением 6144 x 4096 пикселей (шесть разрешений на файл, базовое / от 16 до 64 базового). Этот тип подходит для пленки 120, 4x5, но также и для пленки с небольшими картинками, если требуется самое высокое разрешение.

Отдельным от формата Photo CD является собственный формат Kodak "Portfolio CD", который сочетает в себе аудио CD Red Book и PCD Beige Book с интерактивными меню и горячими точками на изображениях PCD. Некоторые автономные плееры Philips Photo / Audio CD могли воспроизводить компакт-диски Portfolio, а приложение проигрывателя Windows было свободно доступно. Компакт-диск Kodak Portfolio не определен ни в одной конкретной книге Rainbow.

История [ править ]

Система Photo CD была анонсирована компанией Kodak в 1990 году. [4] Photo CD была предназначена для широкого спектра фотографических потребностей, начиная от компактных фотоаппаратов потребительского уровня и заканчивая высококлассными профессионалами, использующими широкоформатную пленку 4x5. Первые продукты Photo CD, включая сканеры для лабораторий обработки и плееры Photo CD для потребителей, стали доступны в 1992 году. [4] Ожидается, что к 1997 году проект обойдется в 600 миллионов долларов, а операционная прибыль составит 100 миллионов долларов. [5] Kodak вступила в ряд партнерских отношений с целью расширения использования Photo CD. Это включало, например, договоренность с LL Bean в 1992 году, согласно которой каталог будет распространяться в формате Photo CD [6].и договоренность с Silicon Graphics в 1993 году о том, чтобы все рабочие станции Silicon Graphics для обработки изображений могли работать с оптическими дисками Kodak Photo CD. [7] Эти меры, вместе с относительно низкой тогда стоимостью в 3 доллара за изображение и удобством, сделали Photo CD предпочтительным решением для обработки цифровых изображений для многих фотографов в середине-конце 1990-х годов. [8]

К 2000 году более 140 лабораторий по обработке Photo CD в США были активны, и намного больше за пределами США [8]. Однако к концу 1990-х Photo CD уступили место альтернативным форматам, в основном основанным на стандартном промышленном формате JPEG . [9] В потребительском сегменте относительно неэффективная схема сжатия формата Photo CD означала, что файлы Photo CD были значительно больше, чем файлы JPEG аналогичного качества, и, следовательно, менее удобны для передачи через Интернет и т. Д. Например, 16Base Photo Образ компакт-диска размером 5,5 Мб можно закодировать как изображение в формате JPEG размером 2,1 Мб с качеством 80%, визуально неотличимое от оригинала. [10]Когда в начале 1990-х годов был разработан формат Photo CD, целью дизайна было создание недорогих устройств для воспроизведения на телевизоре. В то время доступная технология исключала двумерные схемы сжатия, такие как JPEG, но к концу 1990-х годов достижения в области микропроцессорных технологий переместили сжатие JPEG / PNG в диапазон даже очень недорогой бытовой электроники.

В профессиональном и продвинутом любительском сегментах Photo CD уступили место недорогим настольным сканерам, например, от Nikon и Minolta среднего класса, и барабанным сканерам очень высокого класса. [11] Хотя разрешение пикселей Photo CD все еще было сопоставимым или лучше, чем у альтернатив, Photo CD страдает рядом других недостатков. Во-первых, цветовое пространство Photo CD, предназначенное для отображения на телевизоре, меньше, чем может быть достигнуто даже недорогим настольным сканером. Во-вторых, цветопередача изображений Photo CD менялась со временем и с разными версиями сканера; Сканеры 4050 имели другую цветопередачу по сравнению с более ранними версиями. [12] [13]В-третьих, динамический диапазон сканирования был ниже, чем у настольных сканеров. Тесты того времени показали, что рейтинг dmax (мера максимальной достижимой плотности) Photo CD составлял 2,8–3,0, в то время как широко доступные настольные сканеры достигали 4,2, [14] существенная разница. В результате этого, а также проблем Photo CD с цветопередачей, к 2004 году профессиональный сегмент пользовательского сообщества в целом отвернулся от Photo CD. [11]

В розничном сегменте, хотя изначально фото компакт-диски были относительно популярны среди потребителей, для лабораторий обработки это в значительной степени стало экономическим провалом. Во время своего представления Kodak утверждал, что затраты на обработку для лабораторий будут близки к 1 доллару за изображение [8], что позволит лаборатории выгодно продавать по цене 3 доллара за изображение. Однако это обещание так и не было реализовано, что часто приводило к торопливому процессу сканирования, что приводило к снижению качества. [12] В результате потери доли рынка Photo CD и значительных корпоративных потерь, частично приписываемых Kodak Management своим бизнесом по сканированию, [15]Компания Kodak отказалась от этого формата в период 2001–2004 годов. К 2004 году сканеры Kodak 4050 Photo CD предлагались бесплатно всем, кто платил за их удаление более чем в одной лаборатории обработки. [16] Этот отказ вызвал серьезные споры как в то время, так и впоследствии, поскольку технические характеристики формата Photo CD никогда не были опубликованы компанией Kodak. Photo CD остается часто цитируемым примером «бесхозного формата» и опасностей патентованных форматов изображений в фотографических кругах. [17] [18] [19]

Несмотря на то, что Kodak не публикует спецификации для формата Photo CD, он был подвергнут обратной инженерии, что позволяет конвертировать изображения в более современные форматы. Первоначальная работа по обратному проектированию была выполнена Хадмутом Данишем из Университета Карлсруэ, который расшифровал формат, изучая шестнадцатеричные дампы файлов Photo CD, а затем в начале 1990-х написал hpcdtoppm, конвертирующий изображения Photo CD в формат PPM. [20] [21] В начале 1990-х годов hpcdtoppm широко распространялся как часть различных дистрибутивов Linux, но с тех пор от него почти полностью отказались из-за опасений по поводу ограничительных условий лицензии hpcdtoppm [22] [23] [24]и отсутствие управления цветом. Однако работа Хадмута Даниша по обратному проектированию была использована для создания ряда других реализаций декодеров Photo CD с открытым исходным кодом, таких как ImageMagick. [25] В 2009 году pcdtojpeg был создан под лицензией GPL с открытым исходным кодом . Также автор признал, что он основан на работе обратного инжиниринга Хадмута Даниша, pcdtojpeg позволяет декодировать метаданные Photo CD, управляется цветом и может декодировать все известные варианты файлов Photo CD. [26] В настоящее время hpcdtoppm и pcdtojpeg вместе составляют основу общедоступной информации о технических деталях формата Photo CD.

Формат изображения [ править ]

Компоненты изображения [ править ]

Образы Photo CD хранятся в виде иерархии компонентов в диапазоне от Base / 16 до 64Base, которые относятся к различным разрешениям изображений, которые могут быть восстановлены. [27]Базовое изображение с разрешением по яркости 512 строк на 768 пикселей обычно используется для телевизионных систем. Изображения с более высоким разрешением обычно используются для фотографических изображений. Изображения с базовым и более низким разрешением обычно используются для указателей файлов и эскизов. Компоненты, используемые для создания разрешений от Base / 16 до 16Base, хранятся в одном файле, который называется Image Pac. Изображения Base, Base / 4 и Base / 16 хранятся без сжатия, чтобы их можно было легко извлечь для отображения. Изображения 4Base и 16Base хранятся в сжатом виде и в виде дельт (инкрементных изображений) от разрешения ниже их. Обратите внимание, что все разрешения до максимального разрешения в файле (на самом деле Image Pac) присутствуют одновременно. Так, например, файл 16Base содержит изображения Base / 16, Base / 4, Base и 4Base, а также компоненты 16Base. Шестой компонент,64Base хранится в отдельных файлах на Photo CD как часть IMAGE PAC Extension (IPE). Он существует только на дисках Photo CD Pro Master.

Кодировка [ править ]

Изображения PCD используют кодирование PhotoYCC с гамма-преобразованием. [27] [28] Согласно этой схеме, чтобы закодировать отсканированные изображения в файл Photo CD, первым шагом является предварительная форма данных RGB с помощью нелинейного преобразования (то же самое, что и позже в стандарте xvYCC ):

Здесь число 1,099 имеет значение 1 + 5,5 * β = 1,099296826809442 ... и β имеет значение 0,018053968510807, а 0,099 равно 1,099 - 1. [29] В результате цвета, выходящие за пределы диапазона, определенного CCIR 809 [ sic ] (должно быть 709) первичные цвета кодируются отрицательными значениями. Значения линейного RGB от -0,20 до 2,00, а нелинейного RGB 'от -0,43357 до 1,402278.

Предварительно сформированные значения RGB затем преобразуются в яркость и два компонента цветности с помощью соответствующей матрицы преобразования CCIR 601-1:

Наконец, компоненты яркости и цветности масштабируются до 8-битных значений по следующим уравнениям:

Необычность этой схемы кодирования заключается в том, что она позволяет изображениям Photo CD представлять цвета, превышающие 100%, то есть « белее белого ». [30] Во время появления Photo CD это позволяло отображать изображения на аналоговых телевизорах дня с более яркими и живыми цветами, чем в противном случае. Это было приемлемо, поскольку аналоговые телевизоры того времени были разработаны так, чтобы выходить за пределы своего 100% уровня без резких скачков. Однако этот аспект кодирования Photo CD несовместим с современными форматами изображений и является причиной хорошо задокументированной проблемы «Выдувание ярких моментов» при преобразовании изображений Photo CD в более современные форматы. [31] [32] Все современные форматы фотографий требуют 100% жесткого обрезания (форматы видео вYUV по- прежнему имеет запас по пространству, который присутствует на телевизорах высокого уровня), что приводит к отсечению светлых участков в преобразованных изображениях, если не выполняется какая-либо форма отображения яркости и цветности для Photo CD. [31]

Сжатие [ править ]

Образы Photo CD используют три формы сжатия, чтобы уменьшить требования к хранению изображений. [27] Во-первых, субдискретизация цветности уменьшает размер изображения примерно на 50%. Эта подвыборка имеет коэффициент 4 для изображений 4Base и коэффициент 2 (4: 2: 0) для всех других разрешений. Во-вторых, дополнительное уменьшение размера достигается путем декомпозиции данных изображения с самым высоким разрешением и сохранения компонентов 4Base, 16Base и 64Base в качестве остатков (отличий от пикселей на предыдущем уровне разрешения). Наконец, в-третьих, система Photo CD использует форму квантования и кодирования Хаффмана.для дальнейшего сжатия этих остаточных данных. Это кодирование Хаффмана выполняется по принципу "строка за строкой" изображения. Таблицы Хаффмана закодированы в образ Photo CD и имеют разную длину в зависимости от класса сжатия. Эти классы: [33]

  • 1 класс - пленка 35 мм; пиктограмма на бумажном носителе,
  • 2 класс - широкоформатная пленка,
  • класс 3 - текст и графика, высокое разрешение,
  • 4 класс - текст и графика, высокий динамический диапазон.

Например, для перекомпоновки изображения 1024 строк на 1536 пикселей, базовое изображение яркости 512 строк на 768 пикселей (которое не является ни «остаточным», ни сжатым по Хаффману) интерполируется в изображение размером 1024 строки на 1536 пикселей. Затем остаток 4Base размером 1024 строки на 1536 пикселей распаковывается из его закодированной по Хаффману формы, и его элементы добавляются к каждому соответствующему пикселю. Результирующее изображение содержит детали для полного дискретизированного изображения размером 1024 на 1536 пикселей. Чтобы перекомпоновать изображение с разрешением 2048 строк на 3072 пикселя, процесс по существу повторяется с использованием остатка 4Base и 16Base. Аналогичная операция впоследствии используется для изменения композиции строки 4096 с разрешением 6144 пикселей. На каждом этапе идентичный процесс применяется к каналам цветности.

Цветовое пространство [ править ]

В изображениях на фото-компакт-дисках номинально используется цветовое пространство Рекомендации 709 CCIR (ныне Рекомендация ITU-R BT.709) и точка белого D65 . [27] [30] Это цветовое пространство, первоначально разработанное для использования в аналоговом телевидении PAL и NTSC, было выбрано, чтобы обеспечить легкое воспроизведение изображений Photo CD на телевизорах. Однако на практике цветовое пространство изображений Photo CD значительно отличается от Rec. 709. Во-первых, схема кодирования Photo CD допускает более 100% значений для цветовых компонентов, что позволяет изображениям Photo CD отображать цвета, выходящие за рамки номинального Rec. 709 гамма. [31] Кроме того, для достижения точной цветопередачи, особенно при сканировании реверсивной пленки, компания Kodak сочла необходимым предоставить цветовые профили, специфичные для типа пленки и сканера. [34] В результате к тому времени, когда формат Photo CD вышел из употребления, в изображениях Photo CD широко использовались пять различных цветовых пространств (PCD 4050 - это номер модели сканера):

  • Цвет Негатив
  • Универсал Е-6
  • Универсал К-14
  • PCD 4050 E-6
  • PCD 4050 К-14

Таким образом, хотя использование общего цветового пространства Photo CD обеспечит воспроизведение цвета, приемлемое для многих целей, например, для просмотра миниатюрных изображений в Интернете, для достижения полностью точной цветопередачи, например, для фотографических целей, любого дисплея Photo CD или программное обеспечение для преобразования должно использовать правильный цветовой профиль для комбинации исходного носителя и модели сканера.

Преобразование образов Photo CD [ править ]

Для практического использования любые изображения Photo CD необходимо преобразовать в современный формат, такой как JPEG , TIFF или DNG . Несмотря на то, что существует большое количество доступных программ преобразования изображений, как коммерческих, так и бесплатных или с открытым исходным кодом , большинство из них способны выполнять только базовые преобразования с низким разрешением (часто только в базовое разрешение, 512x768). Основными отличительными особенностями программ с точки зрения возможностей Photo CD являются:

  • Возможность конвертировать изображения с максимальным разрешением, в идеале до уровня 64Base (4096x6144).
  • Правильная обработка выделения. Раздутые или обрезанные блики - обычная проблема многих пакетов преобразования Photo CD. [31] После того, как выделение обрезается программой преобразования, информация не может быть восстановлена ​​с помощью более поздних манипуляций. Многие программные пакеты для Windows частично исправляют проблему выделения с помощью «взломанной» DLL, созданной Тедом Феликсом. [35]
  • Использование специальных цветовых профилей сканера и пленки. Если такие профили не используются, цветопередача изображения будет неправильной, [34] часто, особенно для переворачиваемых (слайдовых) пленок, что очень заметно. [36]
  • Извлечение метаданных. Метаданные - это такая информация, как дата выполнения сканирования, номер модели сканера и тип пленки. Эта информация не только полезна для пользователя, но также имеет решающее значение при выборе соответствующего цветового профиля, поскольку они зависят от типа пленки и сканера. [34]

Сравнение программного обеспечения для преобразования фото компакт-дисков [ править ]

В таблице ниже сравниваются некоторые из наиболее известных вариантов преобразования изображений Photo CD. [37] [38] [39]

См. Также [ править ]

  • Компакт-диск с изображениями , аналогичный продукт, также выпущенный компанией Kodak.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Крук, Иордания. "Что случилось с моментом Kodak?" . Techcrunch . Проверено 15 июля 2019 .
  2. ^ "exiftool / exiftool" . GitHub . Проверено 18 января 20 .
  3. ^ «Проект окончательного комитета JPEG 2000 Часть II» (PDF) . web.archive.org . 2014-07-09. п. 184 . Проверено 18 января 20 .
  4. ^ a b Eastman Kodak. «История Kodak 1990–1999» . Кодак . Архивировано из оригинала на 1 ноября 2004 года . Проверено 2 марта 2010 .
  5. ^ Гаветти, G; Хендерсон, Р. Георгий, С: Kodak и цифровая революция (A) , стр. 4. Гарвардская школа бизнеса, 2005 г.
  6. ^ The Wall Street Journal Western Edition. «Kodak нацеливает концепцию Photo CD на коммерческие фирмы» . Проверено 2 марта 2010 .
  7. ^ Нью-Йорк Таймс. «Silicon Graphics для использования компакт-дисков Kodak Photo CD; для проблемного производителя пленки - применение новой технологии» . Проверено 2 марта 2010 .
  8. ^ a b c Брайан П. Лоулер. "Что случилось с фото компакт-диском?" . Проверено 2 марта 2010 .
  9. ^ Истман Кодак. «Сравнение компакт-дисков Kodak Picture CD и дисков Kodak Photo CD» . Кодак . Архивировано из оригинального 14 декабря 2005 года . Проверено 2 марта 2010 .
  10. ^ Изображение BlownJohn.pcd [1] протестировано с pcdtojpeg V1.06 3 марта 2010 г.
  11. ^ a b www.flatbed-scanner-review.org. «35-мм пленочные сканеры для 35-мм слайдов и пленок» . Архивировано из оригинального 28 ноября 1999 года . Проверено 2 марта 2010 .
  12. ^ а б Ctein. "Так что насчет Kodak?" . Проверено 2 марта 2010 .
  13. ^ Истман Кодак. «Улучшенные преобразования KODAK CMS для использования с дисками Photo CD» . Кодак . Архивировано из оригинала 6 мая 1999 года . Проверено 2 марта 2010 .
  14. ^ photo.net. "Фото компакт-диск против настольного сканера" . Архивировано из оригинала на 2008-09-23 . Проверено 2 марта 2010 .
  15. ^ Гаветти, G; Хендерсон, Р. Георгий, S: Kodak и цифровая революция (A) , страницы 5-6. Гарвардская школа бизнеса, 2005 г.
  16. ^ photo.net. «Помощь со сканером Kodak PCD 4050» . Проверено 2 марта 2010 .
  17. ^ Ричард Андерсон. «Форматы архивных файлов» . dpbestflow.org . Проверено 2 марта 2010 .
  18. ^ Светящийся пейзаж. "Зачем использовать Тифф?" . Архивировано из оригинального 18 -го марта 2012 года . Проверено 1 октября 2010 .
  19. ^ Список рассылки Pentax-Discuss. «OT: преобразование формата Kodak PhotoCD, например, в TIFF?» . Почтовый архив . Проверено 2 марта 2010 .
  20. ^ RPC Роджерс. "Страница пользователя hpcdtoppm" . Проверено 2 марта 2010 .
  21. ^ Дик Филлипс. «Программа для просмотра компакт-дисков с фотографиями» . Архивировано из оригинала на 2011-07-07 . Проверено 2 марта 2010 .
  22. ^ Стив Макинтайр. "netpbm-10.35.74 / doc / copyright_summary" . Проверено 2 марта 2010 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ KOMATSU Shinichiro. «графика / netpbm: удалить NO_CDROM» . Проверено 2 марта 2010 .
  24. ^ Карл Гетц. «Ошибка (несвободное программное обеспечение)» . Проверено 2 марта 2010 .
  25. ^ Джон Cristy: ImageMagick 5.5.6 pcd.c исходный код комментарии . ImageMagick, 01 марта 2003 г.
  26. ^ Сэнди Макгаффог. "keychainDD и pcdtojpeg вне ..." Источник 2010-03-02 .
  27. ^ a b c d Компания Eastman Kodak: схемы цветового кодирования и сжатия PhotoYCC, статья № 4 - из серии «Полное использование изображений фото компакт-дисков», Информационный бюллетень фото CD PCD045 , 2003.
  28. ^ «Цветовое пространство Kodak PhotoYCC для изображений PhotoCD» . www5.in.tum.de . Проверено 23 декабря 2020 .
  29. ^ "H.273: Независимые от кодирования кодовые точки для идентификации типа видеосигнала" . www.itu.int . Проверено 23 декабря 2020 .
  30. ^ a b Компания Eastman Kodak: Использование информации Beyond 100% White, статья № 1 - из серии «Полное использование изображений фото компакт-дисков», Информационный бюллетень фото CD PCD042 , 2003.
  31. ^ a b c d Компания Eastman Kodak: Регулировка баланса изображений, статья № 3 - из серии «Полное использование изображений для фото компакт-дисков», Информационный бюллетень по фото CD PCD044 , 2003.
  32. ^ Тед Феликс. «Проблема с потерянными наиболее яркими моментами на компакт-диске Kodak Photo CD» . Проверено 14 марта 2010 .
  33. ^ Сэнди Макгаффог. "Исходный код pcdtojpeg V1.06" . Проверено 14 марта 2010 .
  34. ^ a b c Компания Eastman Kodak: Универсальные условия для пленок с обратным обращением , статья № 2 - из серии «Полное использование изображений для фото-компакт-дисков», Информационный бюллетень по фото-CD PCD043 , 1993.
  35. ^ Тед Феликс. «Исправление библиотеки Kodak Photo CD Library» . Проверено 2 марта 2010 .
  36. ^ pcdMagic. «Цветовые профили» . Архивировано из оригинала на 20 июня 2010 года . Проверено 2 марта 2010 .
  37. ^ а б Тед Феликс. «Программное обеспечение, которое действительно поддерживает Photo CD» . Проверено 2 марта 2010 .
  38. ^ Apple Inc. "Что такое iPhoto?" . Архивировано из оригинала 9 января 2004 года . Проверено 2 марта 2010 .
  39. ^ а б в г pcdMagic. «Матрица сравнения продуктов» . Архивировано из оригинала на 20 июня 2010 года . Проверено 2 марта 2010 .
  40. ^ afatac. «Конвертировать PhotoCD в Jpeg - странный цвет» . ImageMagick . Проверено 2 марта 2010 .
  41. ^ pcdMagic. «Часто задаваемые вопросы. Почему экспортируемые изображения JPEG экспортируются в цветовом пространстве sRGB, а не в чем-то более широком, например, Abobe RGB?» . Архивировано из оригинала на 20 июня 2010 года . Проверено 14 января 2013 .
  42. ^ "Фото CD в цвете CIELAB" . web.archive.org . 2005-09-08 . Проверено 27 декабря 2020 .
  43. ^ Adobe Corporation. «Не удается открыть файлы Kodak PhotoCD в Photoshop CS3» . Проверено 2 марта 2010 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница компакт-диска с фотографиями на официальном сайте Kodak на Wayback Machine (архивировано 27 июня 2001 г.)
  • Сравнение Kodak форматов Photo CD и Picture CD на Wayback Machine (архивировано 21 апреля 2016 г.)
  • Дополнительная информация на компакт-диске с фотографиями и изображениями.
  • Инструмент для преобразования Photo CD в веб-страницы
  • Сайт компакт-диска с фотографиями Теда Феликса
  • pcdtojpeg
  • pcdMagic