What is Digital Image? - ภาพดิจิทัลคืออะไร

ภาพของวัตถุต่างๆ ที่เราเห็นใีนชีิวิตประจำวัน เป็นผลมาจากการตอบสนองของเซลล์รับแสงในตามนุษย์เราต่อแสงจากวัตถุต่างๆ เหล่านั้น แสงจากจากวัตถุเดียวกันแต่ต่างบริเวณกัน หรือจากวัตถุต่างประเภทกัน มีความเข้มในแต่ละความยาวคลื่นของแสงที่แตกต่างกันไม่มากก็น้อย เมื่อเดินทางเข้าสู่ตาและตกกระทบบนเซลล์รับแสง จะส่งผลให้เซลล์รับแสงต่างๆ ตอบสนองต่อแสงแตกต่างกันไปด้วย จึงทำให้มนุษย์เราสามารถเห็นภาพของ วัตถุต่างๆ การตอบสนองต่อแสงของเซลล์รับแสง ทำให้เกิดการผลิตสัญญาณส่งไปยังสมอง เพื่อประมวลว่า วัตถุที่ตาเห็นเป็นอะไร มีขนาด สี รูปร่าง รูปทรง และพื้นผิว เป็นอย่างไร

หากเรานำเครื่องมือวัดแสงมาวัดปริมาณแสงจากวัตถุต่างๆ จะพบว่าได้เป็นตัวเลขในระบบเลขฐานสิบที่มีค่าแตกต่างกันหลากหลาย โดยมีความละเอียดเป็นทศนิยมได้ เมื่อจัดเรียงค่าจากมากไปน้อยก็ดี
หรือน้อยไปมากก็ดี จะพบว่าค่าต่างๆ นั้นเรียงต่อเนื่องกัน ดังนั้น ภาพที่เราเห็น อันเกิดจากแสงจากวัตถุที่มีค่าความเข้มที่แตกต่างกันหลากหลายนี้ จึงมีชื่อเรียกว่า “ภาพแอนะล็อก (analog image)” เพราะค่าปริมาณแสงมีค่า ในระบบเลขฐานสิบ และมีความต่อเนื่อง จึงจัดเป็นค่าแบบแอนะล็อก ภาพแอนะล็อกมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "ภาพน้ำหนักสีต่อเนื่อง (continuous tone image)"

ตัวอย่างที่สำคัญของภาพแอนะล็อกอีกตัวอย่างหนึ่ง คือ ภาพถ่าย ในกรณีของการถ่ายภาพแบบเดิม แสงทำให้ฟิล์มถ่ายภาพเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และเมื่อนำไปสร้างภาพด้วยน้ำยา ภาพของแสงก็จะปรากฏขึ้น ความเข้มอ่อนของน้ำหนักสีในภาพแปรตามปริมาณของแสงที่ตกกระทบบนฟิล์มถ่ายภาพนั่นเอง ภาพที่ได้จึงมีน้ำหนักสีที่ต่อเนื่อง ในกรณีของการถ่ายภาพดิจิทัล ก็มีภาพแอนะล็อกเกิดขึ้นเช่นเดียวกัน โดยอุปกรณ์รับแสงภายในกล้องถ่ายภาพดิจิทัล มีหน้าที่แปลงพลังงานแสงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้าเกิดขึ้นมากน้อย แปรตามความเข้มของแสง ดังนั้นสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดขึ้น จึงเป็นสัญญาณแอนะล็อก และภาพที่ได้ในขั้นตอนนี้ย่อมจัดว่าเป็นภาพแอนะล็อกด้วย แม้ว่าเราจะไม่สามารถเห็นได้ก็ตาม

การที่ต้องนำข้อมูลสัญญาณไฟฟ้าแอนะล็อกที่ได้ไปประมวลด้วยคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่อยู่ภายในกล้องหรือถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอื่น ทำให้มีความจำเป็นต้องมีการแปลงข้อมูลแอนะล็อกให้เป็นดิจิทัลเสียก่อน เช่นนี้แล้ว ภาพดิจิทัล คือ ข้อมูลแบบดิจิทัลของภาพ ซึ่งสามารถเก็บไว้ใน
แสดงได้ด้วย เปลี่ยนแปลงแก้ไขได้ด้วย ประมวลได้ด้วย และ/หรือถ่ายโอนได้ด้วย (ระบบ) คอมพิวเตอร์ดิจิทัล ที่ต้องระบุว่าคอมพิวเตอร์ดิจิทัล ก็เพื่อต้องการให้เกิดความชัดเจน เนื่องจากในอดีต มีคอมพิวเตอร์ประเภทแอนะล็อกด้วย อย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในปัจจุบัน เป็นคอมพิวเตอร์ประเภทดิจิทัล ดังนั้นจากนี้เป็นต้นไป เมื่อกล่าวถึงคอมพิวเตอร์ ก็ให้หมายถึงคอมพิวเตอร์ดิจิทัล

ข้อมูลดิจิทัลที่เล็กที่สุด เรียกว่า บิต (bit) Bit เป็นรูปย่อของ “Binary digit” Binary digit หมายถึง เลขโดดในระบบเลขฐานสอง กล่าวคือ 0 และ 1 ในทางคอมพิวเตอร์ ใช้สถานะสองอย่างเป็นรหัสแทนข้อมูลภาพ เพื่อให้เกิดความเข้าใจ ขอยกตัวอย่าง การสร้างตัวพยัญชนะ “H” โดยใช้ 0 และ 1 เป็นรหัสบิต ดังนี้

จากภาพ 0 เป็นรหัสแทนสถานะไม่มีแสงหรือเป็นสีดำ และ 1 เป็นรหัสแทนสถานะมีแสงหรือเป็นสีขาว บิต 0 หรือ 1 ใช้เพื่อควบคุมการสร้างภาพตัวพยัญชนะ H ที่จอแสดงผล บริเวณใดบนจอแสดงผลที่เป็นสีดำ แสดงว่าบริเวณนั้นมีรหัสข้อมูลเป็น 0 ซึ่งก็คือบริเวณภาพของตัวพยัญชนะ H ในทางตรงกันข้ามบริเวณใดบนจอแสดงผล ที่เป็นสีขาวหรือมีแสงออกมา แสดงว่าบริเวณนั้นมีรหัสข้อมูลเป็น 1 ซึ่งก็คือบริเวณ โดยรอบตัวพยัญชนะ H นั่นเอง

(*****ขอสงวนสิทธิ์ในบทความเรื่องนี้ หากต้องการนำส่วนหนึ่งส่วนใด
ของบทความนี้ไปใช้งานหรือเผยแพร่ โปรดขออนุญาิตก่อนครับ มิฉะนั้นจะถือว่าเป็นการละเิมิดลิขสิทธิ์ !!!!!)