effective_bit_depth — 2D `features` op

• Datenarten: image → feature

• Aufruf: fullseye.apply(img, "effective_bit_depth", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

effective_bit_depth: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

*Regler a ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

*Regler b ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

Verwendung

> Für diesen Operator gibt es noch keine Übersetzung. Es folgt der Originaltext unverändert.

画像が実際に使っているビット数を推定して `[0,1]` に写して返す(feature)。

`8 ビットの器に入っていても、中身が 6` ビット相当しかないことはよくある ——

低ビットのセンサを引き伸ばした、一度 JPEG を通した、ガンマを掛けた、など。

ここでは占有している階調の実際の間隔から実効ビット数を推定する:

出現した画素値を並べ、隣り合う値の差の最頻値を刻み `Δ` とみて

`bits = log2(1 + 1/Δ)。返り値は bits / 16 (a/b` は未使用)。

適用条件と外れ方: (1) ★画素数が上限を決める。階調がほぼ連続(浮動小数の

まま処理した画像)では、最小の刻みは「値が N 個あるときの平均間隔 ~1/N」なので、

推定は `log2(N)` 付近で頭打ちになる —— 128x128(N=16384)の連続画像で実測

13.7 bit。16 に飽和するわけではないので、**「これ以上は測れない」線を

画素数から先に引いておくこと**(小さな切り抜きで測ると低く出る)。(2) 非線形な変換(ガンマ・対数)を通った後は

刻みが場所によって違うので、最頻値は「代表的な刻み」であって一様な刻みではない。

(3) ディザが掛かっている画像では階調が埋まるので、実効ビット数は高く出る ——

それは「情報として何ビット分あるか」ではなく「何段使っているか」の答え。

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie gallery2d_features

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.