Обработка изображений: кто такая Лена

Если вам когда-нибудь попадутся статьи или книги по обработке изображений, вы обязательно увидите в качестве тестового изображения фотографию симпатичной молодой девушки в шляпке, смотрящую на вас вполоборота. Это Лена, или, как чаще говорят в научном мире, standard test lenna image. О том, кто такая Лена и как она появилась на страницах самых респектабельных научных журналах, пойдёт речь ниже.


Предисловие
В задачах обработки изображений важно выбрать тестовый объект. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд: на изображении должно быть достаточное количество деталей, отсутствовать строго периодические элементы, изображение должно быть доступным для других исследователей (возможность повторения экспериментов). В общем, серьёзная задача.


Как это было
Всё началось с того, что в начале 1970-х инженеры из Университета Южной Калифорнии искали тестовое изображение для использования в работе, которая послужила в будущем основой для стандартов JPEG и MPEG. Им надоели обычные тестовые изображения, унылый материал, относящийся ко времени работы над телевизионными стандартами в начале 1960-х. Они хотели что-нибудь глянцевое, что гарантировало бы хороший выходной динамический диапазон. И тут один из сотрудников лаборатории принёс свежий номер журнала Playboy с фотографией Лены Содерберг (Lena Sjööblom), Мисс Playboy за ноябрь 1972 года. На фотографии - красивая девушка в шляпке и сапожках, которая стоит вполоборота к зеркалу. Кроме шляпки и полусапожек на Лене больше ничего не надето.



Безусловно, Лена понравилась всем: и фурье-спектр у неё, какой надо, и деталей нужное количество, и источник - доступнее некуда. Поэтому разворот Плэйбоя засунули в сканер, а так как сканер был барабанным, с разрешением 100 линий на дюйм, и исследователям была нужна картинка 512x512, то они отсканировали верхние 5.12 дюйма.



Как выяснилось позже, "неизвестным исследователем", предложившим отсканировать фотографию Лены из Плейбоя, был не кто иной, как William K. Pratt. Прэтту, автору бессмертной книги "Цифровая обработка изображений", нужно было тестовое изображения для книги, и он, после долгих поисков, остановился на фотографии Лены.

Изображение Лены как-то очень легко прижилось, стало широко распространённым и узнаваемым, и многие исследователи даже не подозревали, откуда оно взялось. «Лена, просто Лена» стала настолько привычной и родной, что некоторые считают её Мадонной информационной эпохи. Что только не делали с этим изображением - сжимали, размывали, выделяли границы, корректировали цвета, деформировали и разбивали на регионы...

Главный редактор журнала IEEE Transactions of Image Processing, David C. Munson, отчасти объяснил, почему именно изображение Лены такое удачное. Во-первых, изображение содержит хорошую смесь деталей, однотонных областей и текстур, что служит прекрасным материалом для тестирования алгоритмов обработки изображений. Во-вторых, это фотография очаровательной девушки. Так что не удивительно, что сообщество исследователей (в большинстве своём мужское), так держится за это изображение.


Конечно, есть и другие изображения: cameraman (человек с камерой, любимый тестовый объект в MATLAB), Barbara (сидящая девушка с косынкой на голове), baboo (бабуин, много мелких деталей) и так далее. Но никто не приобрёл такой широкой славы, как Лена.


Авторские права
А тем временем Playboy даже не подозревал о том, что фрагмент их изображения гуляет широкими тиражами по другим журналам - до момента, пока Lenna Image не появилось на обложке Optical Engineering. Тут проснулся владелец копирайта, и начал грозить судом научным журналам, в том числе и IEEE Transactions of Image Processing, одному из наиболее респектабельных журналов в области обработки изображений. Произошедшее вызвало оживленные дебаты в научном сообществе - никто не хотел отдавать Лену!

К счастью, с журналом Playboy удалось договориться и ситуация разрешилась мирно: изображение можно совершенно законно получить, в том числе и с официального сайта Лены. Более того, журнал Playboy начал гордиться своей ролью, помог разыскать Лену (она так и живет в Швеции) и пригласить ее на 50-ую юбилейную конференцию Научного общества по технологии формирования изображений, где её и представили как «First Lady of the Internet».


Земная слава
Лена Содерберг, ныне солидная дама, вышедшая замуж, до сих пор живёт в Швеции с семьёй и тремя детьми. Интернетом она никогда не пользовалась и поэтому не подозревала о своей славе. До тех пор, пока ей не рассказал об этом репортёр, бравший у неё интервью. Лена была приятно удивлена тем, что случилось с её фотографией прошлых лет - так она впервые узнала о своей огромной популярности в научных кругах.

Её пригласили на юбилейную, 50-ю конференцию Society for Imaging Science and Technology, проходившую в 1997 году. Вот фотография Лены с главным редактором:



Для неё было большим сюрпризом, что на конференции серьёзные с виду учёные мужи толпятся вокруг неё, ожидая автографа и надеясь с ней сфотографироваться. «Как же я, вероятно, надоела вам за эти годы..» — сказала смущенная Лена в своей речи.

У Лены теперь свой веб-сайт, на котором много интересного. И рассказы о жизни, и нежданная слава, и, конечно, легендарная фотография в полный рост, в годы ударной молодости, принесшее славу :-)

А журнал Playboy за ноябрь1972 стал самым продаваемым номером (7.161.561 экземпляров).

И ещё некоторые подробности
Коллеги с википедии говорят, что правильнее писать Lenna Image (Lenna - проверка правописания в Playboy).

Ссылка на изображение была обнаружено мной, когда читал черновик Ph.D Thesis одного заокеанского коллеги, Пола Харрисона (Paul Harrison). Я наткнулся на библиографическую ссылку, которая, например, в кандидатской выглядит весьма эпатажно:

L. Sooblom. Swedish accent. Playboy, 11:135-141, 1972.

На всякий случай привожу ссылку в формате BiBTeX:

@ARTICLE{lenaimage,
author = {L. Sj\"o\"oblom},
title = {Swedish accent},
journal = {Playboy},
year = {1972},
pages = {11:135-141},
}

Ссылки
В процессе подготовки поста использовались материалы википедии, подробности были найдены тут.