Rappresentazione Di Immagini

COME SI RAPPRESENTA UN'IMMAGINE?

  • un'immagine è di norma rappresentata come un rastrer cioè una matrice di elementi discreti, detti pixel, ciascuno di essi di un colore.
  • memorizzare un rastrer significa, in prima approssimazione, memorizzare là il colore di ciascun pixel.
  • esistono diversi modi di memorizzare un'immagine rastrer, corrispondenti a diversi formati di file immagine : BMP, TIFF, JPEG, GIF, PNG, …
  • i formati differiscono per il modo in cui si memorizzano i colori del pixel.

COME SI MEMORIZZA UN'INFORMAZIONE DI COLORE?

  • La luce e’ un’onda elettromagnetica, che colpisce il fondo della retina attraverso la pupilla.
  • Il fondo della retina e’ popolato di coni, che sono particolarmente sensibili a certe frequenze di luce.
  • Ci sono tre tipi di coni, sensibili in intervalli di frequenze differenti (ma non disgiunti).

SINTESI ADDITIVA DI COLORE

  • I colori rappresentabili su un monitor sono riprodotti mescolando luce rossa, verde, blu (RGB).
  • Per descrivere un dato colore, basta quindi stabilire l’intensitaà di luce dei tre colori che lo compongono.
  • Sperimentalmente, si nota che 256 (=2^8) sfumature di ciascuno dei 3 colori bastano per comporre un numero sufficiente di colori.

MEMORIZZAZIONE DEL COLORE

  • Diretta (true color)

– Memorizzo il colore (RGB) di ciascuno dei pixel
– 24 bit (=3 byte) per pixel

  • Indicizzata (palette)

– Memorizzo una palette di n colori RGB (3 byte/colore) e
– Per ogni pixel, memorizzo l’indice della riga della palette
che gli corrisponde

MEMORIZZAZIONE DEL COLORE IN CASI PARTICOLARI

– B/N (monocromatica): un bit per stabilire il colore di un pixel (1=bianco, 0=nero)
– scala di grigi (grayscale): un numero per rappresentare la percentuale di nero di un pixel (spesso 256 livelli di grigio, 0=bianco, 127=grigio medio, 255=nero). 1 byte per pixel

QUANTI COLORI NELL'IMMAGINE?

  • pochi colori (e.g., disegno)

– Tipico: <=16, 256 colori
– Palette piccola
– Indice su pochi bit (4, 8)

  • molti colori (e.g., foto)

– Tipico: >=1000 colori
– Rappresentazione indicizzata poco (o per niente) conveniente
– Meglio true color

ESEMPI

  • Immagine 640x480 pixel, 256 colori

– colore di ogni pixel rappresentabile su 8 bit (=1 byte)
– Dimensione dell’immagine: 648x480= 307200 pixel
– Per la matrice sono necessari 307200 bytes
– Dimensione della palette: (almeno) 3*256=768 byte (trascurabile)
– Dimensione probabile del file in memoria: intorno a 308000 bytes.

  • Immagine 512x384 pixel, 65536 colori

– colore di ogni pixel rappresentabile su 16 bit (=2 byte)
– Dimensione dell’immagine: 512x384 = 196608 pixel
– Per la matrice sono necessari 393216 bytes
– Dimensione della palette: (almeno) 3*65536= 196608 byte (confrontabile con la dimensione della matrice)
– Dimensione probabile del file in memoria: intorno a 589824 bytes.

FORMATI DELLE IMMAGINI

  • Non compresso

– Bitmap (BMP)

  • Compresso

– Graphic Interchange Format (GIF)
– Portable Network Graphics (PNG)
– Joint Photographic Experts Group (JPEG)

  • Tagged Image File Format (TIFF)

– Formato “generico”: supporta sia immagini compresse che non compresse

  • Ciascun formato può consentire di memorizzare immagini con n. di colori diverso

– Bitmap a 16M colori (true color), a 256 colori, …

DUE TIPI DI COMPRESSIONE

  • Lossless (senza perdita)

- dall’immagine (dall’informazione) compressa si ricava in modo esatto l’informazione originale (es. RLE)
- Obbligatorio per tutto cio’ che viene manipolato da un computer, ad esempio programmi o dati (un file di Word)

  • Lossy (con perdita)

- dall’immagine (dall’informazione) compressa si ricava un’informazione simile a quella originale
– In cio’ che e’ oggetto di percezione umana (musica, immagini) si puo’ tollerare una limitata perdita di informazione

IMMAGINI COMPRESSE

  • La quantita’ di informazione associata all’immagine (la sua dimensione sul disco) dipende da cosa c’è nell’immagine stessa (in una BMP non e’ cosi’)
  • I due file, immagini compresse secondo RLE, hanno una dimensione diversa (33% di differenza)

TAGGED IMAGE FILE FORMAT

  • Piu’ flessibile che BMP

– Consente compressione delle immagini (sia RLE che LZW)
– Consente di definire un contorno dell’immagine (non necessariamente rettangolare), che puo’ essere salvato insieme all’immagine

  • Maggiore portabilita’

– Supportato da tutte le piattaforme grafiche

Nota: aggiungere le fonti, semplificare il linguaggio, aggiungere qualche immagine esemplificativa magari in due versioni con diverse qualità

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