Mídias Discretas. Introdução à Ciência da Informação

Transcrição

1 Mídias Discretas Introdução à Ciência da Informação

2 Mídias Discretas Mídias discretas (estáticas) Texto Gráficos e Imagens Estáticas

3 Caracteres são convertidos para uma representação com um número fixo de bits Captura de Texto Digitação, OCR (Optical Character Recognition) Texto não-formatado Texto limpo (plaintext) Ex.: código ASCII 7 bits / 8 bits, EBCDIC, Unicode Texto formatado Richtext Mídia Texto Cadeia de caracteres de estilos diferentes (fontes, tamanho, cor, negrito, itálico,...) Ex.: formatos proprietários de editores de texto, linguagens de marcação (PS, HTML, latex)

4 ASCII

5 UNICODE

6 Imagens Uma imagem digital é a representação de uma imagem bidimensional usando números binários codificados de modo a permitir seu armazenamento, transferência, impressão ou reprodução, e seu processamento por meios eletrônicos. Imagem raster, bitmap, matricial: aquela que em algum momento apresenta uma correspondência bit-a-bit entre os pontos da imagem e os pontos da imagem reproduzida na tela de um monitor. Tipicamente, as imagens raster são imagens fotográficas. Elas perdem qualidade se redimensionadas. Imagem vetorial: usualmente não é reproduzida necessariamente por aproximação de pontos. As imagens vetoriais, tipicamente, são desenhos técnicos de engenharia. Ela é criada recorrendo a entidades de desenho como retas, pontos, curvas, polígonos, etc. Uma imagem vetorial é redimensionável sem perda de qualidade.

7 Imagens: redimensionamento

8 Imagens

9 Nesta lâminas, se adotará o termo Imagem como sinônimo de Imagem Raster. Desta forma, a Representação Digital de Imagens pode ser traduzida como Representação Digital de Imagens Raster.

10 Bloco bidimensional de pixels ou pels (picture elements), sendo cada pixel representado por um número fixo de bits Padrão de cores: RGB, YUV Captura de Imagens Câmera Fotográfica, Scanner, etc. Tipos Gráficos Imagens estáticas (fotografias, paisagens)

11 X=640 pixels VGA Video Graphics Display y=480 pixels 8 bits por pixel 256 cores

12 Estrutura da Imagem Resolução Espacial Dimensão da matriz de pixels (x por y)

13 Resolução Espacial 390 x x 4

14 Resolução Espacial 100 x 75

15 Estrutura da Imagem Resolução de cor profundidade do pixel (pixel depth) Número de bits por pixel determina o número de cores que podem ser reproduzidas em cada pixel 12 bits (4 por componente de cor) resulta em 4096 possíveis cores. 24 bits (8 por componente de cor) resulta em mais de 16 milhões de cores possíveis (224), porém como o olho humano não consegue distinguir entre este número de cores tão alto, muitas vezes um subconjunto de tais possíveis cores é utilizado (Tabela de Cores ou CLUT color lookup table).

16 Estrutura da Imagem Resolução de cor profundidade do pixel (pixel depth) Número de bits por pixel determina o número de cores que podem ser reproduzidas em cada pixel Há duas formas de representar a cor em um computador: Índice de Cores Cores Diretas

17 Índice de Cores Com a profundidade da cor relativamente baixa, o valor de cores exibido depende, tipicamente, dos valores atribuídos a uma paleta ou um índice de cores. As cores disponíveis em uma paleta pode ser fixa pelo hardware ou modificável. Paletas modificadas são chamadas pseudo-paletas ou paletas de pseudo-cores. 1 bit por pixel (2^1 = 2 cores) monocromia, quase sempre preto e branco. 2 bits por pixel (2^2 = 4 cores) CGA. 4 bits por pixel (2^4 = 16 cores) VGA. 5 bits por pixel (2^5 = 32 cores) (Padrão AMIGA). 6 bits por pixel (2^6 = 64 cores) (Padrão AMIGA). 8 bits por pixel (2^8 = 256 cores) SVGA. 12 bits por pixel (2^12 = cores).

18 1 BIT 4 BITS 8 BITS 24 BITS

19 bit (2 cores) 2 4 bits (16 cores) 3 6 bits (64 cores) 4 8 bits (256 cores) 5 16 bits (65536 cores) 3 4 5

20 Índice de Cores Paleta de cores em formato de 2-bits. A cor de cada pixel é representada por um número. Cada número corresponde a uma cor na paleta

21 Índice de Cores

22 Cores Diretas Quando os valores da profundidade das cores aumenta, se torna inviável manter uma paleta de cores devido à progressão exponencial da quantidade de valores que um pixel pode suportar. Há casos em que se prefere codificar em cada pixel os três valores de intensidade luminosa que compõem o modelo de cor RGB.

23 RGB RGB é a abreviatura do sistema de cores aditivas formado por vermelho, verde e azul. O propósito principal do sistema RGB é a reprodução de cores em dispositivos eletrônicos como monitores de TV e computador, "datashows", scanners e câmeras digitais, assim como na fotografia tradicional. Em contraposição, impressoras utilizam o modelo CMYK de cores subtrativas. O modelo de cores RGB é baseado na teoria de visão colorida tricromática, de Young-Helmholtz, e no triângulo de cores de Maxwell. O modelo de cores RGB é um modelo aditivo no qual o vermelho, o verde e o azul (usados em modelos aditivos de luzes) são combinados de várias maneiras para reproduzir outras cores. O nome do modelo e a abreviação RGB vêm das três cores primárias: vermelho, verde e azul (Red, Green e Blue, em inglês),

24 RGB

25 Decomposição RGB

26 Cores Diretas 8 Bits A cor é codificada em oito bits, sendo que três bits (2 3, 8 níveis possíveis) são reservados para o vermelho, três bits para o verde e somente dois para o azul (o olho humano é menos sensível ao azul do que ao vermelho e verde). Existe a possibilidade de 256 cores possíveis 8 x 8 x 4 = 2 3 x 2 3 x 2 2 = 256. Cores Diretas de 12 Bits Cada cor (RGB) possui 4 bits de representação, totalizando 4096 cores possíveis. Utilizada principalmente em celulares e aparelhos portáteis. 16 x 16 x 16 = 2 4 x 2 4 x 2 4 = 4096.

27 High Color Duas possíveis codificações: 15 ou 16 bits. Usualmente é considerada como suficiente para corresponder à realidade. 15 bits: utiliza 5 bits para cada cor, totalizando cores possíveis. 32 x 32 x 32 = 2 5 x 2 5 x 2 5 = bits: utiliza 5 bits para o vermelho e o azul e 6 bits para o verde (cor que o olho mais é sensível), totalizando cores possíveis. 32 x 32 x 64 = 2 5 x 2 5 x 2 6 = LCD Visores LCD utilizam um padrão de 18 bits para conseguir um tempo mais rápido de transmissão e apresentação das imagens (em comparação com o TrueColor). 64 x 64 x 64 = 2 6 x 2 6 x 2 6 =

28 TrueColor O TrueColor pode imitar muitas cores do mundo real produzindo de cores. Isto aproxima ao número máximo de cores que o olho humano pode distinguir para a maioria de imagens fotográficas. O Truecolor de 24 bits utiliza 8 bits para representar cada uma das cores RGB. 256 x 256 x 256 = 2 8 x 2 8 x 2 8 = cores

29 Cores Diretas

30 Digitalização de Imagem AMOSTRAGEM PONDERAÇÃO QUANTIZAÇÃO Imagem natural A imagem é amostrada face à matriz de pixels As amostras discretas (pixels) são ponderadas Os pixels são convertidos à forma numérica

31 Digitalização de Imagem O pixel é o menor elemento de resolução de uma imagem. O número de bits utilizado para descrever um pixel designa-se por profundidade do pixel. A profundidade de cor para imagens Preto/Branco é 1 bit (0 preto e 1 branco) A profundidade de cor da imagens coloridas varia entre 2, 4, 8, 12, 16 ou 24 bits, conforme o número de cores incluídas na imagem.

32 Digitalização de Imagem Medido em termos de Bytes Requisito de armazenamento = (H*V*P)/8 Nº pixel em cada linha (H) Nº Linhas na Imagem (V) Número de bits por pixel (P) Ex. Cálculo de uma Imagem: Requisito de armazenamento = HVP/8 Nº pixel em cada linha (H) = 600 pixel Nº Linhas na Imagem (V) = 480 linhas Número de bits por pixel (P) = 24 Necessita 864 Kbytes para representar a imagem

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36 Scanners Scanner de Toque com Braço Mecânico