ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS

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1 IMAGEM DIGITAL BITMAP ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS 1 Tipos de imagem Existem várias formas de armazenar uma imagem num computador. Nesta secção abordam-se as imagens do tipo bitmap e as imagens do tipo vectorial. 1.1 Mapa de bits (bitmap ou raster) Uma imagem de mapa de bits é definida como uma grelha (ou mapa traduzindo directamente do Inglês) de pequenos quadrados, designados por píxeis. O termo píxel resulta da contracção dos termos ingleses picture e element. Desta designação pode-se entender que o píxel é o elemento base de uma imagem. Uma imagem bitmap é uma grelha ou tabela de píxeis em que, para cada píxel, é gravada a cor que esse píxel contém. O ficheiro guardado num computador será uma sequência de números indicando esses valores. De uma forma um pouco simplificada, os 3 píxeis apresentados seriam gravados Figura 1: Imagem do tipo bitmap. em ficheiro da seguinte forma: Deste modo, a digitalização da uma imagem é a conversão de uma imagem natural para um conjunto de valores numéricos que correspondem aos píxeis que compõem essa imagem. Estas imagens apresentam certas desvantagens dado o modo como são construídas. Normalmente ocupam muito espaço em disco e não são flexíveis para sofrerem certas alterações (alterar a dimensão ver Figura 2, cores, etc). Em contrapartida, podem reproduzir imagens reais com bastante fidelidade. 1 / 7

2 Os programas mais conhecidos para trabalhar com este tipo de imagens são o GIMP, Adobe Photoshop, Paint Shop Pro, etc. 1.2 Vectorial São construídas utilizando linhas e curvas definidas matematicamente (designados vectores). Este tipo de imagem é utilizada para desenhos feitos em computador, tais como, logotipos, símbolos, etc. A vantagem deste tipo é que sendo constituídas por funções matemáticas podem sofrer alterações (diminuir/aumentar tamanho, mover, alterar cores, etc) sem haver perdas de qualidade na imagem, o que nem sempre acontece nas imagens de mapas de bits. Para trabalhar com este tipo de imagem são utilizados programas de desenho vectorial, tal como o InkScape, Figura 2: Redimensionar imagem bitmap. Macromedia Freehand, Adobe Illustrator, etc. Nesta fase iremos trabalhar com imagem de mapa de bits. Seguidamente apresentam-se alguns aspectos fundamentais deste tipo de imagem. 2 Imagens bitmap 2.1 Número de píxeis de uma imagem O número de píxeis existentes na imagem corresponde ao produto do número de linhas pelo número de colunas existentes na grelha de píxeis referida anteriormente. Por exemplo, uma imagem com 116 colunas por 119 linhas tem um total de píxeis. Uma máquina digital capaz de tirar fotografias com 2272 colunas por 1704 linhas tem um total de píxeis (4 Mega píxeis). Ao número de píxeis que uma câmara fotográfica digital permite designa-se muitas vezes por resolução. No entanto, esta designação não será a mais correcta, no caso da imagem digital, uma vez que a resolução indica o detalhe de uma imagem e não a quantidade de píxeis que nela existe. 2 / 7

3 2.2 Resolução da imagem No contexto da imagem digital, a resolução é uma medida do detalhe da imagem. Isto é, quanto mais fino for esse detalhe, menos perceptíveis serão os píxeis que a compõem e, no limite, o olho humano já não é capaz de notar a diferença entre uma imagem captada com uma câmara analógica e uma câmara digital. Como referido anteriormente, uma imagem bitmap é definida por uma grelha de píxeis. Se imaginarmos que essa grelha é mais apertada (isto é, os mesmos píxeis numa área menor) obtemos mais detalhe. Assim, a resolução é medida pelo número de píxeis que existem numa determinada área da imagem. Habitualmente, é medida em píxeis por polegada 1 (ppp ou dpi em Inglês dots per inch). Se uma imagem tem uma resolução de 72 dpi, significa que contém 5184 píxeis numa polegada quadrada (72 píxeis de altura por 72 píxeis de largura > 72x72=5184). Tipicamente, para apresentar no écran (nas páginas www, por exemplo) utilizase uma resolução de 72 dpi, mas para se imprimir uma fotografia digital utiliza-se 300 dpi. No entanto, o conceito de resolução tem implicações nas dimensões físicas da imagem quando é impressa (ou apresentada num monitor). Por exemplo, considere-se uma imagem com 200 (horizontal) por 100 píxeis (vertical). Se esta imagem for impressa com uma resolução de 100 dpi então a imagem impressa terá 2 polegadas por 1 polegada. No entanto, se for impressa com uma resolução de 200 dpi então a imagem impressa terá 1 polegada por 0,5 polegada. Figura 3: Resolução A fórmula que relaciona estes conceitos é: Resolução = píxeis / tamanho_impressão Sendo: píxeis: número de píxels da largura/altura da imagem tamanho_impressão: largura/altura de impressão da imagem, em polegadas Como se trata de uma equação matemática, podemos também deduzir que: Píxeis = resolução * tamanho_impressão Ou que: 1 Uma polegada (inch) = 2, 54 centímetros 3 / 7

4 tamanho_impressão = píxeis / resolução Considere-se por exemplo, uma imagem captada com uma câmara fotográfica de 4 Mp que tem 2272 x 1704 píxeis. Caso se pretenda imprimir essa imagem numa impressora de qualidade, é conveniente alterá-la para uma resolução de 300 dpi. Pela fórmula anterior a dimensão da imagem impressa seria: largura = 2272 / 300 = 7, 57 pol. = 19,24 cm altura = 1704 / 300 = 5, 68 pol. = 14,43 cm Mas imagine-se que se pretendia imprimir num tamanho maior, por exemplo, 40x30 cm (15,75 pol. x pol.)? Pela fórmula anterior podemos calcular que seriam necessários: largura = 300 * 15,75 = 4725 píxeis altura = 300 * = 3543 píxeis No entanto, a câmara fotográfica apenas tirou 2272x1704! Neste caso o software teria de acrescentar píxeis à imagem. Para acrescentar artificialmente píxeis o software efectua um cálculo matemático designado por interpolação. Em muitos casos, não é facilmente perceptível que este processo ocorreu. No entanto, se o aumento do número de píxeis for muito significativo, existirá uma perda de qualidade da imagem. Assim, convém distinguir bem estes conceitos: número de píxeis, resolução e dimensão de impressão. A escolha da melhor relação entre estes três parâmetros está relacionada com o destino que vamos dar à imagem final: colocar numa página Web; imprimir num tamanho grande ou pequeno; a qualidade do papel e impressora onde vamos imprimir, etc. Para uma análise da relação entre estes conceitos ver a tabela dinâmica existente em: offsite/pixel/ 2.3 Profundidade de cor É o número de bits de informação de cor que são guardados para cada píxel. Quanto maior a profundidade de cor do píxel maior o número de cores possíveis e logo maior é a aproximação da cor do píxel à cor real. Por exemplo, uma profundidade de 8 bits permite ter 256 cores; com 24 bits poderemos obter 16 milhões de cores. 3 Formatos em imagens bitmap ficheiro. Resumidamente, um formato é a forma como as imagens são guardadas num 4 / 7

5 A forma mais simples de guardar uma imagem bitmap em ficheiro é guardar a informação píxel a píxel. No entanto, uma das questões que se coloca é a grande quantidade de informação a armazenar em ficheiro. O tamanho dos ficheiros das imagens (expresso em bytes) aumenta com o número de píxeis da imagem e com a profundidade do píxel. Por exemplo, considere-se uma máquina digital actual de 8 Megapíxeis e com 24 bits de profundidade de cor. Uma imagem gravada desta forma ocupa bytes em disco: Tamanho (bytes 2 ) = píxeis * 24 bits / 8 bits = bytes 24 Mb (Mega bytes) No sentido de evitar estes problemas, foram criadas outras formas de gravar imagens bitmap. Estes formatos de imagem comprimem a informação existente na imagem, isto é, reduzem substancialmente o tamanho em bytes das imagens. Existem duas grandes categorias de formatos de imagem: comprimidos e não comprimidos. Os não-comprimidos, gravam as imagens píxel a píxel (como referido anteriormente) sem qualquer tipo de esquema para reduzir a quantidade de bytes necessários. Nos formatos comprimidos existem, por sua vez, duas sub-categorias: com perdas e sem perdas. Nos primeiros, o termo perdas refere-se a perdas de informação (de píxeis) existentes na imagem original. Isto é, são removidos píxeis da imagem original. A remoção obedece a um conjunto bastante complexo de cálculos de forma a que não sejam perceptíveis as alterações em relação à imagem original. No casos em que a taxa de compressão for muito elevada poderá resultar na diminuição da qualidade da imagem. Neste formatos consegue-se obter grandes reduções no tamanho ocupado pelos ficheiros. No formatos comprimidos sem perdas são aplicados cálculos mais simples que não conseguem taxas de redução tão grandes quanto os anteriores, mas evitam a remoção de píxeis da imagem. 3.1 Formatos habituais JPG ou JPEG (Joint Photographic Experts Group) Permite taxas de compressão muito elevadas. Devido à forma como comprime as imagens é fundamentalmente utilizado para imagem natural (fotografia). TIFF (Tagged Image Format) este formato permite ser utilizado com ou sem perdas. Este formato é ainda muito utilizado no sector da impressão gráfica. 2 1 byte = 8 bits 5 / 7

6 RAW é uma opção de gravação de imagens existente em algumas câmaras fotográficas digitais profissionais. Permite gravar as imagens sem compressão mas com tamanhos de ficheiros grandes. Não é um formato standard pelo que difere entre os vários construtores de câmaras digitais. GIF (Graphics Interchange Format) formato comprimido sem perdas. Está limitado a 256 cores. Devido à forma como comprime as imagens é muito utilizado em páginas web para pequenos desenhos, por exemplo, símbolos, bonecos, botões, etc, não sendo utilizado em imagem natural (imagens fotográficas). Para além disso, suporta pequenas animações. PNG (Portable Network Graphics) formato comprimido sem perdas. Este formato tem vindo a substituir o formato GIF. Suporta o mesmo que o formato GIF e permite 16 milhões de cores. Também é utilizado para imagem não fotográfica (desenhos, logos, botões, etc). BMP Abreviatura de bitmap. Formato utilizado em algumas aplicações Microsoft Windows (Paint, por exemplo). Não tem compressão. Na tabela seguinte são indicadas algumas das características principais de alguns destes formatos. Formato JPG PNG GIF Características elimina píxeis não perceptíveis ao olho humano permite definir a quantidade de compressão obtém-se uma grande redução no tamanho de ficheiro não permite transparências não há perda de píxeis permite definir a quantidade de compressão utilizado em grafismos: logos, botões substituto do GIF permite transparências não permite camadas formato livre o IE versões antigas não percebe as transparências do PNG; o IE 7 já percebe formato antigo limitado em cores permite animações permite transparências 3.2 Formatos nativos de software de edição de imagem Para além dos formatos referidos, cada software de edição de imagem, tem normalmente um formato próprio de gravação dos ficheiros de imagem. A grande vantagem da utilização destes formatos é que permitem guardar muita informação utilizada ao longo de um trabalho de tratamento de imagem. De uma maneira geral permitem guardar: todas as camadas selecções actuais 6 / 7

7 canais transparências path's guias, etc Assim, é conveniente durante um trabalho mais complexo de edição de imagem digital utilizar estes formatos de forma a ficarmos com toda a informação possível para uma posterior correcção ou re-utilização. No entanto, como são formatos não comprimidos e, em geral, proprietários das marcas do software, não são bons formatos para quando se pretende enviar a imagem a alguém ou colocar, por exemplo, numa página Web. A questão destes formatos serem proprietários das marcas do software, implica que ao enviar um ficheiro nesse formato para uma pessoa, ela tenha de ter o mesmo software (e muitas vezes a mesma versão) instalado no seu computador para poder visualizar a imagem. A estratégia passa por utilizarmos estes formatos enquanto estamos a trabalhar nas imagens e quando se chega à versão final, utiliza-se a opção de Exportação para gerar uma imagem igual, mas num formato mais pequeno (em bytes) e que em qualquer computador possa ser visualizado (ex.: JPG, PNG, etc, ou mesmo, em alguns casos, PDF). criado por: Alexandre Martins Escola Secundária Artística de Soares dos Reis Janeiro de 2007 Copyright Copyright (c) 2006 Escola Secundária Artística de Soares dos Reis, Alexandre Martins É permitido copiar, distribuir e/ou modificar este documento de acordo com os termos da GNU Free Documentation License - versão 1.2 ( ou outra mais recente publicada pela Free Software Foundation. 7 / 7