sexta-feira, 17 de maio de 2013

Subtema 2: Geração e captura de imagem

Formatos de ficheiros de imagem

Por vezes precisamos de deslocar uma imagem de um programa para outro, principalmente quando o trabalho necessita de ser feito por diversos sectores, onde cada programa tem as suas capacidades, podendo vir a juntar à imagem aspectos exclusivos de cada um. Portanto, os programas devem ter a capacidade de enviar e receber imagens de uns para os outros de maneira rápida e eficaz. Existem múltiplos formatos para guardar os ficheiros de imagens digitais e estes programas necessitam de ter a capacidade para ler e guardar nesses formatos.

Com isto, o ficheiro é guardado no formato apresentado pelo programa. Logo, temos de saber os diferentes formatos e saber qual deles o melhor. Assim como qual o software mais apropriado a usar.

Os programas de computador que trabalham com imagens encontram-se divididos em duas categorias: programas bitmap (imagem) e programas vectoriais (gráficos ou desenho). O formato bitmap é baseado num mapa de bits e o formato vectorial fundamenta-se em fórmulas matemáticas.



Tipos de formatos para imagens bitmap

A informação de uma imagem bitmap pode ser guardada num enorme número de formatos de ficheiros. Como por exemplo:

- BMP (Bitmap): é um formato muito conhecido, devido ao Paint. É o formato mais comum e não inclui qualquer algoritmo de compressão.

- GIF (Graphics Interchange Format): O GIF é um formato com compressão sem perdas, não dissipando a qualidade quando é modificado o seu tamanho inicial. São ficheiros que ocupam um pequeno espaço no computador, sendo perfeitos para o desenvolvimento de páginas para a Internet. Este formato não suporta mais do que 256 cores (8 bits de profundidade de cor) e é lido por muitos programas. O sucesso deste formato da Web deve-se a particularidades como a transparência, a animação e o entrelaçamento. O formato GIF permite definir uma cor de fundo como transparente, resultando dai imagens sem limites e preenchimento, que se inserem nas páginas web. Igualmente, um ficheiro GIF pode ser animado quando aceita várias imagens que se abrem com um certo movimento. Uma imagem entre-laçada (interlace) no formato GIF é visualizada no browser com uma resolução crescente à medida que vai sendo carregada. Todos os browsers suportam este formato, não havendo necessidade de instalar software específico para usufruir destas animações.

- JPEG (Joint Photographic Experts Group): A extensão JPEG, JPG ou JFIF (JPEG File interchange Format) é um formato com vários níveis de compressão com perdas, muito popular para compressão de ficheiros, mas que implica a perda de informação diminuindo a qualidade de imagem. A compressão deste formato é baseada na eliminação de informações irrelevantes , ou seja, na repetição da mesma cor, ou na não diferenciação a olho nu de cores semelhantes.

- PCX (PC Paintbrush): é um dos formatos de bitmap mais antigos para o programa Paint-brusj da Microsoft. É um formato que continua a ser usado pelas aplicações da Zsoft. Utilizando a compressão com e sem perdas e podendo ser lido por diversos programas.

- PDF (Portable Document Format): é um formato criado com o programa Adobe Acrobat. É muito usado para converter e comprimir de forma substancial documentos de texto e imagens quando a existe a necessidade de enviar, para leitura, esta informação para outros computadores que tenham instalado o Adobe Reader ou outro programa que permita a leitura de PDF’s.

- PMG (Portable Network Graphics): é um formato com compressão sem perdas que substitui o formato GIF para web, suportando uma profundidade de cor até 48 bits, mas não comportando animação.

- TIFF (Tagged File Format) é um formato sem compressão muito utilizado em programas bitmap de pintura e edição de imagem e com software de digitalização. É o maior em tamanho e qualidade de imagem. É o formato ideal para o tratamento de imagem antes de ser convertida para outro tamanho.



Gráficos vectoriais - Conceito e características

As imagens criadas com programas de desenho baseiam-se em fórmulas matemáticas e não em pixéis. Os gráficos são relatados por equações matemáticas Que representam uma série de elementos bidimensionais, 2D, como linhas, rectângulos, polígonos, curvas; ou tridimensionais, 3D, como sólidos.

Os componentes dos desenhos vetoriais podem ser facilmente movidos e redimensionados.

Muitas das vezes, basta clicar e arrastar o objeto e o computador torna a recalcular a nova posição. Quando se trabalha com um programa vetorial, não se mexe na resolução da imagem. A qualidade de uma imagem vetorial é fundamentada pela resolução do dispositivo de saída.

Quando uma imagem do tipo vetorial é ampliada, não perde a sua qualidade porque não depende da sua resolução.

Para se ter uma imagem com uma resolução favorável de impressão, basta ter uma impressora de alta resolução e fazer  a imagem num programa vectorial. 0 Adobe lllustrator, o CorelDRAW, o Macromedia Freehand e o AutoCad criam e controlam imagens neste formato.

Para se reproduzir uma imagem vectorial num monitor ou numa impressora, é utilizada uma operação designada por rendering que modifica a informação gráfica em informação de imagem, ou seja, interpreta as equações matemáticas, que descrevem os objectos e os gráficos, e gera os píxeis da imagem bitmap correspondente.

Os desenhos vectoriais podem ser guardados no formato bitmap mas depois de convertidos, não podem ser trabalhados como vectores. Portanto, é aconselhável ler sempre a versão vectorial do mesmo.



Gráficos Bitmapped - Conceito e características

Uma imagem criada com um programa bitmap é estabelecida por uma grelha de pixéis. Cada pixél é situado de uma forma exacta e apresentado pelo cruzamento de uma linha com uma coluna. Assim, as imagens são feitas ao nível do píxel onde pode estar uma enorme série de cores.

Quando uma imagem é criada num programa bitmap não é possível clicar numa porção da imagem e movê-la. Por outro lado as imagens com qualidade dependem da resolução e da profundidade de cor. Desta forma, as imagens bitmaps de alta resolução originam ficheiros de tamanho muito grande. O Photoshop, o Photo Paint, o Paint Shop Pro e o Microsoft Paint são programas que usam imagens bitmap.

Quando uma imagem deste tipo é ampliada perde a sua qualidade pois mostra todos os pixéis.



Compressão de imagens

Visto que alguns ficheiros de imagem podem ter uma grande quantidade de informação, existem técnicas de compressão que possibilitam a redução do espaço de armazenamento das imagens.

Existem dois tipos de compressão:

- Compressão sem perdas: é quando a compressão seguida pela descompressão guarda totalmente ainformação da imagem;

- Compressão com perda: é quando a compressão seguida da descompressão leva à perda de alguma informação da imagem.


Uma das técnicas - RLE (Run-Length Encoding) - é de simples compressão sem perdas e é utilizada na compressão de imagens que manifestam grandes superfícies com o mesmo tom. Esta técnica é suportada pelos formatos de imagem como TIFF e BMP. A compressão sem perdas LZW (Lempel-Ziv-Welch) é utilizada no formato GIF. A


codificação de comprimento variável e a codificação baseada em dicionários podem ser  consideradas técnicas mais complexas de compressão sem perdas.

As técnicas de compressão com perdas como a codificação através de transformadas, eliminam alguma informação da imagem inicial, para obterem uma representação desta mais compacta. Quando apagada esta informação, jamais mais poderá ser readquirida. A imagem descomprimida terá, então, uma qualidade inferior à da imagem inicial, que aumenta a cada compressão e descompressão que se faça. Mas, por outro lado, permite taxas de compressão muito mais elevadas do que na compressão sem perda. Esta técnica é suportada pelo formato de imagem JPG.



Standards Digitais - Retoques de imagem

A alteração dos atributos da imagem Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC) é uma codificação de caracteres 8-bit que descende diretamente do código BCD com 6-bit e foi criado pela IBM como um padrão no início dos anos 1960 e usado noibm 360.
Como consequência daquela descendência direta o código EBCDIC podia ser estropiado para 6 bit dando origem ao código BCD com 6 bit.

Representa uma primeira tentativa de normalização em paralelo com a normalização ASCII utilizada pelo governo dos Estados Unidos no final dos anos 1960.

No EBCDIC são utilizados pela primeira vez 8 bit - 1 byte - para codificar um estado existindo assim a possibilidade de codificar 256 estados diferentes.

Alteração da resolução
No New Image do Paint Shop Pro é possível dimensionar a altura, a largura, a resolução, a profundidade de cor e as características da cor de fundo da imagem. Depois de definidas estas grandezas, o programa apresenta a informação sobre a quantidade de bytes requeridos pela memória. Depois de uma imagem criada, é possível alterar a sua resolução. No Resize do Paint Shop Pro é possível redimensionar a resolução da imagem, afetando as dimensões do pixél.

Alteração das dimensões

No Paint Shop Pro pode alterar-se as dimensões de uma imagem se forem adicionados limites, dimensionadas as margens da imagem ou redimensionadas a altura e a largura da imagem. O valor mínimo de um limite é zero.

Captura de imagens

Os dispositivos de captura de imagem digital mais vulgares são os scanners e as máquinas digitais. Estes convertem fotografias e outros materiais em dados digitais que poderão ser editados por programas bitmaps.

A imagem digital derivada de um scanner é constituída por uma série de pontos armazenados sob a forma de linhas e colunas, onde cada ponto representa a intensidade luminosa recebida pelo scanner.

Podemos também fotografar utilizando máquinas digitais e transferindo/enviando os ficheiros resultantes para o computador.



Por Scanner: Embora o funcionamento básico dos scanners seja idêntico, há uma grande variedade de tipos e modelos no mercado e a escolha deve ser definida pelo tipo de tratamento que vaiser dado às imagens por eles obtidas. Para obter uma boa imagem digitalizada, é preciso partir de um bom original, apesar de os programas de imagem poderem melhorar a qualidade da imagem digital. E, para obter uma boa qualidade de digitalização, é conveniente partir, se possível, de um scanner de boa qualidade. Os scanners baseiam-se no princípio da reflexão da luz. isto é, a imagem a digitalizar é iluminada de forma que a luz reflectida é captada por sensores que transformam este sinal de luz num sinal eléctrico. Existem três tipos de sensores: Photo Multiplier Tube (PMT), Charge Coupled Device (CCD) e Contact Image Sensor (CIS). O Photo Multiplier Tube (PMT) é usado em scanners de tambor, que são mais sofisticados e mais caros. Este tipo de scanner é usado principalmente na indústria gráfica, para impressões de alta qualidade. O Charge Coupled Device (CCD) é usado em quase todos os scanners domésticos. Este tipo de sensor transforma a luz reflectida em sinais eléctricos que, por sua vez, são convertidos em bits através de um circuito denominado conversor analógico-digital. Os scanners de mesa. geralmente, possuem vários sensores CCD colocados em linha recta. O número de CCD está directamente relacionado com a resolução óptica do scanner, que determina quantos píxeis por polegada pode capturar. O Contact Image Sensor (CIS) usa uma série de LED vermelhos, azuis e verdes para produzir a luz branca, substituindo os espelhos e lentes usados nos scanners com sensores CCD. Assim, na aquisição de um scanner è importante conhecer qual a sua resolução óptica, medida em dpi. O software que acompanha o scanner permite escolher a resolução a utilizar numa digitalização e configurar outros parâmetros, como clarear, escurecer, equilibrar as cores, etc.


Por máquina digital: Uma fotografia tirada com uma máquina digital , resulta num ficheiro de computador que pode ser editado, imprimido, enviado por e-mail ou guardado em websites ou dispositivos de armazenamento digital. Não necessitando de ser revelado”. A visualização da imagem pode ser feita no acto, e o manuseamento da imagem pode ser feita num computador.

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