UMF Carol Davilla Informatic Medical i Biostatistic Prelucrarea
imaginilor digitale Lucrare practic
Prelucrarea imaginilor digitale
Student: Flavia Francesca LiGrupa 24, Seria 3Introducere
O imagine digital este o reprezentare a unei imagini reale
bidimensionale (imagine n "2D" sau dou dimensiuni), ca o mulime
finit de valori digitale (numerice), codificate dup un anumit
sistem. Dac a fost produs printr-un procedeu fotografic se mai
numete i fotografie digital.
Imaginile digitale pot fi produse i plecnd de la imagini
tradiionale, analogice, prin digitalizare. Acestea se mpart mai nti
n numeroase elemente ale imaginii numite pixeli, i anume sub form
de raster grafic sau hart de tip raster, fiecare pixel avnd dou
coordonate plane. Apoi caracteristicile de luminozitate i culoare
ale fiecrui pixel, eventual mpreun cu coordonatele sale (dac
acestea nu sunt implicite), sunt codificate conform mai multor
sisteme, rezultatul final al acestei digitalizri fiind un ir de
numere. n mod obinuit, imaginile digitale i pixelii lor sunt
stocate n memorii de computere, sau i pe benzi magnetice video
digitale. Luate ca atare, imaginile digitale i pixelii nu se pot
vedea, deoarece ele sunt doar niruiri de numere. n mod teoretic
memorarea lor ar putea fi realizat i prin simpla notare a irului de
numere pe hrtie, ceeace ns este mpiedicat n practic de lungimea
uria a irului. Pentru a ocupa / consuma mai puin loc n memorie,
imaginile digitale pot fi stocate, sau i transmise sub forme
comprimate, urmnd s fie decomprimate la destinaie dup necesiti.
Imaginile digitale pot fi create cu ajutorul unei multitudini de
dispozitive tehnice, aa cum ar fi aparate de fotografiat digitale,
aparate de filmat digitale, scanere de imagine, maini de msurat
coordonate, radare aeriene i multe altele. Imaginile digitale mai
pot fi de asemenea obinute i/sau sintetizate (create) din diferite
alte date ne-imagistice, eventual "artificiale", aa cum ar fi
funcii matematice, modele bidimensionale i tridimensionale, grafic
computerizat .a.
Domeniul cunoscut sub numele de procesare a imaginilor digitale
studiaz algoritmii transformrilor numerice ale acestora n vederea
obinerii efectelor dorite.
Formate de imagini
4:33:216:91.85:12.39:1
Exist desigur o infinitate de forme i mrimi de imagini, aceasta
fiind valabil att pentru imaginile tradiionale, analogice, ct i
pentru cele digitale. Cel mai des folosite sunt ns formele
dreptunghiulare, care se reflect i la formele ecranelor de cinema,
TV, calculatoare i altele. Forma imaginilor digitale
dreptunghiulare se exprim n pixeli, i anume prin numrul de pixeli
pe orizontal i vertical, sau pe lime i lungime (nlime). Raportul
dintre lime i lungime (nlime) se numete de obicei formatul imaginii
digitale; unele formate des ntlnite sunt reprezentate n imaginea
din dreapta.
Tipuri de imaginiFiecare pixel al unei imagini n 2D este asociat
pe de-o parte cu poziia sa relativ pe imagine, i deine pe de alt
parte un numr (relativ mic) de valori caracteristice ale semnalului
de lumin emis de pixelul respectiv. Semnalele digitale pot fi
clasificate conform numrului i naturii valorilor semnalului n:
binare (di- sau bi-nivel)
scal gri color fals color multi spectrale tematicTermenul de
imagine digital se aplic de asemenea i datelor asociate cu punctele
unei regiuni din spaiu, tridimensionale, aa cum ar fi aceea produs
de un echipament tomografic, sau i de camere de luat vederi /
aparate fotografice speciale pentru 3 dimensiuni. n acest caz,
fiecare element al imaginii n "3D" (n spaiu) are 3 coordonate (n
loc de 2) i poart numele de voxel (acronim provenit de la
"volumetric pixel").
Exif este un standard pentru suplimentarea datelor fotografiei
propriu-zise cu date despre fotografie (metadate), ca de ex. marca
aparatului de fotografiat, timpul de expunere i altele.
Rezoluia digital reprezint o msur a claritii sau a gradului de
detaliere a unei imagini digitale (numerice). Imaginile digitale
sunt forma de memorare i prelucrare a imaginilor obinuite ntr-un
calculator; ele pot fi ce-i drept afiate sau tiprite, dar, spre
deosebire de imaginile reale, nu se pot vedea ca atare, direct. De
aceea, spre deosebire de rezoluia obinuit, cea digital se exprim
numai n pixeli, fr raportare la vreo lungime. De ex. o imagine de
800 x 600 pixeli), sau i n megapixeli (o imagine de 0,48
megapixeli).
O mrime nrudit este numrul de "dots per inch" - dpi.
Rezoluia n pixeli exprim "dimesiunile" imaginii (n memoria unui
calculator), n ipoteza c este vorba de o imagine dreptunghiular, i
anume (lungime x lime) msurate n pixeli. Aceast exprimare nu se
poate aplica la alte forme de imagini.
Rezoluia n megapixeli (prescurtat: Mpx sau i Mp) exprim numrul
total de pixeli cuprini n aria imaginii, indiferent de forma ei. De
exemplu, dac o imagine este dreptunghiular i are 2 megapixeli, ea
ar putea avea att o rezoluie de 1.600 x 1.200 pixeli (1.600 x 1.200
= 1,92 megapixeli, rotunjit la 2 Mpx), dar i 20.000 x 100 pixeli
sau i nenumrate alte combinaii. Foarte des, numrul de megapixeli se
rotunjete pn la cel mult 2 cifre dup virgul
Rezoluia n dpi (dot per inch = puncte/ol) reprezint i ea o msur
a claritii unei imagini, de data asta reale, care a fost produs de
un dispozitiv anume de prelucrare a imaginilor, cum e cazul mai
ales pentru imprimante, scanere i ecrane. Astfel, dpi-ul reprezint
numrul de puncte tipografice ce pot fi tiprite sau afiate pe
lungimea de un inch sau ol: cu ct o imagine real de o mrime
prestabilit are o rezoluie dpi mai mare, cu att ea este mai clar,
oferind mai multe detalii (cel puin n principiu).
Pixelul este un element component, de obicei foarte mic, al
imaginilor grafice (fotografii, desene etc.) digitale. Cuvntul
provine din englez de la PICture ELements (elemente de imagine). Se
prescurteaz prin "px", uneori i cu "p". Un multiplu des ntrebuinat
este 1 Mpx = 1 megapixel = 1 milion pixeli.
Trsturile pixelurilorDefinirea atributelor se poate face pe 1,
2, 4, 8, 16 sau i mai muli bii pentru fiecare plan de
culoare/transparen. De exemplu, pixelul definit pe 1 bit formeaz o
imagine alb/negru (compus doar din aceste 2 culori), 8 bii - o
imagine greyscale care suport 256 de nuane de gri, dar poate fi
definit i ca 3x8 bii (imagine RGB), 4x8 bii (imagine CMYK, Lab sau
HSL etc.) .a.
Pixelul poate avea form ptrat (cea mai des ntlnit, n special la
imaginile fotografice), sau i form dreptunghiular, ndeosebi folosit
pentru reproduceri video (televizor, proiector video etc.).
Rezoluia digitalNumrul absolut de pixeli ai unei imagini
digitale definete aa-numita rezoluie digital a unei imagini. O
imagine dreptunghiular din memoria calculatorului poate de exemplu
avea o rezoluie digital de 1.600 x 1.200 pixeli (lungimea i limea).
Dac pixelii sunt patrai, atunci i raportul dintre laturile imaginii
este 1.600:1.200, ceea ce se exprim mai practic prin 4:3. (Alte
raporturi des folosite sunt 3:2, 16:9, 1:1 .a.) ntr-un sens nrudit,
rezoluia digital se mai indic i prin numrul total de pixeli ai
imaginii, n acest exemplu 1.920.000 px, sau 1,92 megapixeli (Mpx),
n care caz ns se pierde informaia despre raportul ntre laturile
imaginii.
S presupunem c imaginea de mai sus de 1.600 x 1.200 px este
alctuit din 800 linii verticale albe intercalate cu alte 800 linii
verticale negre, toate cu grosimea de cte 1 pixel. Cnd aceast
imagine este reprodus pentru ochiul omenesc pe hrtie sau pe un
display, atunci 1.600 x 1.200 px este de fapt rezoluia optic maxim
care se poate atinge, deci cazul ideal, dac cele toate 1.600 de
linii albe i negre se vd clar i distinct. La display-uri de mic
rezoluie apar ns n total mai puine linii, n general mai groase dect
un pixel fiecare, de grosimi inegale, neclare sau i cu nuane false
(gri n loc de alb/negru). n acest caz rezoluia optic a imaginii
afiate pe ecran este mai mic dect cea digital a sursei de date, dei
este vorba despre aceeai imagine.
ppi i dpiPentru imagini reale, tiprite sau afiate pe un ecran,
are importan i numrul de pixeli raportat la lungime, msurat de
exemplu n pixeli/mm. Rezoluia optic se exprim cel mai des totui n
pixeli pe inch, prescurtat ppi (un inch = un ol = 25,4 mm). De
exemplu, imaginile redate grafic pe calculatoare cu sistemul de
operare Mac OS au de obicei 72 ppi, iar cele pentru Windows 96
ppi.
Deseori rezoluia digital a unei imagini din memorie este
confundat cu rezoluia optic fizic a unui aparat (ecran, cip
electronic din aparatul de fotografiat i filmat digital, scaner
etc.) sau i cu rezoluia la tipar (print resolution). n tehnica
tipografic s-a folosit dintotdeauna o alt unitate pentru indicarea
rezoluiei, i anume numrul de puncte (englez dots) per inch ("dpi").
Prin natura lor aceste punctioare sunt tot componente elementare
ale imaginii, deci sunt foarte asemntoare cu pixelii, doar c sunt
mult mai mici.
De multe ori, numrul de dpi al imprimantelor este mult mai mare
dect numrul de ppi al imaginii de tiprit. Dac rezoluia tipografic a
unei imprimante este de exemplu de 600 dpi, iar imaginea digital
trebuie tiprit cu 96 ppi, atunci pentru fiecare pixel al imaginii
vor fi imprimate pe hrtie n medie 6,25 dots (= 600 / 96) pe
lungime, i 6,25 pe lime, deci n total, luat pe suprafa, circa 39 de
dots (punctioare) pe pixel.
O alt msur nrudit cu pixelul este "punctul tipografic" sau
"punctul DTP", prescurtat "pt", care este o unitate fundamental n
domeniul DeskTop Publishing (DTP) - tipografia bazat pe
digitalizare i computere. Un pt are mrimea de 0,3527 mm. De aceea,
la o imagine cu 72 dpi, fiecare punctior (dot) corespunde exact
unui pt (aceasta deoarece 25,4 mm/inch : 0,3527 mm/dot = 72
dpi).
Bibliografie:Enczi Zoltn , Richard Keating, Fotografia de
cltorie, Editura Casa, Oradea, 2011Enczi Zoltan, Fotografia
digitala cu aparate foto DSLR, Editura Casa, Oradea, 2010Mark Galer
, Les Horvat, Imaginea digital, Editura Ad Libri, Bucureti,
2009
