123

21
OBȚINEREA IMAGINILOR IN FORMAT DIGITAL ARGUMENT Rezultatul oricarui calcul este numeric. Termenul digital înseamna însa “ceea ce este referitor la reprezentarea informatiei discrete în calculatoare” atâta vreme cât acceptam ideea ca unealta de lucru în prelucrarea imaginilor este calculatorul, ¸si acesta la rândul sau este digital, atunci ¸si prelucrarea este la rândul ei digitala, ca un caz particular al oricarei prelucrari numerice. La început, imaginile sunt semnale, dar nu functii temporale, ci functii definite pe un domeniu spatial. Orice imagine este o structuea bidimensionala (tablou, matrice) de date.Un element al imagini se numeste pixel (cuvânt preluat din engleza, unde provine de la picture element). Aceste date pot fi numere naturale, reale sau complexe, reprezentate însa pe un numar finit de biti. 1

description

123

Transcript of 123

PROIECT PENTRU SUSTINEREA EXAMENULUI DE OBTINERE A CERTIFICARII COMPETENTELOR PROFESIONALE

ARGUMENT

Rezultatul oricarui calcul este numeric. Termenul digital nseamna nsa ceea ce este referitor la reprezentarea informatiei discrete n calculatoare atta vreme ct acceptam ideea ca unealta de lucru n prelucrarea imaginilor este calculatorul, si acesta la rndul sau este digital, atunci si prelucrarea este la rndul ei digitala, ca un caz particular al oricarei prelucrari numerice.La nceput, imaginile sunt semnale, dar nu functii temporale, ci functii definite pe un domeniu spatial. Orice imagine este o structuea bidimensionala (tablou, matrice) de date.Un element al imagini se numeste pixel (cuvnt preluat din engleza, unde provine de la picture element). Aceste date pot fi numere naturale, reale sau complexe, reprezentate nsa pe un numar finit de biti.OBINEREA IMAGINILOR IN FORMAT DIGITALOBTINEREA IMAGINILOR IN FORMAT DIGITALOBINEREA IMAGINII IN FORMAT DIGITAL

1

1.1. PREZENTARE GENERALA A IMAGINILOR DIGITALE1.2. Imagine digital

Imagine digitalnr. 1, provenit din originalul de mai jos (Imaginea nr. 2).

Imagine digitalnr. 2 --- versiunea original, neprelucrat. A fost luat cu unaparat de fotografiatdigital de tipPanasonic DMC-FZ30. Oimaginedigitaleste o reprezentare a unei imagini reale bidimensionale(imagine n "2D" sau dou dimensiuni), ca o mulime finit devaloridigitale (numerice), codificate dup un anumit sistem. Dac a fost produs printr-un procedeu fotografic se mai numete i fotografie digital.

1.3. DigitalizareImaginile digitale pot fi produse i plecnd de la imagini tradiionale, analogice, prin digitalizare. Acestea imagini analogice se mpart mai nti n numeroase elemente infime ca suprafa numitepixeli, i anume sub form deraster graficsau hart de tip raster, fiecare pixel primind (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 care sunt memorate cu ajutorul calculatoarelor. 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, ceea ce 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 formecomprimate, urmnd s fie decomprimate la destinaie dup necesiti. Imaginile digitale pot fi create cu ajutorul unei multitudini de dispozitive tehnice, aa cum ar fiaparate de fotografiat digitale,aparate de filmat digitale,scanere de imagine,maini de msurat coordonate,radare aerienei 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 fifuncii matematice, modele bidimensionale i tridimensionale,grafic computerizat.a. Fotografia digitala utilizeaz numeroase formate de fiiere, fiecare dintre ele adaptate unei anumite utilizri: captura, prelucrare, arhivare, imprimare, publicare in presa scrisa sau pe Internet, etc. Cele mai frecvent utilizate tipuri de fiiere de imagine sunt: JPEG, TIFF, GIF, PNG, RAW, DNG, etc. Spre deosebire de imaginile vectoriale (care sunt de fapt fisiere de coordonate din care, de exemplu pleac si se termina o linie, sau codul unei culori care umple o anumit suprafa), imaginile fotografice fac parte din categoria celor matriceale (bitmap). Acest gen de imagine este alctuit de pixeli. Pixelii pot fi asemuii cu plcile de faian de pe un perete. Ca si acestea din urma, pixelii sunt dispui in rnduri suprapuse pentru a "acoperi" formatul imaginii. La afiarea pe ecran sau la imprimare, mai muli pixeli sunt afiai pe unitatea de lungime. Pentru a avea impresia de detalii bine definite, pentru monitoarele calculatoarelor se afieaz aproximativ 72 pixeli / inch iar pentru imprimare pe hrtie 100 pixeli / cm sunt suficieni. In funcie si de imaginea afiat, rezoluiile pot fi mai reduse, dar, mai jos de o anumita limita (rezoluie) imaginea capt aspect urt, cu liniile frnte in dini de ferstru (aliasing).

1.4. AfiareDei pixelii i imaginile digitale nu pot fi vzute n mod nemijlocit, pn la urm scopul folosirii lor este tot obinerea unor imagini reale, care s poat fi, deci, vzute de ctre om. Acestea se realizeaz cu ajutorul unor altor dispozitive tehnice, consacrate acestui scop, cum ar fi imprimantele (normale sau stereolitografice), ecranele (display-urile) de calculator, proiectoarele de imagini .a. Aceste imagini reale, de fapt analogice (deoarece rareori pixelii sunt reprezentai foarte acurat i fr nclecri), sunt denumite tot "imagini digitale", dac provin din imaginile digitale din memoria calculatorului.Domeniul cunoscut sub numele deprocesare a imaginilor digitalestudiazalgoritmiitransformrilor numerice ale acestora n vederea obinerii efectelor dorite.

1.5. Formate de imaginiCinci formate tipice

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.1.6. Tipuri de imaginiFiecarepixelal 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-saubi-nivel) scal gri color fals color multi spectrale tematicTermenul deimagine digitalse 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 devoxel(acronim provenit de la "volumetric pixel").1.7.Vizualizarea imaginilor digitaleExist numeroase programe care pot face ca o imagine digital din computerul unde a fost ea stocat s devin vizibil i pentru om. Astfel, imaginile de tipulGIF,JPEGiPNGpot fi prezentate pe un display n mod foarte simplu, prin utilizarea unuibrowserweb, pentru c acestea sunt formatele de codificare a imaginilor cele mai rspndite ("standard") nInternet. i formatulSVGeste utilizat din ce n ce mai frecvent, fiind format standard al organizaieiW3C. De obicei programele speciale de

vizualizare a imaginilor, numiteviewers, ofer i posibilitatea prezentrii mai multor imagini ntr-o anumit ordine i cu o anumit vitez, aceast funcie constituind aa-numita "slideshowutility".Pe de alt parte, imaginile digitale stocate pe benzi video, care reprezint de obicei imagini n micare, pot fi vizualizate prin intermediul aparatelor sauprogramelordecalculatornumite "video player", care le transform n semnale pentru monitorul de TV sau cel al calculatorului.n sfrit, fotografiile digitale (statice) pot fi transformate de ctre calculator n fotografii vizibile, dar i de ctre aparate speciale numite "digital picture frame" (rame de tablou electronice, digitale), precum i de alte aparate.1.8. Prelucrarea imaginilor digitaleCalibrarea imaginilorFolosirea corect a unei imagini digitale presupune cunotine innd de mai multe domenii, dar n special de domeniul programelor i subprogramelor care o pot modifica i optimiza. Astfel,calibrareageometric,fotometrici senzorial sunt elemente importante ale coreciei i prelucrrii digitale a imaginilor digitale. Aici este de fapt vorba de meseria/specialitatea degrafician. Utilizatorii trebuie s fie contieni de erorile de cuantificare inevitabile, care se datoreaz n specialrezoluiei limitate a imaginii (numrului finit de pixeli). Ca atare, se recomand ca fiecrei imagini n parte s fie ntotdeauna corectat i calibrat n mod profesionist.Din cauza limitriloraparatului de diagnosticaresau interpretrii de ctre IMPAX a datelor furnizate de aparatul de diagnosticare, unele imagini nu conin suficiente informaii pentru a transforma corect dimensiunile din pixeli n msurtori reale. nainte de a msura zone pe astfel de imagini, trebuie s le calibrai. Putei face acest lucru trasnd o linie cu o lungime cunoscut pe imagine i introducnd valoarea acesteia. Msurtorile viitoare se vor baza pe aceast valoare introdus.1.9. Alte posibiliti de prelucrareExist o multitudine de programe de calculator care prelucreaz imaginile digitale dup dorin. Exemple de operaii foarte uzuale: optimizarea culorii, contrastului i luminozitii; decupare; ntregire sau plasare ntr-o "ram", tot digital; mrire / micorare; comprimare (de ex. pentru a accelera transmisia); mrirea sau micorarea claritii (sharpness,Schrfe); compunerea unor imagini din alte imagini; precum i o mulime ntreag de modificri, prelucrri i efecte artistice. Pentru detalii v.Editarea fotografiilor.2.1. Scanner

Scanner-ul dispozitiv care poate prelua textele sau imaginile tiprite pe hrtie, transformndu-le intr-un format prelucrabil, cu ajutorul unei aplicaii speciale. Practic scannerul digitizeaz imaginea, adic o transform intr-o colecie rectangular de puncte colorate (matrice de pixeli) reprezentnd, cu aproximaie, imaginea copiat. Scanerul (scanner) este un periferic extern destinat introducerii rapide a informaiilor grafice si alfanumerice in calculator prin preluarea direct (scanare) de pe hrtie. La scanare imaginea este descompus in domene de forma oatratica. Fiecare domen este interceptat de un senzor electronic sensibil la lumin. Numrul de puncte la unitatea de lungime determin rezoluia scanerului. Informaiile se introduc in forma grafic. Pentru recunoaterea caracterelor introduse de la scanner, se folosesc programe speciale.

Din punct de vedere constructiv, scannerul se caracterizeaz prin: rezoluie = densitatea la scanare, determina calitatea imaginii obinute; numrul de culori recunoscute si transpuse; mrimea maxima a imaginii copiate (A0 A4); calitatea imaginii(luminozitate, contrast, saturaie, uniformitate); viteza de copiere funcia de recunoatere a caracterelor (OCR).Dup mrime si posibilitatea de a fi utilizate exist:- scanner de birou arata ca un copiator. Materialul ce trebuie copiat se aeaz pe o suprafa plan, de sticl, capacul trebuind sa fie nchis, ca i la copiator;- scanner de mn are dimensiuni reduse, este mai lent si este util pentru prelucrarea documentelor mici.

2.2. APARATUL FOTO DIGITAL

Dei digital, acesta are multe n comun cu aparatul de fotografiat analogic, cu pelicul. Folosete obiective, sisteme de obturare, vizoare i sisteme de focalizare. Se difereniaz prin modul n care capteaz, memoreaz i prelucreaz imaginile fotografice.Aparatele foto digitale folosescsenzori de imaginepentru memorarea iniial a imaginii. Senzorul de imagine realizeaz transformarea imaginii ntr-un semnal electric ce este, la rndu-i, transformat ntr-un semnal digital, prin intermediul cruia informaia este nmagazinat pe un mediu de stocare (card de memorie).Exist dou tipuri de senzori de imagine:CCD-charge-couple deviceCMOS-complimentary metal oxide semiconductor.

Senzorii CCD creeaz imagini de mai bun calitate, cu mai puin zgomot, dar viteza de citire a datelor este mai sczut dect la senzorii CMOS; Sensibilitatea la lumin a senzorilor CMOS este mai sczut, dar acetia consum mai puin energie, deci bateriile au o via mai lung n aparat;Senzorii CMOS folosesc tehnologia tradiional de fabricare a cipurilor, fiind mult mai ieftini dect senzorii CCD, care sunt fabricai cu ajutorul unei tehnologii speciale, care presupune costuri mai mari.

Curnd a fost dezvoltat o nou tehnologie denumit SCMOS, care ncearc s foloseasc avantajele pe care le ofer fiecare dintre cele dou tehnologii menionate mai sus, CCD i CMOS.Senzorul de imagine lucreaz mpreun cu un procesor de imagine. Acesta din urm preia semnalul analogic de la senzorul de imagine, l transform n semnal digital (n bii - iruri de 0 i 1); semnalul digital, purttor al informaiei despre imaginea captat cu aparatul foto, este apoi stocat pe un card de memorie.2.3. STRUCTURA UNUI APARAT FOTOFie c este vorba de un aparat foto digital ori de unul clasic, n esen acestea au urmtoarele elemente constitutive:::: obiectivul;::: sistemul de obturare;::: sistemul de vizare.Obiectivul aparatului foto reprezint un grup de lentile convergente i divergente, grupate n diferite moduri, n aa fel nct imaginea rezultat s fie una de calitate ct mai bun. Principalii parametrii ai unui obiect sunt: distana focal (f) i deschiderea relativ.Distana focalreprezint distana dintre focar (punct n care se ntlnesc razele convergente reflectate sau refractate de un sistem optic) i planul lentilei. Distana focal se msoar n milimetri. Cu ct este mai mic, cu attaria vizualde cuprindere a obiectivului este mai mare.Deschiderea relativeste raportul dintre distana focal i diametrul deschiderii maxime a obiectivului,f: = f/D 1. Cu ct deschiderea relativ este mai apropiat de 1, cu att luminozitatea obiectivului este mai bun.La obiectivele clasice exist doi parametri ajustabili:inelul distanelor- pentru controlul calitii imaginii iinelul diafragmei- pentru controlul diametrului fantei de lumin ce trece prin obiectiv. La obiectivele care permit zoom-ul, exist i uninel de modificare a distanei focale.La aparatele foto digitale toi aceti parametri sunt reglai automat de ctre softul aparatului, aa c utilizatorul nu trebuie s-i mai bat capul cu reglaje. Fotografii profesioniti ns cunosc aceste detalii i le folosesc n avantajul lor, reuind s realizeze imagini de mare impact vizual.Controlul deschiderii diafragmeinseamn controlul cantitii de lumin ce va "impresiona" filmul ori senzorul de imagine. Folosind aparatul de fotografiat, probabil c ai observat urmtoarele inscripii: f:2, f:2,8, f:4, f:5,6, f:8, f:11; f:16 ori f:22. Ce nseamn aceste valori? Deschiderile relative ale diafragmei. f:2 corespunde deschiderii maxime a diafragmei, iar f:22 indic faptul c diafragma este nchis. Trecerea la o indicaie la alta, de exemplu, de la f:2 la f:2,8, arat njumtirea suprafeei deschiderii diafragmei.Profunzimea de cmp a obiectivului reprezint zona din faa i din spatele obiectului care esteinta fotografiei n care elementele de fundal au o claritate acceptabil.Profunzimea de cmp a.creteodat cu nchiderea diafragmei ib. scadeodat cu apropierea obiectului fotografiei fa de aparat i cu creterea distanei focale a obiectivului.

Sistemul de obturare al aparatului de fotografiat asigur controlul luminii ctre senzorul de imagine (ori ctre pelicul, n cazul aparatului clasic). Gama timpilor de expunere (timpii n care diafragma este deschis i este permis intrarea luminii n aparat) este foarte larg, progresul tehnologiei aducnd cu sine timpi foarte mici (a zecea mia parte dintr-o secund) ori timpi foarte mari (cteva minute).Sistemul de vizare al aparatului de fotografiat permite controlul ncadrrii subiectului fotografiei. De asemenea, acesta ajut la controlul claritii imaginii. Aparatele de fotografiat digitale permit ncadrarea subiectului att prin intermediul unui display (un ecran LCD), ct i n maniera clasic, printr-un vizor.Imaginea digital este format din elemente ptrate denumite pixeli ("pixelii" imaginii clasice, realizate pe film, sunt granulele de argint). Pixelii au aceeai dimensiune, dar pot avea diferite valori sub aspectul culorii. Originea acestui cuvnt, pixel, vine din juxtapunerea nceputurilor a dou cuvinte, picturesielement.Numrul de pixeli ai aparatului foto este dat de senzorul de imagine al aparatului. De exemplu, un aparat Canon Power Shot A530 poate realiza fotografii de maxim 2592x1944 pixeli, ceea ce este echivalentul a 5 mega pixeli.Formatul standard pentru imaginile destinate tipririi este TIFF. Pentru Internet se folosesc cu precdere JPEG i GIF.

2.4. APLICATIE PRACTICAO galerie de imagini digitale, avnd la origine o singur imagine digital, prelucrat digital 0- Imaginea original1- Imaginea original care a fost "luminat" digital1.1- Imaginea original care a fost "luminat" digital i i s-a aplicat o tu de "auto-colorare"2- Imaginea original creia i s-a aplicat funcia digital de "auto-contrast"3- Imaginea original creia i s-a aplicat funcia digital de decupare i re-ncadrare (cropping, n limba englez)3.1.1- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "auto-colorare"3.1.2- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "sharpen"3.1.3- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "alb-negru"3.1.4- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "saturare maxim" 3.1.5- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "blurring" - "neclaritate progresiv"3.1.6- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "efect de granulaie"3.1.7- Imaginea original creia i s-a aplicat succesiv (n aceast ordine) funciile digitale de "cropping", "iluminare" i "efect de nclzire" ("warmify")

2