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Acquisizione e memorizzazione delle immagini digitali - "Acquisizione" Parte 2

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Memorizzazione delle immagini

Memorizzazione delle immagini
I formati compressi
Le immmagini vetttoriali
Differenza tra immagini vettoriali e immagini raster
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Acquisizione e memorizzazione delle immagini digitali - "Acquisizione" Parte 2 Acquisizione e memorizzazione delle immagini digitali - "Acquisizione" Parte 2 Presentation Transcript

  • Corso di Digitalizzazione del Patrimonio Culturale mediaKi.it - Saranet Acquisizione, memorizzazione ed elaborazione delle immagini digitali Parte 2 Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 1
  • Formato, Codec, Estensione Il FORMATO di un file è l’insieme di specifiche che definiscono come deve essere salvata l’informazione sul supporto di memorizzazione. Il CODEC definisce la metodologia di compressione che effettuata sul dato contenuto nel file (quale algoritmo). L’ESTENSIONE di un file è un attributo arbitrario che segue il nome del file ed è delimitata da un punto, serve per associare i tipi di file a determinate applicazioni ed è utilizzata dal sistema operativo. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 2
  • Immagini raster (o bitmap) Sono immagini costituita da punti o pixel. La densità dei pixel che costituiscono una immagine viene detta risoluzione ed è espressa in pixel/pollice o pixel/centimetro Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 3
  • Rapporto risoluzione/size Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 4
  • Compressione I Il fattore e la tipologia di compressione derivano dall'utilizzo che si vuole fare dell'immagine. Due differenti tipologie di compressione: LOSSY con perdita di informazione, si basa sull'utilizzo del dato. LOSSLESS senza perdita di informazione, si basa sulla codifica del dato. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 5
  • Compressione II Compressione LOSSY Metodo che comporta perdita di dati e quindi di qualità. La copia è peggiore dell'originale. Solitamente la perdità di qualità non è eccessivamente percepibile perché vengono scartate le informazioni inutili. Es: JPEG, MP3, DIVX. (esempio: il riassunto) Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 6
  • Compressione III Compressione LOSSLESS Metodo che non comporta perdita di dati e quindi di qualità. La copia non è uguale dell'originale ma consente di recuperare tutti i dati dell'originale a partire dalla copia. Non possono garantire la riduzione di dimensioni a seguito del processo di compressione. Elaborazione in entrata e in uscita, vi è una proporzionalità indiretta tra quantità della compressione ottenibile da un algoritmo e la sua velocità di esecuzione. Es: GIF, PNG, TIFF, ZIP (esempio: la macchina del capo) Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 7
  • Algoritmi di compressione LOSSLESS I Algoritmo di compressione LZW (Lempel, Ziv, Welch) Viene creato un dizionario delle stringhe ricorrenti nel file, quello che viene memorizzato nel file compresso è la stringa del dizionario che corrisponde a quella contenuta nel file. Utilizzato in TIFF e GIF Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 8
  • Algoritmi di compressione LOSSLESS II Algoritmo LZW Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 9
  • Algoritmi di compressione LOSSLESS III Algoritmo di compressione RLE (Run Lenght Encoding, codifica della lunghezza di stringa) Ogni serie ripetuta di caratteri viene codificata attraverso 2 byte, uno determina la lunghezza dell'elemento ripetuto, il secondo contiene l'elemento ripetuto. Il risparmio di spazio è direttamente proporzionale al grado di uniformità dell'immagine da comprimere. (Es: A BBBB CC DDD AAAAAAAA BBB - A1 B4 C2 D3 A8 B3) Utilizzato in JPEG, BMP, PCX Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 10
  • Algoritmi di compressione LOSSLESS IV Algoritmo RLE Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 11
  • I formati dei file raster I TIFF (Tagged Image File Format) Consiste in numerosi etichette (tag) che descrivono le proprietà del file com livello dei grigi e tavolozza colori. Supporta immagini a colori con profondità a 24 bit e metodo di compressione LZW. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 12
  • I formati dei file raster II GIF (Graphics Interchange Format) Prevede la possibilità di: pixel trasparenti (canale alpha), interlacciamento (costruisce l'immagine componendola a righe alterne), immagazzinare più immagini (gif animate). Il formato è limitato a 256 colori, è compresso con l'algoritmo ZLW. Adatto a immagini semplici. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 13
  • I formati dei file raster III JFIF (Jpeg File Interchange Format) Utilizza il metodo di codifica standard ISO JPEG (Joint Photographers Expert Group) che prevede una compressione dei dati (chiamato baseline) basata sulla trasformata DCT (Discrete Cosine Transform). Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 14
  • I formati dei file raster IV BMP (BitMaP) Sviluppato da Microsoft e IBM, supporta immagini con profondità colore 1, 4, 8 o 24 bit e utilizza il formato di compresisone RLE. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 15
  • I formati dei file raster V PCX (PC Paintbrush) Sviluppato da Microsoft, simile al bmp, con profondità colore 1, 4, 8 o 24 bit e utilizza il formato di compresisone RLE. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 16
  • I formati dei file raster VI PICT Formato di interscambio grafico standard su piattaforma Macintosh supporta immagini vettoriali e bitmap con 1 o 8 bit di profondità. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 17
  • Immagini vettoriali I Ogni immagine è composta da figure geometriche ed è codificata tramite delle primitive (punti, linee, curve, poligoni) e alcuni parametri (coordinate, colori, raggio, base, altezza, ...). La visualizzazione dell'immagine avviene disegnando tali elementi sul dispositivo di visualizzazione. Le informazioni sono salvate come formule matematiche. Adatte agli ambienti di progettazione. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 18
  • Immagini vettoriali II Rappresentazione gerarchica dell'immagine: Ogni immagine è una lista di oggetti matematici astratti. (Es: linee, curve, poligoni, ...) Ogni oggetto è definito da un limitato set di informazioni. (Es: per il segmento punti di inizio e fine, per le circonferenze il raggio, ...) L'organizzazione di questi elementi avviene attraverso una gerarchia. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 19
  • Immagini vettoriali III Gerarchia: Ogni illustrazione è composta di oggetti Ogni oggetto ha uno o più traiettorie Ogni traiettoria è composta da segmenti lineari Ogni segmento lineare ha dei punti di ancoraggio Ogni punto di ancoraggio delimita la fine di un segmento Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 20
  • Immagini vettoriali IV Caratteristiche principali delle immagini vettoriali: ● Indipendenza dal dispositivo di visualizzazione e dalla ● risoluzione, essendo composte da elementi astratti si potrà sempre sfruttare la risoluzione massima del dispositivo. Possibilità di modifiche ad alto livello in quanto è ● sempre possibili operare sugli elementi primitivi. Applicabilità limitata, una fotografia non è ● scomponibile in elementi primitivi Limiti nell'utilizzo, è necessario avere il software ● adeguato. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 21
  • I formati dei file vettoriali I PostScript (brevettato da Adobe) Rappresenta le immagini a colori secondo i modelli RGB e CMYK. Puo' contenere immagini raster o vettoriali. Supporta diverse tecniche di compressione (LWZ, JPEG) Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 22
  • I formati dei file vettoriali II PDF (Portable Document Format) Può inglobare immagini PostScript (vettoriali o bitmap) ma prevede informazioni aggiuntive (come la navigazione ipertestuale). Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 23
  • I formati dei file vettoriali III DXF (Drawing Exchange Format) Usato da molti programmi per il disegno progettuale, prevede la registrazione dei vettori in forma di testo. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 24
  • I formati dei file vettoriali IV Ogni programma di grafica vettoriale possiede la sua specifica estensione e il suo specifico formato di file Corel Draw .clk , Flash .swf , Freehand .fh10 , [...] Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 25
  • Differenze tra immagini raster e vettoriali I Occupazione di memoria I ● Raster: la dimensione dipende dal numero di pixel ● Vetoriale: la dimensione dipende dal numero di elementi ● Occupazione della memoria II ● Raster: i file sono grandi e aumentano di dimensione ● all'aumentare della risoluzione Vettoriale: i file sono piccoli e indipendenti dalla ● risoluzione Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 26
  • Differenze tra immagini raster e vettoriali II Trasformazioni geometriche (rotazione, riflesso, ● ridimensionamento, ...) Raster: comportano perdita di informazione in ● quanto si agisce sui pixel e sono applicate all'intera immagine Vettoriali: non comportano perdita di informazione in ● quanto si agisce su formule matematiche e possono essere applicate ai singoli elementi dell'immagine Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 27
  • Differenze tra immagini raster e vettoriali III Risoluzione ● Raster: sono vincolate alla ● risoluzione iniziale. Vettoriali: sono scalabili senza ● perdita di qualità, indipendenti dalla risoluzione. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 28
  • Differenze tra immagini raster e vettoriali IV Rappresentazione della realtà ● Raster: adatte a riprodurre la qualità fotografica ● Vetoriale: la qualità fotografica è praticamente ● impossibile da ottenere, per farlo è necessario analizzare l'immagine e scegliere le primitive adatte attraverso il processo di “Image tracing”. Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 29
  • Lorenzo Cassulo Opera rilasciata sotto licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Condividi allo stesso modo 2.5 Italia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/it/ Lorenzo Cassulo - lorenzo.cassulo@mediaki.it 30