Tecnologia Hipermídia e Multimídia Prof. Rudson Faculdade de Excelência Educacional do Rio Grande do Norte CURSO DE GRADUAÇÃO TECNOLÓGICA EM DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS PARA INTERNET

Livro - Multimídia: conceitos e aplicações Capítulo 5 2ª Parte: Modelos de Cores Representação da imagem Exibição Compresão

Capítulo 5: As imagens Modelos de cores – O sistema aditivo (Sistema RGB) Usa-se a propriedade perceptual de que quase todas as luzes podem ser representadas como a soma ponderada das luzes vermelha, azul e verde Monitores de tv e computadores utilizam esse sistema

Capítulo 5: As imagens O modelo RGB de cores As coordenadas representam as quantidades de cada luz básica que se deve adicionar para obter uma cor desejada Ex.: cor magenta (1, 0, 1) = soma das luzes vermelha e azul em proporções iguais e sem mistura de verde Cores secundárias: magenta (púrpura), ciano (turquesa) e amarelo

Capítulo 5: As imagens Cores complementares aditivas Tons complementares - Pares de tons que quando misturados aditivamente produzem cinza. Os dois pares de tons complementares mais importantes são: vermelho-verde e azul-amarelo

Capítulo 5: As imagens Transformação RGB: Onde X r, X g, e X b são os pesos multiplicados pelas cores RGB do monitor para achar X (mesmo para Y e Z)

Capítulo 5: As imagens Modelos de cores – O sistema subtrativo Sistema CMY(K) Usado em impressão (depósito de pigmentos no papel) ciano (C), magenta (M) e amarelo (Y) são complementares de vermelho (R), verde (G) e azul (B) Sistema de coordenadas Cartesiano - branco é (0,0,0) e preto é (1,1,1) Magenta Red Yellow Green Cyan Blue Black (minus green) (minus blue) (minus red)

Capítulo 5: As imagens Modelos de cores – O sistema subtrativo / Sistema CMY(K) Cada pigmento reflete apenas a cor que não absorve Ex.: um pigmento vermelho será aquele que reflete apenas o vermelho e, portanto, absorve o verde e o azul O pigmento branco reflete todas as cores e o preto as absorve

Capítulo 5: As imagens Modelos orientados a hardware não são intuitivos pois não relacionam conceitos de tons, saturação e intensidade (são baseados nas técnicas físicas de reprodução da cor) RGB (monitores CRT) CMY e CMYK (impressão de cores) Modelos orientados a usuário (propriedades mais relevantes do ponto de vista da percepção humana) HSV/HSB (hue, saturation, value/brightness) HLS (hue, lightness, saturation) The Munsell system

Capítulo 5: As imagens Modelos de cores – O sistema HLS (hue / luminance / saturation) Altura = luminância Vértice = preto Base = cores de luminâcia máxima Saturação = distância do ponto em relação ao eixo do cone Cores pouco saturadas encontra-se mais próx. do eixo (pastel) e as saturadas, na periferia Matiz = ângulo em relação ao vermelho

Capítulo 5: As imagens No Windows... luminância saturação matiz

Capítulo 5: As imagens Modelos de cores – O sistema CIE Sistema de cores definido pela Commission Internationale d Eclairage Baseado em três cores imaginárias e invisíveis X, Y e Z Qualquer cor visível é expressa como uma combinação linear (soma ponderada com coeficientes positivos) dessas cores básicas

Capítulo 5: As imagens B Modelos de cores – O sistema CIE As cores espectrais puras são representadas pela curva A saturação é representada pela distância do ponto dado ao branco (ponto B) O matiz é representado pela cor dominante A cor espectral correspondente ao ponto onde a reta que passa pelo ponto B e pelo ponto dado intercepta a curva A faixa de valores que um monitor pode mostrar é bem menor que todas as cores visíveis no espaço XYZ

Capítulo 5: As imagens Determinação do matiz dominante

Capítulo 5: As imagens As gamas: Conj. de cores que podem ser obtidas por combinação das primárias de um sistema + saturadas as primárias, > gama Representadas por retas ou triângulos no diagrama CIE; Cada meio reproduz corretamente apenas sua gama.

Capítulo 5: As imagens Gamas no modelo CIE

Capítulo 5: As imagens Codificação das cores Paletas: O conteúdo do pixel não é enviado diretamente ao monitor, e sim como índice para uma tabela armazenada numa memória Dessa tabela (paleta ou tabela de cores) é retirado o valor que irá alimentar o monitor Pode-se reduzir profundidade (tamanho em bits) do pixel = menos memória para o armazenamento das imagens.

Capítulo 5: As imagens Codificação das cores Dithering: Imagens podem conter infinitas variações de cores É uma técnica para reduzir a variação das cores (abaixo de 256 ou menos) A justaposição de duas cores dá a ilusão da presença de uma terceira cor

Capítulo 5: As imagens Dispositivos gráficos Fornecem ao usuário humano a apresentação das imagens geradas pelo computador Dispositivos interativos (monitores) Dispositivos de cópia permanente (impressoras, plotters, registradores de filme, gravadores de vídeo)

Capítulo 5: As imagens Monitores CRT Canhão de elétrons atira feixes em três cores que são refletidas para a posição do pixel que está sendo iluminado Máscara é utilizada para impedir que a luz ilumine pontos adjacentes

Capítulo 5: As imagens Monitores LCD Luz fluorescente (backlight) ilumina a tela, e correntes elétricas de intensidades diferentes fazem com que os cristais deixem passar mais ou menos luz Baixo consumo de energia

Capítulo 5: As imagens Monitor LCD

Capítulo 5: As imagens Adaptadores gráficos Interface entre um sistema de computação e um monitor Memória de imagem (frame buffer): armazenar pixels de cada imagem exibida Circuitos de refrescamento (varredura da memória para gerar os sinais destinados ao monitor) Tipos de varredura: progressiva - linhas são lidas em ordem crescente, como na maioria dos monitores; entrelaçada - o quadro é dividido em dois campos (linhas pares e linhas ímpares), como na TV Comunicação entre o Adp. gráfico e o processador: Barramentos de sistema (ISA) – processador e Interfaces de I/O (baixa velocidade) Barramentos locais (PCI e AGP) – orientados para dispositivos gráficos (alta velocidade)

Capítulo 5: As imagens Varredura progressiva Varredura entrelaçada

Capítulo 5: As imagens Dispositivos de entrada gráfica Teclado Mouse Mesa digitalizadora Joystick Scanners Dispositivos tridimensionais (luvas, capacetes e trajes sensores)

Capítulo 5: As imagens Processamento da imagem Formatos de imagens mapas de pixels = arranjo retangular de pixels mapas de bits = mapas de pixels com 1 bit/pixel Características importantes dos formatos de arquivos de imagens N o. de cores suportadas (256-16M) Resoluções Popularidade (grande difusão) Grau de compressão

Capítulo 5: As imagens Processamento da imagem Formatos comuns PCX (DOS) GIF (padrão de intercâmbio de imagens) BMP (Windows) TIFF (padrão independente de fabricante, alta resolução) PCD (usado em Photo-CD, com múltiplas resoluções) JPEG (orientado a imagens fotográficas) PNG (alternativa ao GIF para distribuição de imagens comprimidas sem perdas.) etc.

Capítulo 5: As imagens Compressão de imagens Imagens de alta resolução e cor verdadeira podem ocupar até vários Mb Compressão sem perdas As técnicas mantêm toda a informação contida na imagem original Técnicas genéricas (compressão de arquivos): ZIP, ARC, GZ Códigos de Huffman codificação entrópica: usam seqüências de bits mais longas para os símbolos mais freqüentes

Capítulo 5: As imagens Compressão de imagens Compressão sem perdas: Baseada na coerência das linhas: representa a imagem através de uma codificação em tiras de cor constante RLE (run-length encoding) Codificação adaptativa (repetição de padrão de bits e não de valores de cor) Aproveita a coerência entre linhas para identificar padrões repetidos numa imagem LZW (Lempel-Ziv-Welsh) – base do formato GIF.

Capítulo 5: As imagens Compressão com perdas Perda de informação é tolerável Detalhes que a visão humana não percebe, ou percebe apenas com dificuldade Taxa de perda é um parâmetro fixado durante a compressão: Quanto maior a perda admitida, maior compressão se consegue.

Capítulo 5: As imagens Compressão com perdas Algoritmo que transforme uma imagem para uma forma de espectro Cada quadro a ser comprimido é dividido em blocos Os valores dos pixels de cada bloco são submetidos a uma transformação matemática que traduz o quadro na forma de um espectro bidimensional (matriz) Os coeficientes dessa matriz são truncados e depois codificados por um algoritmo de compressão de dados

Capítulo 5: As imagens Compressão com perdas A compressão JPEG (Joint Photographic Experts Group) Etapas: Obtenção do espectro bidimensional da imagem: baseado na transformada discreta dos co-senos (DCT) – tende a reduzir os coeficientes das freqüências mais altas, facilitando o truncamento. Truncamento dos componentes do espectro – eliminação dos dígitos menos significativos e desprezo dos coeficientes próximos a zero Codificação entrópica dos componentes