Sistemas Multimídia
A Imagem
(Parte I)
DSC/CEEI/UFCG
Sistemas Multimídia
Tópico:
 Representação Digital da Imagem
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens


DSC/CEEI/UFC
G
Tratamento e análise de imagens.
Processamento de Imagens
 manipulação e exibição de imagens prontas,
 envolve processos de tratamento da imagem e
processos que permitam a interface entre
dispositivos de entrada e saída gráfica e o arquivo
de imagem.
 não possui como fim a geração de uma imagem a
partir de dados, mas a manipulação de uma imagem
previamente gerada e até possivelmente a extração
de informações a partir desta imagem.
Representação Digital de
Imagens
Aplicações:
 Tratamento e melhoria de imagens


Reconhecimento e classificação de objetos
presentes em uma imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Medicina, Controle de Qualidade, Biologia, Sistemas de
Monitoração e Controle (segurança), Geologia,
Sensoriamento Remoto (imagens de satélites), Metereologia,
etc.
Sistemas de segurança (impressões digitais), interpretação
automática de textos, visão artificial, robótica, exploração
automatizada (sistemas anti-bombas, exploração submarina,
mísseis teleguiados), etc.
Representação Digital de
Imagens




DSC/CEEI/UFC
G
Imagem  composta por um conjunto de pontos,
denominados "Pixels" (Picture Elements) ou "Dots".
“Pixels"  dispostos na tela do computador
formando uma matriz de pontos que é denominada
de "Bit-Map" ou "Mapa de Bits".
Mapa de bits  reticulado - cada elemento da
matriz possui uma informação referente à cor
associada aquele ponto específico.
“Resolução" da imagem  número de elementos
que a imagem possui na horizontal e na vertical.
Representação Digital de
Imagens
Imagem  matriz de pontos ou pixels, com resolução
horizontal (eixo X) e vertical (eixo Y), para cada ponto da matriz
tem-se uma cor associada (obtida de forma direta ou através de
uma tabela de acesso indireto - "tabela de palette“).
Fonte: Casacurta, A., Osório, F., Figueroa, F. e Musse, S. R., Computação Gráfica – Introdução.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens






DSC/CEEI/UFC
G
Resolução espacial da visão – mede quantos pontos
(pixels) diferentes o olho pode distinguir em uma imagem.
Campo visual humano – matriz de 3.000 x 3.000 pixels.
Televisão comum  512 x 480 pixels (NTSC - National
Televison Standards Committee ou PAL-M: variação do
padrão PAL - Phase Alternate Lines).
Televisão de alta definição (HDTV)  2.000 x 1.100
pixels
Computadores PC  resolução determinada pelo modo
gráfico escolhido – dentro do limite estabelecido, valores
comuns: 640 x 480, 800 x 600 e 1024 x 768.
Razão de aspecto do monitor: 4/3 – computadores e
televisão comum e 2 (aproximadamente) para cinema e
HDTV.
Representação Digital de
Imagens
Princípio de funcionamento do aparelho de TV,
através do tubo de imagem (CRT).
DSC/CEEI/UFC
G
Símbolo nm


DSC/CEEI/UFC
G
Um nanómetro (ou nanômetro), milimícron
ou milimicro é a subunidade do metro,
correspondente a 1,0×10−9 metros,
ou seja, um milionésimo de milímetro ou um
bilionésimo do metro.
Representação Digital de
Imagens


Quantidade de bits requerida por um pixel  depende
principalmente da representação adotada para as
cores.
Visão humana



DSC/CEEI/UFC
G
Espectro visível: 400nm (violeta) a 700nm (vermelho);
Picos de maior sensibilidade do olho humano –
aproximadamente ao verde (principal), ao vermelho (um
pouco menor) e ao azul (bem menor).
Percepção das cores  combinação linear – cada cor
é expressa como soma ponderada das cores básicas.
Representação Digital de
Imagens
Espectro de energia eletromagnética
Fonte:GONZALEZ, R. C. e WOODS, R., Processamento de Imagens Digitais, Editora Edgard Blücher, Ltda, 2000.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Alguns tipos de ondas eletromagnéticas e seus
respectivos comprimentos de onda.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
"COR"  "tri-stimulus theory“



DSC/CEEI/UFC
G
Ser humano  sistema visual - três tipos de
sensores capazes de identificar três faixas diferentes
de "espectros de energia".
As faixas correspondem às tonalidades de Vermelho
(Red) – 700nm, Verde (Green) – 546,1nm e Azul
(Blue) – 435,8nm.
O ser humano vê na realidade a combinação
resultante da mistura destas três cores básicas.
Representação Digital de
Imagens
Sistema de cores utilizado nos computadores
 Usualmente o sistema RGB (Red-Green-Blue) –
sistema aditivo  controla a intensidade da geração
das três cores básicas- primárias aditivas.

Definição de cor no computador  especifica-se a
intensidade (valor associado) aos emissores R, G e B.
Sistema aditivo – fontes emissoras de luz.
Sistema subtrativo – utilizadas tintas, os pigmentos
absorvem determinadas cores e refletem outras.
DSC/CEEI/UFC
G
Sistema RGB
componentes estão presentes
com a sua intensidade máxima.
intensidade zero nas três componentes.
DSC/CEEI/UFC
G
Decomposição em RGB
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Sistema subtrativo (CMY - Cyan, Magenta e Yellow)







DSC/CEEI/UFC
G
cores fundamentais - ciano, magenta, amarelo;
Complementar ao RGB (inverso) ;
funciona por combinação subtrativa: mistura de
pigmentos;
é usada a variante CMYK (cyan-magenta-yellow-black)
devido à dificuldade de obter pigmentos com alta pureza
de cor.
Pode ser representado também por um cubo – vértices são
simétricos em relação ao cubo RGB
origem: branco e o vértice (1, 1, 1): preto.
utilização - impressão, fotografia.
Cores Primárias e Secundárias da Luz e de Pigmentos
Fonte:GONZALEZ, R. C. e WOODS, R., Processamento de Imagens Digitais, Editora Edgard Blücher, Ltda, 2000.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Existem apenas os sistemas RGB e CMY
como formas de representação de cores?
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens

Existem outros sistemas que procuram se adaptar
melhor a uma determinada aplicação ou função.

Exemplos:




YIQ – Y(luminância), I e Q (componentes cromáticos em-fase e
quadratura)
HSI (Hue Saturation Intensity) – Matiz, Saturação e Intensidade
HSV (Hue Saturation Value) – Matiz, Saturação e Valor
HLS (Hue Lightness Saturation) - Matiz, Luminância, Saturação
orientado ao usuário
DSC/CEEI/UFC
G
Manipulação de
Imagens coloridas
Representação Digital de
Imagens
Intensidade ou luminância
 medida da energia luminosa;
 preto representa a ausência de energia (intensidade
nula);
 Parâmetro da cor ao qual o olho é mais sensível;
 Sistemas “monocromáticos” trabalham com a
informação de luminância;
 Codificação - 8 bits.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Matiz
 Medida do comprimento de onda dominante (mede
a freqüência dominante da vibração luminosa);
 Mede a qualidade que distingue o azul do verde, do
vermelho, etc;

DSC/CEEI/UFC
G
Codificação – cerca de 4 bits.
Representação Digital de
Imagens
Saturação
 Medida da pureza da cor;
 Branco (mistura perfeita das cores) representa a
impureza da cor (saturação zero);
 Para outras cores, a saturação pode ser entendida
como a quantidade de branco presente;
 Tons muito saturados são “brilhantes”;
 Tons pouco saturados são “pastel”;
 Codificação – cerca de 4 bits.
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Modelo YIQ





DSC/CEEI/UFC
G
Usado na transmissão comercial de TV colorida;
Projetado para tirar vantagem do sistema da maior
sensibilidade da visão humana a mudanças na
luminância do que nas mudanças de matiz e
saturação;
Representação de Y - Banda mais larga;
Representação de I e Q – banda mais estreita.
Luminância e informação de cores desacopladas.
Representação Digital de
Imagens
Modelo HSI



DSC/CEEI/UFC
G
Componente de intensidade (I) desacoplado da
informação de cor;
Os componentes de matiz e saturação são
intimamente relacionados à percepção humana de
cores;
Ideal para desenvolvimento de algoritmos baseados
em propriedades do sistema visual humano.
Representação Digital de
Imagens
Modelo HLS



DSC/CEEI/UFC
G
usado para especificação de cor por usuários
humanos;
a intensidade ou luminância - medida da energia
luminosa;
o matiz - medida do comprimento de onda
dominante;
Representação Digital de
Imagens
Modelo HLS



DSC/CEEI/UFC
G
a saturação - medida da pureza da cor;
o preto representa a ausência de energia (baixa
luminância);
o branco representa a impureza da cor (baixa
saturação).
Representação Digital de
Imagens
O Modelo HLS de Cores
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Caixa de
seleção de
cores baseada
nos modelos
HLS e RGB:
DSC/CEEI/UFC
G
Representação Digital de
Imagens
Gama do sistema  conjunto de cores que pode ser
produzido a partir de determinadas primárias.
A
 saturação das primárias   gama
DSC/CEEI/UFC
G
 Gama
dos monitores profissionais > gama da TV;
 Gama
da fotografia > gama dos monitores;
 Gama
dos monitores > gama de várias técnicas de
impressão.
Sistemas Multimídia
Tópicos:
 Codificação das Cores
 Dispositivos Gráficos
DSC/CEEI/UFC
G
Codificação das Cores
Codificação das cores



DSC/CEEI/UFC
G
canal de cor - cada cor primária usada para
representar uma dada cor;
amostragem de cores - a intensidade de cada
primária é codificada no valor de um canal;
quantização das cores - número de bits por canal,
comumente: 1 a 8.
Codificação das Cores
Codificação das cores



DSC/CEEI/UFC
G
em sistemas de cor verdadeira, o valor do pixel
é a combinação dos valores dos canais;
em sistemas de paleta, o valor do pixel é um
índice na tabela de cores;
o canal alfa: pode ser usado para representar a
transparência de um pixel.
Codificação das Cores
Quantização de cores



DSC/CEEI/UFC
G
Reduzir o espaço de cores de uma imagem.
Seleção de um subconjunto das cores originais para
aproximar estas cores.
Problema de otimização, ou seja, qual o melhor
subconjunto (depende da aplicação) ?
Codificação das Cores
Paletas




DSC/CEEI/UFC
G
Usada quando a capacidade de reprodução de
cores do sistema é < a dos sistemas de cor
verdadeira;
O conteúdo do pixel é enviado como índice para
uma tabela armazenada em uma memória especial
(não é enviado diretamente ao monitor);
Da tabela é retirado o valor para o monitor - Paleta
(palette) ou tabela de cores (color look-up table);
 profundidade (tamanho em bits) do pixel 
 memória para armazenamento da imagem.
Codificação das Cores
Paletas
Número de cores exibíveis:


Determinada pela profundidade do pixel
Modos VGA e SuperVGA (8 bits) - 256 cores
simultâneas.
Imagens em sistemas de 8 bits normalmente não
são realistas.


DSC/CEEI/UFC
G
troca-se resolução espacial por resolução de cores;
representação de cada ponto da imagem por um grupo
de pixels vizinhos (dithering).
Codificação das Cores
TIFF(simulação em JPEG de alta qualidade)
GIF sem dithering
(Tamanho: 02 Kb)
DSC/CEEI/UFC
G
GIF com dithering
Tamanho: 08 Kb
Dispositivos Gráficos
Arquitetura de Sistemas Gráficos
DSC/CEEI/UFC
G
Dispositivos Gráficos

Freqüências Típicas de Monitores
Sistema
TV
VGA
SVGA
DSC/CEEI/UFC
G
Freqüência
vertical
30 Hz
60 Hz
72 Hz
Freqüência
horizontal
15,75 KHz
31 KHz
60 KHz
Faixa de
passagem
4 MHz
11 MHz
35 MHz
Dispositivos Gráficos

Relação entre memória, resoluções e cores:
Resoluções / Cores
640  480
800  600
1024  768
DSC/CEEI/UFC
G
16
150K
235K
384K
256
300K
469K
768K
32K
600K
936K
1536K
16M
900K
1407K
2304K
Dispositivos Gráficos
Dispositivos de entrada gráfica


DSC/CEEI/UFC
G
Bidimensionais
Tridimensionais
Scanner 3D a Laser
Scanner de Toque com Braço Mecânico
DSC/CEEI/UFC
G
DSC/CEEI/UFC
G
Sistemas Multimídia
Tópicos:
 Sistemas de Cores (Conversão)
DSC/CEEI/UFC
G
Natureza da luz
c = velocidade da luz @ 3.0x108 m/s
v
l=v/f
c=lf
DSC/CEEI/UFC
G
Luz branca (Newton)
prisma
vermelho
alaranjado
amarelo
verde
azul
violeta
Cor
l
Violeta 380-440 nm
Azul
440-490 nm
Verde
490-565 nm
Amarelo 565-590 nm
Laranja 590-630 nm
Vermelho 630-780 nm
luz branca (acromática) tem
todos os comprimentos de onda
DSC/CEEI/UFC
G
3D Color Spaces
Tri-cromático sugere espaço 3D

Polar
Cartesiano
Luminância
B
Matiz(Hue)
Saturação
G
DSC/CEEI/UFC
G
R
Sensibilidade do olho
Olho humano: Cones (SML) e Bastonetes (cegos para cor)
.20
fração de luz absorvida
por cada cone
.18
m(l )
.16
 (l )
.14
.12
.10
.08
.06
s (l )
.04
.02
0
400 440 480 520 560 600 640 680
comprimento de onda (nm)
380 nm
DSC/CEEI/UFC
G
l
780 nm
Curvas se sobrepõe!
Não temos como saber
qual a sensação de um
dado cone!
Sensibilidade do olho
Sensibilidade do olho em função do comprimento de
onda:
Fração da luz absorvida pelo olho
sensibilidade
relativa
100%
50%
0%
400
500
600
700
l
(nm)
380 nm
DSC/CEEI/UFC
G
780 nm
O problema de reprodução
de cor em CG
Mundo Real
E
400
Espaço Virtual
700
l
E
R
G
B
l
• Objetivo: produzir a mesma sensação de cor
• olho só distingue 400 mil cores (< 219)  19 bits podem ser suficientes
DSC/CEEI/UFC
G
Os sistemas de cor padrão
DSC/CEEI/UFC
G

O modelo matemático adequado para uma
representação do espaço espectral de cor é um
espaço vetorial de dimensão finita.

O processo de reconstrução de cor utiliza uma base
de cores primárias.

Modelo tricromático de Young-Helmholtz - sistema
de processamento de cor do olho humano é baseado
na amostragem das faixas vermelha (red), verde
(green) e azul (blue) do espectro visível, feita pelas
moléculas fotossensíveis do olho -> Primeiro modelo
padrão básico: CIE-RGB.
Uso de Cores




DSC/CEEI/UFC
G
Usos estéticos (passar uma sensação ao
observador), destacar objetos, codificar quantidades
(relevo, temperatura, dinâmica de fluídos).
Nosso sistema visual é mais sensível à variação
espacial (pequenos detalhes devem diferir do fundo
da imagem não somente em cor mas em
intensidade).
Azul e preto, amarelo e branco são combinações
ruins (não use azul para texto).
Para daltônicos evite verdes e vermelhos com baixa
saturação e intensidade.
Uso de Cores




É difícil de se perceber cores quando usadas com
pequenos objetos.
Cor percebida de objeto é afetada por cor da área
que o circula.
Cores muito saturadas produzem imagens
posteriores.
Cores afetam tamanhos percebidos


DSC/CEEI/UFC
G
Objetos vermelhos aparentam ser maiores que objetos
verdes.
Cores refratam de modo diferente na nossa lente e
aparentam distâncias diferentes.
Comparação entre
o sistema visual
humano e um
sistema de visão
artificial
DSC/CEEI/UFC
G
Fonte: MARQUES FILHO, O. e VEIRA NETO, H., Processamento Digital de Imagens, Editora Brasport, 1999.
Sistemas Multimídia
Tópico:
 Processamento de Imagem
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento de Imagem
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Formatos de imagens:
 representação no espaço de imagens =
representação matricial (“raster”);
 mapas de pixels = arranjos retangulares de
pixels;
 mapas de bits = mapas de pixels com 1 bit/pixel.
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Características dos formatos de arquivos de
imagens:
 número de cores suportadas;
 resoluções;
 popularidade;
 grau de compressão.
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Tipos de operações de processamento digital da
imagem:
 processamento no domínio espacial:
operações feitas sobre os pixels separados;
 processamento no domínio da freqüência:
requerem a análise de áreas contíguas de
imagem.
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Processamento no domínio espacial:
 armazenamento e recuperação de imagens;
 recorte, cópia e colagem de áreas de imagens;
 conversão de formatos de imagem;
 conversão de modelos de cor e separação de
cores;
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Processamento no domínio espacial:
 combinação de imagens (composição);
 retoque de imagens;
 pintura sobre imagens;
 redução de resolução e cores.
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Processamento no domínio da freqüência:
 mudança de escala e rotação de imagens;
 transformação e distorção de imagens (ótica
digital);
 filtragem, suavização e realce de imagens;
 compressão de imagens.
Processamento da imagem
O que é o Processamento Digital de
Imagem?
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem
Modelo de um Sistema de Processamento Digital de Imagem
Aquisição
Pré-processamento
Segmentação
Extração de características
Classificação, Interpretação
DSC/CEEI/UFC
G
Uma hierarquia de tarefas de processamento de imagens
DSC/CEEI/UFC
G
Fonte: Introdução ao Processamento Digital de Imagens (José Eustáquio Rangel de Queiroz, Herman Martins
Gomes), disponível em www.sibgrapi.ufam.edu.br/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=7
Processamento da imagem

Aplicações
Defesa/Inteligência
Biologia
Automação de
fábricas
Processamento
de Documentos
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem

Aplicações
Imagem original
Apoio à
lei


Watermarking - proteção e
identificação de copyright
Segurança de Dados

DSC/CEEI/UFC
G
Comunicação secreta
(Steganography)
Imagem com informação
"escondida"
Processamento da imagem

Aplicações
Médicas
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem
Aspecto importante: Compressão
DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem
Compressão de Imagens

Existem, basicamente, dois tipos de imagens:

Geradas por Computador (Gráficos).
Armazenadas (e transmitidas) como um conjunto de
instruções (formato de programa) que geram a imagem,
ao invés de um formato de matriz de pixels
 Quando uma imagem é transmitida no formato de
programa, algum esquema de compressão sem perdas
tem que ser utilizado.

DSC/CEEI/UFC
G
Processamento da imagem
Compressão de Imagens

Existem, basicamente, dois tipos de imagens:

Imagens Digitalizadas (Fotos escaneadas, etc.).
 Armazenadas em formato matricial (pixels).
 Dois métodos de compressão (padronizados) básicos
são utilizados:


DSC/CEEI/UFC
G
Combinação de codificação estatística e por repetição de
série (run-length) - Compressão sem perdas de
documentos digitalizados.
Combinação de codificações por transformadas,
diferenças e por repetição de série (run-length) - Caso
genérico.
Processamento da imagem

Compressão: Função realizada sobre dados antes
da transmissão.


DSC/CEEI/UFC
G
Codificador da Origem (Source Coder)
Decodificador do Destino (Destination Decoder)

Usada para reduzir o volume de informação a ser
transmitida ou reduzir a banda passante necessária
para transmissão dos dados.

Tipos: Compressão com perdas e sem perdas.
Processamento da imagem
Compressão Com Perdas e Sem Perdas

Compressão sem perdas:




Compressão com perdas:


DSC/CEEI/UFC
G
busca reduzir a quantidade de informação,
no destino uma cópia exata dos dados originais é
recuperada, a compressão é reversível.
Transferência de texto, arquivos binários, etc.
busca permitir a recuperação de uma versão dos dados
originais que são percebidos pelo usuário como sendo
parecidos o suficiente com o original.
Transferência de imagens digitais, áudio, vídeo, pois o olho
e ouvido humanos não são capazes de perceber pequena
perda de qualidade no sinal.
Processamento da imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Compressão sem perdas:
 técnicas genéricas:
 ZIP, ARC, GZ;
 codificação entrópica:
 códigos de Huffman;
Processamento da imagem
Codificação Estatística



Modelos de codificação utilizam o mesmo número
de bits por valor (exemplo: ASCII).
Alguns símbolos aparecem com maior freqüência
que outros.
Símbolos que aparecem com maior freqüência
podem usar menos bits que aqueles que aparecem
com menor freqüência.

DSC/CEEI/UFC
G
Num texto a letra A aparece com maior freqüência
(probabilidade) que a consoante ‘P’, que aparece com
maior freqüência que ‘Z’… Utiliza-se uma codificação com
número de bits variável, de modo que na média se
necessita menos bits para codificar o mesmo conteúdo.
Processamento da imagem
Codificação Estatística

Propriedade do Prefixo.



DSC/CEEI/UFC
G
Um símbolo não pode ser prefixo de um outro símbolo mais
longo.
Codificação de Huffman
A média mínima de bits necessários para transmitir
uma determinada seqüência de dados é chamada
Entropia.
Processamento da imagem

Compressão com perdas:

detalhes que a visão humana não percebe, ou
percebe apenas com dificuldade;

taxa de perda é um parâmetro da compressão:
 quanto
maior a perda
compressão se consegue.
DSC/CEEI/UFC
G
admitida,
maior
Processamento da imagem

Compressão com perdas - algoritmos:

coeficientes da matriz são truncados:


DSC/CEEI/UFC
G
natureza da transformada produz muitos coeficientes
próximos de zero;
em seguida, são codificados através de algoritmo
de compressão de dados.
Processamento da imagem

A compressão JPEG:
 Obtenção do espectro bidimensional da imagem:



DSC/CEEI/UFC
G
baseado na Transformada Discreta de Cossenos (DCT).
Truncamento dos componentes do espectro.
Codificação entrópica dos componentes.
Processamento da imagem
Obs.: Não faz sentido falar em “uma imagem TIFF” e “uma imagem GIF”, como
imagens diferentes.
DSC/CEEI/UFC
G
Sistemas Multimídia
Tópico:
 Processamento de Imagem

DSC/CEEI/UFC
G
Formatos de Imagem
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
de varredura (raster)
BMP
Bitmap
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
Desvantagens
Nº máximo de
cores: Até 16
milhões de cores
(24 bit)
Compressão: Não
tem. Perda de
informação: Não
aplicável.
Transparência: Não.
Não tem perda de
informação.
Os arquivos BMP são
adequados ao papel
de parede no
Windows.
Amplamente
compatível com os
programas do
Windows já
existentes,
especialmente os
programas mais
antigos.
Por não ter
compressão os
arquivos são muito
grandes. Caso a
imagem tenha 16
milhões de cores,
cada pixel ocupa
sempre 24 bit (3
Byte).
Não há suporte
dos navegadores
da Web.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
de varredura (raster)
TIFF (G3 ou LZW*)
Tag Image File Format
Características
Vantagens
Nº máximo de
cores: Até 16
milhões de cores
(24 bit)
Compressão: Tem.
Perda de
informação: Não
Transparência: Não.
Eleito pelos
profissionais da área.
Muito versátil.
Desvantagens
(*) LZW quer dizer Lempel-Ziv-Welch, o nome dos investigadores israelitas Abraham Lempel e
Jacob Zif que inventaram o formato inicial. O W de Welch refere-se a Terry Welch que
patenteou a técnica de compressão que hoje é conhecida por LZW.
DSC/CEEI/UFC
G
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
de varrredura (raster)
JPG (ou JPEG)
Joint Photographic
Experts Group
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
Desvantagens
Nº de cores:
Sempre 16 milhões
de cores (mesmo
que a imagem
tenha menos cor)
(24 bit)
Compressão: Sim.
Perda de
informação: Sim
Transparência:
Não.
Armazena sempre
informação
referente a 16
milhões de cores.
Algoritmo de
compressão muito
eficaz. Indicado
para fotografias e
imagens fotorealistas.
Como o algoritmo de
compressão tem perda de
informação, cada vez que o
arquivo é armazenado volta
a perder informação. Não
indicado para esquemas e
gráficos de barras (por
exemplo) porque o
algoritmo não está
otimizado para transições
abruptas de cor.
Não é adequado para
imagens mais simples que
contenham poucas cores,
amplas áreas de cores
semelhantes ou grandes
diferenças de brilho.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
de varredura (raster)
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
Desvantagens
GIF
Graphics Interchange
Format
Nº de cores: Até
256 cores (8 bit)
Compressão: Sim.
Perda de
informação: Não
Transparência:
Sim.
Tem compressão sem
perda de informação.
Indicado para
esquemas, gráficos
de barras, etc.
Só permite um
armazenamento
máximo de 256 cores.
Não indicado para
fotografias, nem
imagens foto-realistas
(muitas cores).
PNG
Portable Network
Graphics
Nº de cores: Até 16
milhões de cores
(24 bit)
Compressão: Sim.
Perda de
informação: Não
Transparência:
Sim.
Algoritmo otimizado.
Um bom substituto
para o GIF e para a
maioria dos TIFF
(principalmente os
LZW), e, muito
importante, para
cópias de segurança
de imagens
fotográficas.
Não é muito conhecido.
Na Internet pode ser
um bom substituto para
GIF, mas não é para
JPG.
Por ser um formato de
arquivo da Internet, não
oferece suporte a vários
arquivos animados ou
de imagem, aos quais o
formato GIF oferece
suporte.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
DXF
AutoCAD Drawing
Interchange File
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
Desvantagens
Formato ASCII
baseado em vetor
usado pelo
programa AutoCAD
da Autodesk.
O AutoCAD
oferece esquemas
altamente
detalhados que
são totalmente
dimensionáveis.
O AutoCAD permitem
que você crie
esquemas e
desenhos altamente
detalhados e
precisos. Os arquivos
do AutoCAD são
conhecidos nos
setores de
arquitetura, design e
estamparia.
Suporte limitado no
Office 2000, que
oferece suporte a
versões até R12
O AutoCAD tem uma
curva de aprendizado
longa; no entanto,
outros programas
gráficos também são
capazes de exportar
imagens DXF.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
CGM
Computer Graphics
Metafile
DSC/CEEI/UFC
G
Características
O metarquivo CGM pode
conter informações sobre o
vetor e o bitmap. Trata-se de
um formato de arquivo
padronizado
internacionalmente usado
por muitas agências e
organizações federais,
inclusive o British Standards
Institute (BSI), o American
National Standards Institute
(ANSI) e o Departamento de
Defesa dos Estados Unidos.
Vantagens
Formato padrão
internacional.
Desvantagens
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
CDR – CorelDRAW
O metarquivo CorelDRAW!
pode conter informações
sobre o vetor e o bitmap.
Trata-se de um formato de
arquivo amplamente usado
em criações artísticas.
Amplamente
usado nos
setores de
criações
artísticas e
arquivos gráficos.
WMF – Windows
Metafile
O Windows Metafile é um
formato de metarquivo de 16
bits que pode conter
informações sobre vetor e
bitmap. Otimizado para o
sistema operacional
Windows.
O formato padrão
do Windows que
funciona bem
com o Office
2000.
Desvantagens
Suporte limitado
no Office 2000,
que oferece
suporte a
versões 6 e
anteriores
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
EPSF – Encapsulated
PostScript Format
DSC/CEEI/UFC
G
Características
O Encapsulated
PostScript Format é
um idioma de
descrição da
impressora, particular,
que pode descrever
as informações sobre
o vetor e o bitmap.
Vantagens
Representação
precisa em uma
impressora
PostScript.
Formato padrão
do setor
Desvantagens
A representação na tela
talvez não corresponda
à representação
impressa; a
representação na tela
talvez seja em baixa
resolução, uma imagem
diferente ou apenas
uma imagem de espaço
reservado.
Os arquivos EPS foram
projetados para serem
impressos, e não
necessariamente
observados.
Não é o formato mais
adequado para exibir
informações na tela.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
EMF – Enhanced
Metafile
DSC/CEEI/UFC
G
Características
É um formato de 32
bits que pode conter
informações sobre
vetor e bitmap.
Trata-se de um
aperfeiçoamento em
relação ao formato
Windows Metafile e
contém recursos
estendidos como, por
exemplo: Informações
internas sobre a
colocação em escala.
Descrições internas
salvas com o arquivo.
Aperfeiçoamentos
nas paletas de cores
e na independência
do dispositivo.
Vantagens
Formato de
arquivo
extensível.
Recursos
aperfeiçoados
em comparação
com WMF
Desvantagens
Extensibilidade resulta
em vários tipos
diferentes de imagens
EMF.
Nem todos os arquivos
EMF são compatíveis
com todos os
programas que
oferecem suporte ao
padrão EMF.
Principais Formatos de Imagem
Formatos de imagem
vetorial
PICT – Macintosh
Picture
DSC/CEEI/UFC
G
Características
Vantagens
Desvantagens
O arquivo PICT é um
formato de
metarquivo de 32 bits
para Macintosh.
Os arquivos PICT
usam a compactação
interna Run Length
Encoded (RLE), o que
funciona
razoavelmente bem.
Os arquivos PICT
oferecem suporte à
compactação JPEG
caso o QuickTime
esteja instalado
(somente Macintosh).
Melhor formato de
arquivo para
exibição na tela do
Macintosh.
Melhor formato de
impressão de
Macintosh para
uma impressora
que não seja
PostScript.
As fontes talvez
sejam representadas
incorretamente
quando são movidas
de uma plataforma
para outra.
O QuickTime deve ser
instalado para exibir
corretamente alguns
arquivos PICT.
Principais Formatos de Imagem
Exemplo: Para um arquivo com a dimensão 1943x1702 pixel com
9.9 MB e 16 milhões de cores (24 bit):
Formato do
arquivo
Tamanho do
arquivo
Observações
TIFF
9.9 MB
Sem compressão.
TIFF LZW
8.4 MB
Com compressão LZW.
PNG
6.5 MB
Com compressão PNG.
JPG
1.0 MB
Muito pequeno. Ideal para
colocar em páginas de Internet
e enviar por e-mail.
BMP
9.9 MB
Igual ao TIFF sem compressão.
Fonte: http://www.prof2000.pt/users/lpitta/formatos.htm
DSC/CEEI/UFC
G
Principais Formatos de Imagem
Resolução e Intensidade da cor - Exibição na tela
Número de cores
Uso na Internet
1 (preto e branco)
GIF em 72 pixels por
polegada (ppi)
GIF em 72 pixels por
polegada (ppi)
16
GIF em 72 ppi
GIF em 72 ppi
256 (imagem simples)*
GIF em 72 ppi
GIF em 72 ppi
256 (imagem complexa)*
JPG em 72 ppi
JPG em 72 ppi
Mais de 256
JPG ou PNG em 72
ppi
JPG, PNG ou TIF em 72
ppi
Fonte: http://support.microsoft.com
DSC/CEEI/UFC
G
Não usada na Internet
Principais Formatos de Imagem
Observações:


DSC/CEEI/UFC
G
A Microsoft recomenda uma resolução de 72 pixels por polegada,
já que a maioria dos monitores tem entre 60 e 80 pixels por
polegada. Salvar em uma resolução maior não resulta em uma
qualidade maior de exibição, já que o monitor não pode exibir mais
pixels do que os existentes fisicamente no monitor.
É necessário calcular os pontos por polegada de acordo com o
tamanho final, e não do inicial. Por exemplo, se estivesse
digitalizando um papel de carta de 8,5 por 2 polegadas a ser
usado em uma página da Web com uma largura final de 2
polegadas, você digitalizaria a 72 ppi por 2 polegadas, ou seja, um
total de 144 pixels. O arquivo resultante parece grande quando
dimensionado a 2 polegadas e exibido em um monitor.
Principais Formatos de Imagem

É importante lembrar (*):




DSC/CEEI/UFC
G
Em 256 cores, os arquivos JPG oferecem um nível de
compactação maior do que os arquivos GIF. No entanto, a
compactação JPG não compacta alguns arquivos simples, como
faz a compactação GIF.
Caso a imagem esteja em escala de cinza e exista grandes áreas
de uma só cor sólida ou áreas de alto contraste (diferenças nítidas
entre as áreas mais claras e escuras), escolha o formato GIF.
Caso a imagem seja colorida e contenha várias cores diferentes
(matizes) semelhantes em brilho ou escuridão (valor), escolha o
formato JPG, já que esse formato oferece uma compactação
muito melhor.
A compactação JPG funciona de acordo com o matiz e funciona
bem com matizes diferentes que tenham um valor semelhante. A
compactação JPG não funciona com matizes semelhantes em
valores diferentes.
Principais Formatos de Imagem
Resultado impresso

O fator principal na criação de um resultado de qualidade é o número de
lines per inch (LPI) compatível com a impressora.

Para imprimir em cores ou em escala de cinza, uma impressora deve
ser capaz de imprimir em meio-tom.



DSC/CEEI/UFC
G
Meio-tom - um conjunto de pontos organizados em uma grade e que
representam cada pixel da imagem como uma sombra de cinza. Cinza mais
escuro - a maioria dos pontos na grade é preenchida; Cinza mais claro apenas alguns pontos são preenchidos.
O tamanho da grade é dado pela configuração de LPI da impressora. Quanto
maior for a LPI, menor será a grade e menos serão as sombras de cinza que
a impressora pode processar.
Para imprimir em cores, a impressora deve imprimir linhas sobrepostas
de pontos coloridos, cada um em um ângulo diferente, e deslocar um
pouco para que eles não se cubram por completo - freqüência de tela.