Tecnologia Hipermídia e Multimídia Prof. Rudson Faculdade de Excelência Educacional do Rio Grande...

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


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


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


Transformação RGB:

Onde Xr, Xg, e Xb são os pesos multiplicados pelas cores RGB do monitor para achar X (mesmo para Y e Z)

[ XYZ ]=[X r Xg Xb

Y r Y g Y b

Z r Zg Zb] [ RGB ]

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

YellowGreen

Cyan

Blue

Black

(minus green)

(minus blue)

(minus red)

[ CMY ]=[111 ]−[ RGB ]


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


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


No Windows...

luminância

saturação

matiz


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


•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


Determinação do matiz dominante


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.


Gamas no modelo CIE


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.


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


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)


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


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


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)


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)


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

No. 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.


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.


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


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

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