A Forma

1
A Formação da Imagem Digital

• Asla Medeiros e Sá

2
Apresentação

• Computação Gráfica
• Gera imagens sintéticas manipulando objetos
  gráficos
• Visão Computacional
• Processa imagens colhidas de uma cena real com
  intenção interpretativa (exemplo movimento
  autônomo de robôs guiados por câmeras)

3
Novas áreas de pesquisa

• Fotografia Computacional
• Extrair informações complementares da cena a
  partir de fotografia (exemplo fotografia 3D)
• Fotografia Digital
• Produzir imagens melhores do ponto de vista
  fotográfico

Video!
4
O que é imagem digital

• Representação matricial
• Cada canal de cor é uma matriz de n por m valores
  (correspondentes aos pixels)
• Bits/bytes/Megabits...
• Lembrar que computadores operam em base 2!
• 0/1 bit, 8bits byte, 220 Megabyte
• RGB/CMYK e outros espaços
• Processamento digital
• Queremos modificar os números de forma a obter
  resultados que fazem sentido visualmente

5
Representação Matricial de Imagem
223 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 223
171 120 120 120 18 120 50 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 116 120 120 120 120 120 120 120 120 171
138 120 120 120 120 120 50 120 97 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 187 120 120 242
172 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 179 120 120 120 120 167 120 171
171 120 120 120 120 120 120 235 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 235 120 76 175 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 123 120 120 214 120 114
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 143 171
171 120 120 120 232 120 120 198 120 120 120 120 120 171
203 171 171 171 171 171 171 171 171 205 171 171 171 203
14 X 14 pixels, 1 canal
6
Base 2
Usando 2 bits (total de números distintos
4) 00 00 0 01 01 1 10 20 2 11
21 3
Potências de 2
Potências de K 1024 1K 1.048.576 1
Mega 1.073.741.824 1 Giga
1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192
16184 32368 64736...
8bits byte
Usando 8 bits (total de números distintos
256) 01001110 064008420 78
1K
Usando 16 bits (total de números distintos
64.736) 0100010001001110 161841024648421
7.286
7
Brilho e Contraste no Monitor
Curso Siggraph 2004 - Poynton
8
Brilho e Contraste no Photoshop
Curso Siggraph 2004 - Poynton
9
(No Transcript)
10
Sensores
11
Foveon
12
Sensor Fujifilm
13
Problemas
Aberração cromática
14
Blooming e Aberração Cromática
15
Noise
16
(No Transcript)
17
Imagem com ruído impulsivo
223 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 204 223
171 120 120 120 18 120 50 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 116 120 120 120 120 120 120 120 120 171
138 120 120 120 120 120 50 120 97 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 187 120 120 242
172 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 179 120 120 120 120 167 120 171
171 120 120 120 120 120 120 235 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 235 120 76 175 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 171
171 120 120 120 120 120 120 120 123 120 120 214 120 114
171 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 143 171
171 120 120 120 232 120 120 198 120 120 120 120 120 171
203 171 171 171 171 171 171 171 171 205 171 171 171 203
18
(No Transcript)
19
Exemplos de amostragens baixas
20
Aliasing devido a sub amostragem

• Se a taxa de amostragem é pequena as altas
  freqüências se reconstroem como baixas
• Freqüências altas de uma cópia se somam a
  freqüências baixas das outras.

21
Aliasing

• A mistura de espectros é chamda de aliasing.
• Teorema de Amostragem Para termos chance de
  reconstruir corretamente uma função
• Ela tem que ter um limite na sua freqüência,
  fmax.
• A taxa de amostragem, fs, deve ser no mínimo
  2fmax.
• Existem duas maneiras de lidarmos com aliasing.
• Passar um filtro passa-baixa no sinal.
• Aumentar a freqüência de amostragem.

22
Efeito de alias
Jagged boundaries

Improperly rendered detail
23
Mais problemas
Moiré
Na prática o que pode ser feito para alterar a
taxa de amostragem? Ou seja, como evitar
serrilhados e Moiré em um determinado detalhe
desejado?

24
Formatos de Imagem

• RAW
• Formatos proprietários
• DNG e não proprietários
• TIFF
• TIFF (Tagged Image File Format) is a universal
  image format that is compatible with most image
  editing and viewing programs. It can be
  compressed in a lossless way, internally with LZW
  or Zip compression, or externally with programs
  like WinZip. While JPEG only supports 8
  bits/channel single layer RGB images, TIFF also
  supports 16 bits/channel multi-layer CMYK images
  in PC and Macintosh format. TIFF is therefore
  widely used as a final format in the printing and
  publishing industry.
• Many digital cameras offer TIFF output as an
  uncompressed alternative to compressed JPEG. Due
  to space and processing constraints only the 8
  bits/channel version is used in digital cameras.
  Higher-end scanners offer a 16 bits/channel TIFF
  option. If available, RAW is a much better
  alternative for digital cameras than TIFF.
• JPEG
• Indexados

25
O que está por vir...

• Imagens HDR
• http//www.debevec.org/
• Displays HDR
• http//www.cs.ubc.ca/heidrich/Projects/HDRDisplay
  /
• Composição automática
• http//grail.cs.washington.edu/projects/photomonta
  ge/
• Our higher cognitive functions constantly
  mediate our perceptions so that in photography,
  very often, what you get is decidedly not what
  you perceive. What you get, generally speaking,
  is a frozen moment in time, whereas what you
  perceive is some time- and spatially-filtered
  version of the evolving scene.
• Melhorias de hardware...