Βασικές έννοιες στην ψηφιακή εικόνα Πανεπιστήμιο Αιγαίου Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Βασικές έννοιες στην ψηφιακή εικόνα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ανάλυση εικόνας Pixel Βάθος χρώματος Ρύθμιση Οθόνης Συντελεστής γάμα Χρωματικά μοντέλα Είδη αρχείων εικόνας Σαρωτής Τεχνικές σάρωσης Οπτική αναγνώριση χαρακτήρων

Ανάλυση εικόνας (Resolution) Μετρείται σε κουκκίδες ανά ίντσα (dpi-dots per inch). Η ανάλυση σε κουκκίδες ανά ίντσα αναφέρεται στην απεικόνιση μιας εικόνας στο χαρτί και όχι στην οθόνη.

Pixel (εικονοστοιχείο) Όταν η απεικόνιση της εικόνας γίνεται στην οθόνη και όχι στο χαρτί, τότε οι κουκκίδες ονομάζονται pixels (από το Picture element = pixel).

Βάθος χρώματος (color depth) Ορίζει τον αριθμό των bits τα οποία είναι διαθέσιμα για την περιγραφή αυτής της πληροφορίας για κάθε κουκκίδα. Όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος χρώματος, τόσο περισσότερες είναι οι διαβαθμίσεις του κάθε χρώματος. Παράδειγμα: 24 bit, 32 bit, κλπ

Βάθος χρώματος 2 BIT = BInary DigiT Παίρνει τιμές 0,1 & ΒΥΤΕ = 8 bits 1 Οι συνδυασμοί που μπορεί να γίνουν είναι 28 = 256 28 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 256

Διόρθωση γάμμα (gamma correction) γ Σε όλα τα συστήματα που αναπαριστούν εικόνες (κάμερες, video κάμερες, σαρωτές κλπ) παρατηρείται το φαινόμενο της μη γραμμικής αναπαράστασης της φωτεινότητας της εικόνας του video κλπ, Δηλαδή η εικόνα που εμφανίζεται στην οθόνη είναι πιο σκοτεινή από αυτήν που θα περιμέναμε. Αν εφαρμόζαμε τάση 30 παίρνουμε μια φωτεινότητα Α Αν εφαρμόσουμε μια τάση 60 παίρνουμε μια φωτεινότητα λιγότερο από 2Α Είναι μια μη γραμμική μεταβολή Συνήθως η διόρθωση γάμμα γίνεται μέσω ειδικών εφαρμογών. Οι εφαρμογές αυτές συμπεριλαμβάνονται στο λογισμικό της συσκευής.

Το χρωματικό μοντέλο RGB Το χρωματικό μοντέλο RGB βασίζεται σε τρία βασικά χρώματα: το κόκκινο (Red), το κίτρινο (Green) και το μπλε (Blue). Ο συνδυασμός των τριών αυτών χρωμάτων δημιουργεί όλα τα υπόλοιπα χρώματα. Εφαρμόζεται όταν έχουμε εκπομπή φωτός, όπως στην τηλεόραση, στην οθόνη του υπολογιστή, στους βιντεοπροβολείς

Το χρωματικό μοντέλο CMYK Τα βασικά του χρώματα είναι το Κυανό (Cyan), το Ματζέντα (Magenta) και το Κίτρινο(Yellow). Σε αυτά προστίθεται και το Μαύρο (Black). Το μοντέλο CMYK εφαρμόζεται όπου έχουμε αντανάκλαση του φωτός όπως στο χαρτί. χρησιμοποιείται κυρίως στους έγχρωμους εκτυπωτές

Διαφορές των χρωματικών μοντέλων RGB - CMYK

Είδη αρχείων ψηφιακών εικόνων Χαρτογραφικές εικόνες (bitmap graphics). Αποτελείται από μία διάταξη pixels ως προς τον οριζόντιο και κατακόρυφο άξονα. Χρησιμοποιείται στις φωτορεαλιστικές εικόνες. Διανυσματικές (vector graphics). Χρησιμοποιείται κυρίως γεωμετρικά σχήματα (ευθείες, καμπύλες, ορθογώνια). Δημιουργούνται με τη βοήθεια μαθηματικών τύπων και όχι pixel–pixel.

Συμπίεση αρχείων εικόνων Οι χαρτογραφικές εικόνες λόγω του τρόπου οργάνωσης και αποθήκευσης των πληροφοριών τους, δημιουργούν αρχεία μεγάλου μεγέθους. Το μέγεθος μιας χαρτογραφικής εικόνας εξαρτάται από τις διαστάσεις της, από την ανάλυση της και από το βάθος χρώματος με το οποίο έχει αποθηκευτεί.

Με τη συμπίεση είναι δυνατόν να μειώσουμε κατά πολύ το μέγεθος ενός αρχείου εικόνας. Τα προγράμματα συμπίεσης ομαδοποιούν αυτές τις επαναλαμβανόμενες πληροφορίες. Έτσι αντί να αποθηκεύουν πληροφορίες ξεχωριστά για κάθε pixel, αποθηκεύουν μία αναφορά για το χρώμα όλης της ομάδας, καθώς και τη θέση της μέσα στην εικόνα.

Μη απωλεστική συμπίεση Δεν χάνεται καμία από τις πληροφορίες, οι οποίες υπάρχουν σε μία εικόνα. Το ποσοστό της συμπίεσης αυξάνεται όταν στην εικόνα υπάρχουν περιοχές με ομοιόμορφο χρώμα. Συνήθως δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλο. Απωλεστική συμπίεση Ένα μέρος από τις πληροφορίες της εικόνας χάνεται οριστικά. Αυτό όμως έχει ως συνέπεια τη δημιουργία αρχείων με πολύ μικρό μέγεθος. Το μέγεθος των αρχείων εξαρτάται κυρίως από το ποσοστό της συμπίεσης.

Αρχεία τύπου BMP Χρησιμοποιούνται στα Windows. Τα αρχεία BMP μπορούν να έχουν βάθος χρώματος μέχρι και 24 bit, δηλαδή αληθινό χρώμα.

Αρχεία συμπίεσης τύπου JPG ή JPEG Πλεονεκτήματα Μειώνει το μέγεθος του αρχείου πάρα πολύ. Η τεχνική της συμπίεσης βασίζεται στην απόρριψη δεδομένων που δεν είναι ανιχνεύσιμα από το ανθρώπινο μάτι. Υποστηρίζει μία παλέτα με 16,7 εκατομμύρια χρώματα. Τα αρχεία JPEG προτιμώνται για εικόνες με λεπτομερή φόντο και πολλά χρώματα (περισσότερα από 256).

Μειονεκτήματα Η συμπίεση της εικόνας συνεπάγεται μη αντιστρεπτή απώλεια της χρωματικής πληροφορίας. Ο χρήστης θα πρέπει να συμβιβαστεί, είτε με το μέγεθος, είτε με την ποιότητα του αρχείου. Δεν είναι κατάλληλο για απλές εικόνες, clip arts, λογότυπα, γραμμικά σχέδια, Κάθε φορά που το αρχείο αποσυμπιέζεται και συμπιέζεται εκ νέου, η ποιότητα του υποβαθμίζεται ανεπανόρθωτα.

Αρχεία συμπίεσης τύπου GIF Χρησιμοποιούνται ευρύτατα στο Internet. Οι εικόνες GIF είναι κατάλληλες για απλά σχέδια, clip art κλπ. Είναι κατάλληλες για εικόνες με μεγάλες επιφάνειες ομοιόμορφου χρώματος και σαφή περιγράμματα. Είναι κατάλληλες για εικόνες με μικρό αριθμό χρωμάτων, καθώς τα αρχεία τύπου GIF διαθέτουν παλέτα μέχρι 256 χρώματα.

Είναι κατάλληλες για λογότυπα, clip arts, γραμμικά σχέδια, απλές εικόνες. Είναι κατάλληλες για ασπρόμαυρες εικόνες. Υποστηρίζουν κινούμενες εικόνες (animation). Το μειονέκτημα των εικόνων GIF είναι ότι η περιορισμένη παλέτα των 256 χρωμάτων που υποστηρίζουν, δεν επαρκεί για τη δημιουργία φωτορεαλιστικών εικόνων.

Αρχεία τύπου PNG Ο τύπος αρχείων PNG χρησιμοποιείται κυρίως σε εικόνες οι οποίες δημοσιεύονται στο Internet. Υποστηρίζει βάθος χρώματος 24 bit. Η συμπίεση μιας εικόνας PNG γίνεται χωρίς καμία απώλεια στην ποιότητα και δημιουργεί μικρότερα αρχεία από τα αρχεία του τύπου GIF.

Αρχεία τύπου TIFF ή TIF Υποστηρίζεται από τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα. Τα αρχεία TIFF χρησιμοποιούνται από προσωπικούς υπολογιστές έως και ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές. Οι εικόνες τύπου TIFF δέχονται οποιαδήποτε ανάλυση). Τα αρχεία αυτού του τύπου επιδέχονται και συμπίεση με διάφορες μεθόδους.

Χρήση εικόνων BMP JPEG GIF PNG TIFF Δημοσίευση εικόνας στο Internet. Σκοπός BMP JPEG GIF PNG TIFF Δημοσίευση εικόνας στο Internet.  Αποστολή εικόνας μέσω e-mail. Εμφάνιση εικόνας με εκατομ. χρώματα. Αποθήκευση εικόνας με συμπίεση χωρίς απώλειες στην ποιότητα. Διατήρηση της ποιότητας της εικόνας παρ' όλες τις διαδοχικές αποθηκεύσεις Εικόνα υψηλής ποιότητας για επαγγελματική εκτύπωση. Δυνατότητα μεταφοράς της εικόνας σε άλλους υπολογιστές. Δημιουργία animation.

Scanners - Σαρωτές 1/1200 inch

Χαρακτηριστικά Οπτική Ανάλυση (σε dots per inch = dpi) Βάθος Χρώματος (σε bits π.χ. 24 bits  224 = 16,7 εκατ. Χρώμ.) Εύρος χρωματικών διαβαθμίσεων Σκοπός Σάρωσης Ανάλυση Σάρωσης Οθόνη 90 – 100 dpi Αποστολή Fax 100 – 150 dpi Απλή η μέτρια ποιότητα εκτύπωσης 100 – 200 dpi Ποιοτική Εκτύπωση 300 dpi Ασπρόμαυρα σχέδια 1200 – 2400 dpi Οπτική αναγνώριση χαρακτήρων Διαφάνειες η Film 1200 – 3500 dpi

Optical Character Recognition - OCR Οπτική Αναγνώριση Χαρακτήρων