computer grafica 2010 - accademia belle arti di catania imaging and communication in medicine ......

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COMPUTER ART PROF. SALVATORE PENNACCHIO

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COMPUTER ART PROF. SALVATORE PENNACCHIO

COMPUTER ART

WYSIWYG

GUI: Graphic User Interface

GRAFICA BITMAP E VETTORIALE

GRAFICA VETTORIALE E RASTER

PIXEL

LAVORARE CON I PIXEL

PIXEL

METODI E SPAZI COLORIMETRICI

Sintesi additiva - RGB

RED, lunghezza d’onda di 700 nm

GREEN, lunghezza d’onda di 546,1 nm

BLUE, lunghezza d’onda di 455,8 nm

Sintesi sottrattiva - CMYK

CTP – computer to plate

Cyan

Magenta

Key black

Yellow

C

M

Y

=

1

1

1

R

G

B

-

MODELLI COLORE E “GAMUT”

MODELLI DI COLORE

“L’OSSERVATORE STANDARD”

Bastoncelli

coni

CIE ha effettuato una serie di test su più persone per stabilire le caratteristiche visive medie di un “osservatore standard” nonché le sue reazioni a singoli colori.

SENSIBILITÀ SPETTRALE DEI CONI

Esistono lunghezze d’onda a cui i coni non rispondono ovvero noi non vediamo alcuni colori (ultravioletto, infrarosso, …)

SENSIBILITÀ SPETTRALE DEI CONI

Diagramma di cromaticità CIE 1931

Spazio colore con tutte le tinte visibili dell’occhio umano, a partire dalla luminanza (non brillantezza).

Diagramma di cromaticità CIE 1931

La combinazione di tre colori è definita dal triangolo che ha i tre punti per vertici

Un triangolo con tre colori primari ai vertici non contiene tutti i colori del diagramma

Spazio colore Adobe RGB

R 0 255

0 255

0 255

G

B

Nel modello RGB, un colore è definito da 3 componenti che rappresentano i colori primari

Spazio colore Adobe RGB

Tutti i colori che giacciono all’interno del cubo possono essere riprodotti da un sistema di riproduzione che si basa sui colori primari (es. monitor, fotocamere, …).

Immagini a 8 bit

16,7 milioni di colori

SPAZI COLORE

Spazio colore Adobe RGB

Spazio colore sRGB

Modello CIELAB (L*a*b*)

indipendente dal dispositivo, riferimento ICC

L 0 100

-128 127 a

- 128 127 b

Modello WYSWYG

Modello HSB

H 0 360

0 100%

0 100%

S

B

Hue Saturation Brightness

Modello HSB

(H) Tonalità/tinta

Lum

inosità/b

rillante

zza (

B)

ALCUNI METODI PHOTOSHOP

Multicanale Contengono 256 livelli di grigio in ogni canale e sono utili per la stampa specializzata (PSB, PSD, RAW)

Scala di grigio Usa diverse sfumature di grigio (0–255 o % inchiostro)

Scala di colore Produce immagini a 8 bit con al massimo 256 colori. Tavola di consultazione del colore (CLUT).

DITHERING Accostando colori diversi in punti di piccole dimensioni si ottiene un effetto di mescolanza dei colori utilizzati

LO SPAZIO COLORE

Gamme di colore per dispositivi e

documenti diversi

A. Spazio cromatico LAB

B. Documenti (spazio di lavoro)

C. Dispositivi

GESTIONE DEL COLORE

CMM = Color Matching Module

CMS = Color Management System

Confronta lo spazio cromatico usato per creare il colore con lo spazio cromatico dell’output dello stesso colore

ICC =International Color Consortium

Il sistema di gestione converte i colori mediante i profili colore (ICC)

Non esiste un unico metodo di conversione dei colori adatto a tutti i tipi di grafica

Un profilo è una descrizione matematica dello spazio cromatico di un dispositivo.

LA COMPRESSIONE DELLE IMMAGINI

COMPRESSIONE

TECNICHE DI COMPRESSIONE

LOSSY

LOSSLESS

RLE (Run Leght Encoding)

LZW (Lemple-Zif-Welch)

ZIP

JPEG (Joint Photographic Experts Group)

COMPRESSIONE

COMPRESSIONE RLE

R 10 5 R 30 8 12

10 10 10 10 10 30 30 30 30 30 30 30 30 12

FORMATO LOSSLESS

POCHI COLORI E IMMAGINI UNIFORMI

Carattere speciale

COMPRESSIONE

COMPRESSIONE LZW

FORMATO LOSSLESS

SOSTITUZIONE DI STRINGHE DI DATI CON UN CODICE DI LUNGHEZZA FISSA

AMPIE AREE DI UN UNICO COLORE

MOLTO PIÙ EFFICIENTE DEL METODO RLE

Ha il vantaggio di essere applicato a qualsiasi tipo di dati (testo, immagini, suoni, …) ma, proprio per la sua genericità, non ha un fattore di compressione elevato

COMPRESSIONE

COMPRESSIONE JPEG

RICAMPIONATURA

scomposizione dell’immagine in blocchi da 8x8 pixel

DCT (Discrete Cosinus Transform)

scompone l’immagine in una somma di frequenze e applica un coefficiente di perdita (alte frequenze)

Codifica RLE del blocco e codifica dell’immagine

Esiste anche ua forma di codifica JPEG senza perdita (lossless) ma

non è usata

Elevata compressione

(20:1 a 25:1 senza una perdita notevole di qualità)

Passaggio da RGB a YUV

FORMATI GRAFICI RASTER

Formato BMP

VANTAGGI

Windows 3.0 (1990) – 32 bit x pixel

Versioni 3 – difficoltà canale alpha e TAG

RLE (limitata)

Versioni 4, 5 – canale alpha e spazi colore

CARATTERISTICHE

Estensione .bmp o .dib

velocità letto-scrittura

Formato semplice, documentato e non tutelato da brevetti che ne restringano l’uso

Formato TIFF

VANTAGGI

Tag Image Interchange File Format

LZW

Gestione degli spazi colore

CARATTERISTICHE

8, 16 o 32 bit x canale

Scambiare file fra diverse applicazioni e piattaforme (RGB, CMYK, LAB, canale alpha)

Stampa di qualità

Formato JPG

Immagini a tono continuo – true color

CARATTERISTICHE

Gestione degli spazi colore

(RGB, CMY, scala dei grigi)

VANTAGGI

Scambio - web

Non supporta il canale alpha

Fattore di compressione variabile

Formato JPG

JPEG – qualità 10% - 3,2 kb JPEG – qualità 50% - 6,7 kb

JPEG – qualità 90% - 30,2 kb JPEG – qualità 100% - 87,7 kb

Formato GIF

VANTAGGI

Graphics Interchange Format

CARATTERISTICHE

Compuserve

Scambio - web

supporta il canale alpha

Piccole dimensioni

256 colori o grigi (8 bit)

LZW (più versatile del metodo RLE)

Formato PNG

VANTAGGI

Portable Network Graphics

CARATTERISTICHE

Immagini truecolor

Scambio - web

Animazione solo con MNG

Supporta il canale alpha

Gestione dei colori

LZW (più versatile del metodo RLE)

Formato DICOM

Digital Imaging and COmmunication in Medicine

CARATTERISTICHE

Formato per la comunicazione, archiviazione, visualizzazione e stampa in campo biomedico

Standard pubblico, accessibile a tutti

Informazioni Tag DICOM

FORMATI SPECIALI

FORMATO FOTOGRAFICO “GREZZO” - RAW

Viene utilizzato per non avere perdite di qualità

CARATTERISTICHE

L’immagine catturata dal sensore (CCD o CMOS) viene registrata nella sua forma originaria,

numerica, dopo essere stata solo convertita da analogica a digitale

Dati monocromatici grezzi dei photosite RGB

CANON: CRW (est. *CR2)

FUJI: RAF

NIKON: NEF

KODAK: DCR

MINOLTA: MRW

OLYMPUS: ORF

SONY: ARW

FORMATI PROPRIETARI RAW

I file RAW vengono elaborati con appositi software o plug-in specifici

FORMATO JPEG XR (HD PHOTO)

Windows Media Photo - .WDP

CARATTERISTICHE

Nativo per Windows Vista

Supporta scala di grigi, RGB, CMYK

Può includere profilo colore ICC, canale alpha per la trasparenza, metadati

Compressione lossy e lossless

Esistono formati di base per la fotografia digitale e formati avanzati per la grafica 3D

FORMATI GRAFICI VETTORIALI

FORMATO SVG

Scalable Vector Graphics

CARATTERISTICHE

Deriva dall’XML, descrivere figure bidimensionali statiche e dinamiche

VANTAGGI

Clipping, canale alpha, filtri

Standard aperto

Forme geometriche e immagini raster

FORMATO PS

Post Script - 1985

CARATTERISTICHE

E’ un linguaggio di programmazione orientato alla stampa

File di testo che contiene un programma (dati + istruzioni) che viene eseguito su un processore

.ps Interprete PostScript rasterizzazione retinatura Display list

RIP Raster Image Processor

FORMATO EPS

Encapsulated PostScript - 1985

CARATTERISTICHE

E’ un programma PS formattato con DSC

Standard per l’esportazione e l’importazione PS in qualunque ambiente

DSC (Adobe Document Structuring Convention)

Normalmente EPS viene incluso come illustrazione in qualche altro lavoro

FORMATO PDF

Portable Document Format - 1993

CARATTERISTICHE

Basato sul “linguaggio di descrizione di pagina”

Descrizione completa del documento

Non ha bisogno di un interprete

VANTAGGI

Qualsiasi risoluzione

Formato aperto

Indipendente H/S e S.O.

trasparenza

Sostituzione caratteri

File singolo

Pagine indipendenti

PDF/A

PDF/X

PDF/E

PDF/H

STANDARD

FORMATI WMF - EMF

EMF: Enhanced Metafile Format

CARATTERISTICHE

WMF: Windows Metafile Format

Usato da molte applicazioni per Windows come formato di scambio per l’esportazione di dati

vettoriali

Possono contenere informazioni raster

Supporto colore limitato a RGB a 16 bit

FORMATI CAD/CAM/CAE

DWG (drawing) E’ il formato CAD più diffuso al mondo

Utilizzato dalle applicazioni Bentley Microstation e Integraph IGDS

(ingegneria industriale e navale)

E’ un formato per file di tipo CAD, sviluppato per scambiare dati tra

Autocad ed altri programmi

DGN (design)

DWF (design web format) Utilizzato per la comunicazione e la condivisione di progetti. Permette di

revisionare o stampare file CAD.

Compresso, ideale per il web

DXF (drawing Exchange Format

FORMATO SHP

Shapefile ESRI – inizi anni ‘90

CARATTERISTICHE

Identità geometriche e di informazioni associate

SIT - GIS

.shp - .dbf - .shx