Procesarea imaginii pe calculator

INTRODUCERE

Prelucrarea computerizata a imaginii este domeniu extrem de vast, ce cuprinde arii de dezvoltare teoretica cat si aplicativa, contributii extrem de variate, de la standarde, concepte si expresii matematice, pana la aplicatii comerciale si artistice.

O privire generala asupra domeniului conduce la identificarea unei prime dihotomii: Pe de o parte activitatea de cercetare-dezvoltare si de productie a programelor, si, pe de alta parte, activitatea aplicativa (utilizarea programelor). Daca institutele de cercetare, colectivele de specialisti constituite pentru normarea domeniului se ocupa in principal cu crearea de metode, tehnici de prelucrare si cu unificarea acestora intr-un cadru coerent, iar colectivele de productie se ocupa cu crearea pachetelor de programe, activitatea aplicativa se refera la utilizarea programelor aflate la dispozitie, cu scopul de a crea produse cu finalitate artistica si comerciala. Astfel, se diferentieaza, intr-o prima instanta, creatorii de programe pentru prelucrarea imaginii de utilizatorii acestor programe.

Clasificarea programelor

In computer, informatia stabila se prezinta preponderent sub forma de fisiere. O definitie nu foarte pretentioasa a fisierului, dar acceptabila se prezinta astfel:

Fisier: forma fundamentala de organizare si explotare a informatiei in format numeric, informatia fiind identificata unic prin nume distinct, tip, localizarea pe suportul permanet de date si momentul ultimei editari.

Pe suport fisierele sunt grupate, in vederea utilizarii sistematizate, in directoare/ foldere/ dosare, care contin, intr-o structura arborescenta organizata ierarhic, acele fisiere care sunt astfel asociate conform unei finalitati ( utilizare comuna, tipologie, data creerii, etc.).

Fisierese se clasifica intr-o extrem de mare varietate de tipuri. Un tip foarte important de fisier este acela de fisier executabil, care poate fi el insusi un program sau poate constitui nucleul unui program. Functionarea computerelor digitale (numerice) se bazeaza pe executarea coerenta a unei succesiuni de operatii elementare, numite instructiuni. Programul de computer, la modul, cel mai general, este un set de instructiuni a caror executie conduce la rezolvarea unei probleme. Termenul generic de program desemneaza o gama larga de ipostaze, de la programul constituit dintr-un fisier unic, pana la pachete complexe de programe.

Programele de computer se pot clasifica in urmatoarele categorii:

Sisteme de operare;

Programe de aplicatie;

Programe utilitare;

Alte categorii.

Acestor programe li se adauga informatia de utilizator, aflata in computer suf forma de fisiere (de text, de imagine, proiecte complexe ce combina textul si imaginea intru-un document electronic cu un anumit grad de sofisticare).

Sisteme de operare (OS -operating system)

Este acel pachet de programe care pune in valoare resursele hardware ale computerului, gestioneaza functionarea programelor de aplicatie si resursele utilizatorului materializate in fisiere.

Programe de aplicatie sunt acele programe care functioneaza sub controlul sistemului de operare (cu care schimba in permanenta informatie de utilizator si comenzi) si sunt destinate realizarii unui scop aplicativ anume ( prelucrarea de imagine, culegere si redactarea de text, prelucrarea de sunete, etc). Trasatura esentiala a programului de aplicatie este aceea ca in urma lucrului cu un astfel de program rezulta un anume produs, sub forma unui fisier creat conform cu optiunile utilizatorului. Astfel, clasificarea principala a programelor de aplicatie se face in functie de scopul central al prelucrarii de informatie pe care o realizeaza:

• Programe    pentru prelucrarea de imagine;
• Programe pentru prelucrarea de text;
• Programe pentru bazele de date si gestiune economica;
• Programe pentru prelucrarea de sunete;
• alte categorii.

In ultima vreme, datorita dezvoltarii programelor de aplicatie, granitele dintre domeniile mentionate mai sus, precum si intre subdomeniile lor, devin tot mai difuze. Functiile programelor devin tot mai variate, fiecare pachet de programe avand tendinta de a cuprinde functii din cele mai diverse domenii. Mai mult, pe masura cresteri puterii de calcul, au aparut si s-au dezvoltat programe integratoare tot mai complexe, de genul pachetelor pentru tehnoredactarea computerizata sau a celor pentru realizarea produselor multimediale. Astfel, programele de integrare multimedia manifesta capabilitatii de procesare in legatura atat cu imaginea statica dar si cu cea dinamica, bidimensionala (2D) sau tridimensionala (3D), precum si cu informatia sonora sau cu cea din domeniul comunicatiilor.

Programe utilitare sunt acelea care realizeaza o functie complementara, din categoriile:

identificarea, organizarea si gestionarea informatiei pe suportul de date;

protectie antivirus;

navigatoare si vizualizatoare de imagini - acestea pot avea si functiuni limitate de prelucrare a imaginii conversie de tip fisier/ imagine, filtrare, s.a.;

cititoare de fisiere in format universal;

playere de fisiere multimediale.

Date fiind diferentele ce se inregistreaza intre suportul hardware si, implicit, intre sistemele de operare corespunzatoare, programele de aplicatie sunt concepute special pentru a rula sub o anumita categorie de sisteme de operare. Programele cunosc, eventual, cate o varianta pentru fiecare sistem de operare. Un sistem de operare si un set corespunzator de programe de aplicatie se constituie intr-o "platforma "de lucru. Doua dintre cele mai solicitate platforme in domeniul prelucrarii de imagine sunt sistemele Apple Macintosh si compatibilele IBM-PC, cu sistemul lor de operare. In legatura cu aceasta conjuctura, se opereaza cu notiunea de "portabilitate" care caracterizeaza masura in care informatia poate fi exploatata pe platforme diferite, efectuand modificari minime. Varietatea de platforme si solutii de prelucrare a informatiei a fost determinata de oferta aflata in concurenta pe piata de specialitate. In ceea ce priveste fisierele de imagine, data fiind diversitatea de platforme si de aplicatii, s-a pus problema definirii unor formate universale, exploatabile in conditii cat mai generale deziderat inca neatins dar realizat in parte. Pe alta cale, sistemele de operare se dezvolta in permanenta si tind sa devina cat mai generale, asa incat sa poata prelucra informatia specifica mai multora dintre vechile platforme.

Cunostintele relative la operarea programelor de prelucrare de imagine presupune:

cunostinte teoretice privind imaginea digitala;

realizarea unor aplicatii de complexitate crescanda, in paralel asimilarea cunostintelor teoretice, pentru fixarea acestora;

explorarea facilitatilor programelor de aplicatie;

parcurgerea monografiilor, documentatiilor programelor, notelor de aplicatie si tutorialelor.

1. Notiuni de tehnologia imaginiilor digitale

Prelucrarea imaginii asistata de calculator presupune o serie de principii si procese care fac necesara definirea unor notiuni specifice. Unul dintre fenomenele cele mai importante care intervine in prelucrarea imaginii cu ajutorul computerului este digitizarea. Voi prezenta in continuare o serie de notiuni, despre imaginea digitala, care se intalnesc la lucru cu majoritatea programelor de prelucrarea a imaginii. Obtinerea unor rezultate de calitate duce la cunoasterea lor.

Pixel = cel mai mic element de imagine; determina rezolutia imaginii si are proprietatii relative de intensitate luminoasa si culoare.

1.1. Continutul unui document electronic

Un document electronic poate contine: imagine, text, anotari sonore, link-uri, videoclip si altele.

clasificarea imaginiilor

imagine naturala

imagine achizitionata.

1.2.Marimea unei imaginii

Dimensiunea unei imaginii reprezinta marimea unei imaginii, masurate cu una din unitatile de masura:

inci (inches);

centimetri ;

pica- specific procedeelor tipografice;

puncte (points) - specific procedeelor tipografice;

pixeli (pixels) este unitatea de masura absoluta.

1.3.Generarea si procesarea obiectelor grafice

Pentru crearea si modificarea obiectelor grafice operatiile fundamentale sunt: deschiderea (open), importul, colarea, pictarea, desenarea si editarea. Deschiderea (open) si importul sunt operatii prin care se introduce o imagine sau un document complex in program. In grupul File din meniul programului gasim comenziile respective.

Selectoare de culori

In programele de prelucrare a imaginii se folosesc doua culori curente, pentru pictare, desenare, scriere: culoarea de prim-plan (foreground color), culoarea de fundal (background color). Culoarea de fundal este utilizata pentru stergerea sau o componenta a unei culori de gradient. Adobe Photoshop, lucreaza cu una din doua tipuri de palete, la alegere, care au aspect si functionalitati diferite. Din Preferintele programului se face alegerea:

(Meniu) Edit > Preferences >General > color Picker

Fig.1. Color Picker (Photoshop)

Fig.2. Color Picker (Windows)

Paleta Color Picker prezinta urmatoarele zone:

butoane de comanda (OK; Cancel; Custom- alte selectoare de culoare);

glisorul - pentru alegerea vizuala a unei grame cromatice;

zona de selectare propriu- zisa a culorii;

caseta cu doua culori;

afisul numeric, in care apar valorile numerice care definesc culoarea.

Paleta Swatches pastreaza esantioanele de culoare, grupate intr-un set de culori. Dupa dorinta se poate inlocui setul de culori cu altul sau se poate extinde prin adaugarea unui nou set, se pot elimina sau adauga esantioane.

1.4.Consistenta culorii

Reproducerea culorii pe dispozitive si pe suport tipografic reprezinta consistenta culorii ea se realizeaza cu ajutorul Sistemelor pentru managementul culorii.

Autotipie (halfoning)

O imagine prelucrata pe computer ce este trimisa spre imprimare este mai intai descrisa prin puncte corespunzatoare procesului de transpunere pe suport. Imaginea compusa din puncte discrete, de dimensiuni, forme si orientari diferite, a capatat numele de halftone screem (ecran de autitipie, o grila in care se afla dispuse punctele de culoare).

Dithering

Dithering este o metoda prin care se simuleaza prezenta unui numar mai mare de culori decat sunt disponibile intr-o imagine sau mod de afisare a acesteia.

PostScript

PostScript este un limbaj, capabil de a descrie imagini complexe, alcatuite atat din obiecte raster cat si din obiecte vectoriale precum si text. Interpretor PostScript este un program special care este utilizat pentru conversia datelor din alt format in formatul PostScript, afisarea imaginii pe ecran si tiparirea ei la imprimata.

Anti-aliasing

Termenul anti-aliasing in programul Adobe Photoshop program de prelucrare computerizata a imaginii reprezinta metoda de netezire a aspectului rugos pe care il au unele segmente de dreapta sau marginile obiectelor rasterizate, care prin natura lor, sunt compuse din pixeli patrati. In mod concret, se amplaseaza pixeli semitransparenti alaturi de pixelii de pe granita obiectului, creandu-se astfel aspectul de trecere gradata spre culoarea de fundal.