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Formati audio: WMA e Ogg Vorbis
WMA: è un formato proprietario di Microsoft, considerato l'analogo al formato mp3. Non è fruibile su iPod e funziona praticamente solo con Windows Media Player. ESTENSIONE .wma
Ogg Vorbis: è un formato open source e libero da licenze d'uso. Non necessita di alcuna licenza per essere implementato in un lettore audio. La qualità è paragonabile al formato .mp3, forse leggermente superiore. ESTENSIONE .ogg
Le immagini e i colori
I 3 colori principali corrispondono a radiazioni luminose di periodo fissato, quali:
- Red, con una lunghezza d'onda di 700,47 nm
- Green, con una lunghezza d'onda di 546,09 nm
- Blue, con una lunghezza d'onda di 455,79 nm
Il modello RGB è un modello additivo: unendo i tre colori con la loro intensità massima si ottiene il bianco (tutta la luce viene riflessa).
VIR: Infrarosso vicino al visibile. Gli occhiali per la visione notturna usati dall'esercito e dalla polizia sono...
sensibili alla luce e all'infrarosso vicino ed intensificano la luce ambientale. (nell'oscurità totale sono inutili).
SW: Infrarosso onda corta, per misure di temperature elevate (controllo combustione forni)
MW: Infrarosso medio, per l'identificazione oggetti o gas (spettrografia e immagini satellitari)
LW: Infrarosso lontano, la banda più comunemente utilizzata per le misure vicine alle temperature ambientali. Infrarosso "lontano" (compresa tra i 4 e 14 micron) perché è al di fuori del campo visibile e ha una elevata capacità di penetrazione nel corpo umano (con benefici sugli organismi viventi).
XLW: Infrarosso verso microonde: adatta per l'osservazione di temperature inferiori a 250 K (astronomia). I telescopi infrarossi (che sono praticamente identici ai telescopi ottici) necessitano di scudi termici e raffreddati con azoto liquido per poter formare l'immagine (sono installati in regioni Antartiche). Numerosi
telescopi spaziali come IRAS, ISO, Herschel Space Observatory e Spitzer sono stati posizionati in orbita terrestre per svolgere osservazioni infrarosse. Gli ultrasuoni sono onde sonore ad altissima frequenza (non udibili dall'orecchio umano, che è in grado di percepire suoni nell'intervallo 20-20.000 Hz). Molti animali, tra cui il cane, possono udire suoni con frequenza fino a 100.000 Hz! Gli ultrasuoni emessi dalla sonda ecografica attraversano i tessuti con una velocità caratteristica di ogni tessuto. Il radar ad apertura sintetica (Synthetic Aperture Radar) è un sistema di telerilevamento radar coerente, attivo e a microonde. A differenza dei sensori ottici, il SAR ha la capacità di osservare oggetti attraverso le nuvole. Il telerilevamento consente di estrarre informazioni mediante la registrazione (tramite un sensore) della radiazione elettromagnetica emessa, riflessa o trasmessa dalla superficie monitorata. IMMAGINI ANALOGICHE IMMAGINE (naturale oanalogica) è una funzione 2D I(x,y) definita su uno spazio limitato nel piano XY.
IMMAGINE analogica può essere rappresentata con una funzione C(x,y,t,λ)C(. ) rappresenta la distribuzione spaziale dell'energia P(x,y,λ) di una sorgente luminosa posizionata alle coordinate spaziali (x,y), al tempo t, e con lunghezza d'onda λ.
C(. ) è reale, positiva e limitata: 0 < C(x,y,t, λ) < A
x,y,t e λ sono limitati
La luce è la radiazione elettromagnetica che stimola la risposta visiva dell'occhio umano.
Tale radiazione è espressa come la distribuzione spaziale dell'energia P(λ), λ è la lunghezza d'onda appartenente alla regione del visibile (da 350 nm a 780 nm) dello spettro elettromagnetico.
La luce ricevuta da un oggetto/osservatore (luminanza) può essere indicata come: L(λ) = ρ(λ) P(λ) dove ρ(λ) rappresenta la riflettività
dell'oggetto (superficie) e P(λ) la distribuzione dell'energia incidente.
La luminanza L(λ) permette di determinare la quantità di luce ricevuta da un osservatore (varia con la posizione dell'osservatore) dove I misura l'intensità (candele)
S è la superfice apparente (m2).
LABORATORIO DI DATI E SISTEMI MULTIMEDIALI
La luminosità (o intensità o brightness) f(x,y) di un oggetto spazialmente distribuito con distribuzione di energia P(x,y, λ) è definita da:
dove V(λ) è la funzione di efficienza luminosa che per la retina umana vale
La luminosità f(x,y) di un oggetto è data dal prodotto di due termini, l'illuminazione i(x,y) e la riflettanza r(x,y)
L'effettiva natura di i(x,y) è determinata dalla sorgente luminosa, mentre r(x,y) dipende dalle caratteristiche degli oggetti presenti nella scena e varia tra 0 (assorbimento totale) e 1 (riflettanza completa)
IMMAGINI
| DIGITALI | |
| L'immagine è rappresentata come una matrice N×M di punti che indicano l'intensità luminosa ad una data locazione. | |
| Una matrice N×M di punti può essere vista più semplicemente come una tabella di N righe e M colonne, dove ogni locazione contiene un valore che rappresenta l'intensità luminosa in quel punto. | |
| Una matrice N×M può essere rappresentata nel seguente modo: | |
| Ogni elemento (pixel o picture element) della matrice contiene uno o più numeri interi e rappresenta un punto dell'immagine. | |
| La maggior parte delle immagini sono caratterizzate da pixel di dimensioni quadrate. | |
| Le dimensioni dell'immagine sono date dal numero dei pixel sulle righe e dal numero dei pixel sulle colonne. | |
| Le dimensioni spaziali di un'immagine sono date dalle dimensioni in mm (altezza x larghezza). | |
| La risoluzione spaziale è una misura della densità dei pixel, ovvero il rapporto tra numero di pixel ed una | |
unità di misura spaziale. Ad esempio, una stampante a 300 dpi (dots per inch) è in grado di stampare fino a 300 pixel (o "dot") per pollice. Se si mantengono costanti le dimensioni fisiche (100 mm x 100 mm) e si diminuisce il numero di pixel per unità di area diminuisce la risoluzione spaziale e si ha un degrado della qualità dell'immagine.
FORMATI DELLE IMMAGINI
Quando dobbiamo memorizzare un'immagine su disco, sorge il problema di quale formato utilizzare (RAW, BMP, GIF, TIF, JPEG, ecc.).
Un formato definisce quali sono le informazioni contenute nel file immagine (necessarie per la lettura) e in che modo sono state memorizzate. Il formato deve comprendere le informazioni necessarie a qualunque programma applicativo per leggere il file immagine e visualizzarne il contenuto su un determinato supporto (monitor, etc.).
Le differenze esistenti tra i formati sono di diverso tipo (consideriamo solo i file bitmap):
- profondità di pixel
(8 bit per pixel) - palette (esistenza e tipo) - compressione dati (esistenza e tipo) - formati utilizzabili su una o più piattaforme - formati per applicazioni specifiche
Ogni immagine è definita da un rettangolo
Un file immagine è normalmente composto da una sequenza di strutture dati che si chiamano elementi del file. Le strutture sono divise in differenti categorie: HEADER, BLOCCO INFORMAZIONI E MAPPA DEI PIXEL
Il campo header è una struttura dati di dimensione fissa (specifiche del formato) e di posizione fissa nel file (si specifica a partire da un punto di riferimento, ad esempio l'inizio del file).
Il campo blocco informazioni è una struttura dati che specifica la rappresentazione dei dati nel file immagine (caratteristico di ogni formato, es formato png, raw, jpeg).
LABORATORIO DI DATI E SISTEMI MULTIMEDIALI
FORMATO RAW
La rappresentazione più semplice e intuitiva per un'immagine è costituita
Dall'elenco dei valori numerici di ciascun pixel. Il risultato di questa operazione è un file che costituisce il raw format (da esso è possibile ricostruire l'immagine originale). Il formato raw è poco efficiente per descrivere un'immagine a causa della mancanza di alcuni riferimenti assoluti. Non si tratta di una rappresentazione assoluta, chi legge il file dell'immagine deve conoscere:
- le dimensioni in pixel dell'immagine
- quanti bit per pixel sono stati utilizzati
- cosa rappresenta un valore numerico nel file (intensità luminosa, valore di grigio, valore del colore, ecc.)
FORMATO BITMAP
I formati bitmap variano molto nei dettagli, ma condividono la stessa struttura generale. Un file bitmap è organizzato in componenti base (sempre presenti) e componenti specifiche (dipendono dalla complessità del formato).
PALETTE: Utilizzando 24 bit per i 3 canali RGB è possibile indicizzare 16.777.216 colori.
Tali colori si possono rappresentare su una tavolozza (palette) che è un array che fa corrispondere un colore ad ogni indice che può essere assegnato ad un pixel.
Esempio, palette a 256 colori con profondità dell'immagine a 8 bit per la codifica di ciascun pixel: la codifica richiederà 2.457.600 bit (307.200 byte) per l'immagine più 256*3=768 byte per la palette.
Si consideri di assegnare ad ogni pixel 4 bit per la rappresentazione del colore (2^4= 16 colori diversi disponibili).
Ogni colore della tabella è rappresentato da un numero a 24 bit: 8 bit per il rosso, 8 bit per il verde e 8 bit per il blu.
I numeri vengono mostrati in formato esadecimale (base 16): A = 10, B = 11, C =12, D = 13, E = 14, F = 15.
Immagine formata da una o più scan line
Scan line = Dati che rappresentano i pixel
Ogni scan line consiste di byte consecutivi che rappresentano i pixel nella linea ordinati da sx a dx.
L'header è formato
Da campi fissi, i più comuni sono: identificatore del file, numero linee per immagine, numero pixel per linea, numero bit per pixel, numero piani di colore, tipo di compressione, origine X e Y dell'immagine.
FORMATO JPEG: metodo di compressione con perdita di informazione che consente di codificare immagini a colori a 24 bit e immagini a livelli di grigio a 8 bit. È particolarmente indicato per immagini reali, che non sono caratterizzate da variazioni brusche di intensità e colore, a differenza delle immagini artificiali come i disegni, in cui sono presenti contorni molto netti fra zone differenti.
I vantaggi che la compressione JPEG offre sono:
- 0,25 - 0,50 bit/pixel: qualità moderata-buona
- 0,50-0,75 bit/pixel: qualità buona-molto buona
Rapporto di Compressione pari a 96:1
Rapporto di Compressione pari a 48:1
10/30 Mbytes si riducono a 106/320 kbytes
6280/2093 10/30 Mbytes diventano 213/460 Kbytes
3 immagini su un CD-ROM
140/1046 immagini su un CD-ROM
1,50-2,00
bit/pixel: indistinguibile dall'originale
0,75-1,50 bit/pixel: qualità eccellente
Rapporto di Compressione pari a 16:1
Rapporto di Compressione pari a 32:1
1 10/30
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