Le immagini ed il colore – premessa (Repost)

08.03.2013 21:54

Precedentemente abbiamo parlato un po’ di come sono fatte le immagini in formato digitale e nell’esempio abbiamo utilizzato una immagine in bianco e nero.

Vorrei specificare bene la differenza che c’e’ fra l’accezione che quotidianamente diammo alla espressione “bianco e nero” e quella utilizzata in informatica.

Normalmente quando si parla di una foto in bianco e nero ci si riferice ad una immagine tipo quella seguente:

Ma questa immagine non è una immagine in bianco e nero: è una immagine che rappresenta una scena utilizzando tante sfumature di grigio, non utilizzando invece o solo bianco o solo nero! Se si guarda bene, nonostante si dica che tale immagine sia in bianco e nero, ben difficilmente si troveranno pixel completamente bianchi o completamente neri. Informaticamente si dice che tale immagine è una rappresentazione “in toni di grigio”.

Informaticamente una immagine in bianco e nero è una immagine tipo quelle seguenti

 

in cui neanche un singolo pixel della immagine assume valori diversi dal bianco o dal nero. Prima abbiamo usato il termine pixel per indicare un singolo punto della immagine infatti pixel è la contrazione/storpiatura delle 2 parole inglesi “picture element” che indicano il singolo elemento costituente della immagine. Se ingrandiamo una qualsiasi immagine digitale vedremo che alla fine “sgrana” e perde di qualità, alla fine sembra sia composta di quadratoni più o meno colorati, più o meno scuri, i pixel appunto.

Ma cosa cambia per il computer nel rappresentare una immagine in bianco e nero (quello vero) ed una in toni di grigio ?

Inanzitutto i toni di grigio in realtà sono una quantità infinita, l’uno sfuma nell’altro. Questo fatto renderebbe impossibile per il calcolatore associare un numero ad un tono di grigio. Per fare questo si è deciso di usare un compromesso: raggruppare i grigi in una quantità sufficiente affinché l’occhio umano non percepisca grossi salti di colore, ma che comunque occupino poco spazio quando vanno ad essere memorizzati. Fisiologicamente l’occhio umano, anche quello più allenato distingue meno di un centinaio di toni di grigio diversi fra loro (pensavate di più eh ?), e per questo motivo si è deciso di memorizzare nel computer le immagini in toni di grigio, con valori compresi fra 0 (nero) e 255 (bianco) in modo da avere 256 sfumature diverse.

Nota: perché da 0 a 255 ? perchè 256 è un numero che è una potenza di 2 ovvero 28 che in formato binario puo’ essere rappresentata da 8 bit (altra potenza di 2). Per ora non dico altro: lo vedremo meglio in un altro articolo.

La memorizzazione delle immagini in toni di grigio nel calcolatore quindi occupa 8 volte più di una che sia in bianco e nero. Se nell’esempio precedente avevamo che la griglia di esempio veniva memorizzata con

000001111100000000001000001100000001000000001000001000000000010001000110011000100100011001100010100000000000000101001000000000100110010000000001010010010000000101001001000000100100010011111100100000100000000100000001100001100000000001111000000
Se passiamo alla sua rappresentazione in toni di grigio avremo:

0,0,0,0,0,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,255,255,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,0,255,0,0,0,255,255,0,0,255,255,0,0,0,255,0,0,255,0,0,0,255,255,0,0,255,255,0,0,0,255,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,255,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,255,255,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,255,0,0,255,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,255,0,255,0,0,255,0,0,255,0,0,0,0,0,0,255,0,0,255,0,0,0,255,0,0,255,255,255,255,255,255,0,0,255,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,0,255,0,0,0,0,0,0,0,255,255,0,0,0,0,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0
Non sembra essere 8 volte più grande di quella precedente, ma se la rappresentiamo nel sistema binario si vede immediatamente che è così

Infatti avremo che:

00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,11111111,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,11111111,11111111,11111111,11111111,11111111,11111111,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,11111111,11111111,11111111,11111111,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000

E si tratta solo di una immagine in toni di grigio che non è neanche un Kilopixel!!! Immaginate voi quando si ha a che fare con immagini di svariati Megapixel. Una volta che su questa sequenza di zero ed uno si applica un metodo di compressione dei dati possiamo ridurre le dimensioni dello spazio occupato anche del 60-80%In seguito vedremo come vengono rappresentate le immagini a colori.
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