ovvero, che tutte le applicazioni siano in grado di leggere, processare e scrivere le stesse immagini

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1 Immagini raster

2 I formati grafici La definizione di una codifica, di un modello colore, di una organizzazione e di una compressione ancora non è sufficiente a garantire l'interoperabilità sulle immagini ovvero, che tutte le applicazioni siano in grado di leggere, processare e scrivere le stesse immagini Serve qualcosa di più: un formato di memorizzazione

3 I formati grafici I formati di memorizzazione per le immagini sono spesso detti formati grafici Coincidono con i formati di file, che spesso assumono come proprio nome l'estensione data al nome dei file Avremo così: JPG, GIF, PNG, TIFF, PCX, BMP, ICO,...

4 I formati grafici Un formato grafico specifica tutte le caratteristiche che abbiamo visto (codifica, colore, organizzazione, compressione) In più, specifica in che modo devono essere scritti i dati su disco Infine, si aggiungono spesso dei metadati informazioni testuali che dicono qualcosa sull'immagine, ma non fanno parte di essa per esempio: in che data è stata scattata una fotografia? con che zoom? chi detiene il?

5 I formati grafici Nel seguito vedremo alcuni formati comuni per le immagini raster Di ogni formato indichiamo: il nome comune (estensione dei file) il nome completo il tipo MIME (usato su web e ) una descrizione delle principali caratteristiche tecniche l'ambito d'uso

6 Un modo alternativo di vedere le immagini header Magic number Dati

7 Il formato PPM (1) Il formato PPM e uno dei piu semplici formati di salvataggio di immagini E tremendamente inefficiente, ridondante, non compresso e non salva praticamente nessuna informazione aggiuntiva E però molto semplice da scrivere, analizzare e gestire Il suo nome e l'acronimo di Portable Pixel Map Le immagini in questo formato sono anche dette portable pixmaps

8 Il formato PPM (2) Il formato dei file PPM e davvero molto semplice Un file PPM consiste di una sequenza di una o più immagini PPM Non ci sono dati, delimitatori o altro prima, dopo e tra le immagini

9 Il formato PPM (3) Ogni immagine PPM consiste di: il numero magico per identificare il tipo di file ( P6 ) uno spazio (blank, TAB, CR, LF) la larghezza seguita da uno spazio l'altezza seguita da uno spazio il massimo valore di colore (maxv, deve essere maggiore 0 e minore di 65536, ovvero 1 o 2 byte) seguito da uno spazio una sequenza di terne RGB (una per ogni pixel); ogni terna e rappresentata da 1 o 2 byte (1 byte se maxv e minore di 256, altrimenti 2 byte)

10 Il formato PPM (4) Un tipico file PPM e il seguente: P6 # example.ppm created by TheGimp Note: il simbolo # indica i commenti gli spazi tra i numeri sono solo per facilitare la lettura nella realtà non ci sono ed i numeri sono in binario

11 I formati grafici: BMP BMP (Windows Bitmap) image/bmp formato senza compressione o con RLE usato spesso per piccole immagini o icone, praticamente solo su Microsoft Windows Se vi trovate con un'immagine BMP, convertitela subito in GIF o PNG... a meno che non vi serva all'interno di un programma (come risorsa)

12 I formati grafici: GIF GIF (Graphics Interchange Format) image/gif formato con compressione LZW, indicizzato, palette limitata a 256 colori uno dei colori può essere indicato come trasparente supporta le animazioni; ogni frame è un'immagine GIF completa molto usato sul Web (ma ha problemi di brevetti)

13 Il formato GIF (2) Un file GIF e composto da: uno screen descriptor che definisce la risoluzione dell'immagine, una palette (opzionale), ecc. uno o piu image descriptor che rappresentano i dati veri e propri compressi secondo la codifica LZW I normali browser prendono una GIF animata e riproducono la sequenza di immagini con una temporizzazione prestabilita creando un semplice effetto di animazione

14 Il formato GIF (3) Oltre a questo il formato GIF presenta un altro interessante vantaggio rispetto ai formati visti finora: la gestione delle trasparenze Le immagini salvate come GIF possono contenente un colore di trasparenza, ovvero un colore particolare che quando l'immagine viene visualizzata viene reso trasparente Questa caratteristica e molto utile per le immagini su internet e per molti altri contesti (immagini parzialmente sovrapposte, ecc.)

15 Il formato GIF (4) Un'altra caratteristica atipica dei file GIF e il magic number che e formato da bene 6 caratteri e varia a seconda dei diversi parametri di salvataggio (GIF87a, GIF89a, ecc.)

16 Il formato GIF (5) Quando conviene usare il formato GIF? Quando le immagini sono a 256 colori Quando e necessario gestire la trasparenza Quando bisogna usare le immagini su web

17 Il formato GIF (6) Creare una gif animata

18 I formati grafici: JPG / JPEG JPG (Joint Photographic Expert Group) image/jpeg di lui sappiamo tutto: direct color, compressione lossy JPG adatto a immagini fotografiche senza forti contrasti eccellente fattore di compressione; non supporta trasparenza usato dall'80%-90% delle immagini sul web; adatto anche ad applicazioni TV poco adatto alla stampa (artefatti)

19 I formati grafici: JPG / JPEG Notate che il nome ufficiale del formato dei file è JFIF (JPEG File Interchange Format) JFIF è il nome del formato di file JPEG è il nome della codifica / compressione JFIF è il formato raccomandato per le immagini JPEG, ma non è l'unico Infatti, altri formati usano la stessa compressione ma tanto l'estensione usata da JFIF è.jpg...

20 I formati grafici: JP2 / JPG2 JP2 (JPEG 2000) image/jpeg2000 Successore del JPEG, stesse caratteristiche ma con compressione wavelet compressione più alta, qualità migliore uso rarissimo, non supportato dai principali programmi di grafica, né dai sistemi operativi più diffusi

21 I formati grafici: PCD PCD (Photo CD) image/jpcd Formato proprietario Kodak, compressione lossy, 24 bit di colore Usato nei Photo CD Adatto alle foto delle vacanze, del tutto inflessibile, poco adatto ad altri usi Convertite subito in altri formati!

22 I formati grafici: PCX PCX (Paintbrush) image/pcx Compressione RLE, colori indicizzati o a 24 bit Usato in origine solo dal programma Paintbrush che però era fornito con Windows, e quindi finì per essere molto usato Formato vecchio, convertite in GIF, PNG o JPEG a seconda dei casi

23 Il formato PCX (2) Seguendo la codifica RLE due tipi di byte sono memorizzati nella porzione dati di un file PCX: un tipo e la lunghezza di una run un altro tipo e l'indice nella palette del colore della run stessa Per motivi tecnici (che non spiegheremo) la lunghezza di ogni run e limitata a 64 pixel

24 Il formato PCX (3) L'idea base e quella di leggere coppie (lunghezza,colore) e ricostruire cosi l'immagine Ci sono molti tecnicismi dietro il formato PCX, ma non aggiungono nulla di importante per i nostri scopi Anche il formato PCX contiene un header in cui sono conservate le informazioni piu importanti (dimensione, versione, ecc.)

25 Il formato PCX (4) Anche i file PCX sono totalmente scritti in binario (compreso il magic number che e 0x0A, in esadecimale) Aprire un file PCX come file di testo e quindi poco utile

26 I formati grafici: PNG PNG (Portable Network Graphics) image/png Compressione lossless, da 1 a 48 bit di colore, supporta il canale alpha (trasparenza) Uso analogo a GIF, ma senza brevetti, più efficiente, e con caratteristiche più avanzate Quando non sapete cosa usare, usate PNG e vivrete felici!

27 Il formato PNG (2) Nel Web, il formato PNG ha molti vantaggi rispetto al GIF: trasparenza variabile (ovvero diversi livelli di trasparenza) correzione gamma (controllo della luminosita dell'immagine cross-platform) interlacciamento bidimensionale (un metodo per la visualizzazione progressiva dell'immagine) supporto sia del true-color che della palette compressione mediamente maggiore del GIF (intorno al 5%-25%)

28 Il formato PNG (3) Di contro il formato PNG non supporta le multi immagini e quindi non permette le animazioni La compressione PNG e mediamente la migliore che si puo ottenere senza perdere informazione e senza avere problemi legali La cosa interessante e che usa una versione modificata di una versione precedente della compressione LZW Le previsioni sono che nel futuro si imporra come standard de facto nel campo delle immagini

29 Esercizi Il formato PNG salvare alcune immagini in formato PNG variando i parametri messi a disposizione nelle opzioni di salvataggio verificare come cambiano dimensioni e qualità dell'immagine al variare dei parametri cercare di trovare per ogni immagine il migliore rapporto qualità/dimensione

30 I formati grafici: PSD PSD (Photoshop) -- application/x-photoshop Formato proprietario di Photoshop; ha innumerevoli caratteristiche, ma in pratica è usabile sono da Photoshop (e da alcuni altri programmi analoghi) Non adatto per la distribuzione di immagini a fine lavoro, salvate in un altro formato Mantiene però le informazioni di editing se usate Photoshop, tenete sempre una copia del file in PSD per eventuali ulteriori modifiche!

31 I formati grafici: TIF / TIFF TIF o TIFF (Tagged Image File Format) image/tiff Compressione lossy o lossless (più diffusa), metadati, profondità colore arbitraria Usato moltissimo per la stampa; è un formato che sicuramente non perde qualità durante i vari passaggi I file tendono a essere molto grandi: inadatto per l'uso in rete

32 Il formato TIFF (1) Il TIFF e un formato tag-based progettato nel 1986 dalla Aldus Corporation ed un gruppo di produttori di scanner per il desktop publishing Acronimo di Tagged Image File Format e stato pensato con alcune idee base in mente: estendibilità: permettere l'aggiunta di nuove caratteristiche al formato senza invalidare le vecchie versioni portabilità: indipendente dalla piattaforma hardware e dal sistema operativo

33 Il formato TIFF (2) Queste idee hanno portato ad un formato molto potente, ma anche molto complesso e per tale motivo non ci addentreremo in questo formato E importante comunque sapere che il formato TIFF e molto potente ed e lo standard de facto per la stampa Quando bisogna stampare un'immagine ad alta qualita, un buon utilizzo del formato TIFF (usando cioe tutte le caratteristiche che mette a disposizione) porta a risultati di gran lunga superiori agli altri formati

34 Esercizi Il formato TIFF salvare alcune immagini in formato TIFF variando i parametri messi a disposizione nelle opzioni di salvataggio verificare come cambiano dimensioni e qualità dell'immagine al variare dei parametri cercare di trovare per ogni immagine il migliore rapporto qualita/dimensione

35 I formati grafici: XCF XCF (experimental Computing Facility) -- application/x-gimp-image Formato proprietario di Gimp; ha innumerevoli caratteristiche, ma in pratica è usabile solo da Gimp Non adatto per la distribuzione di immagini a fine lavoro, salvate in un altro formato Mantiene però le informazioni di editing se usate Gimp, tenete sempre una copia del file in XCF per eventuali ulteriori modifiche!

36 Tag nei formati grafici Alcuni formati grafici (primi fra tutti TIFF, JPEG e PNG) hanno la possibilità di ospitare tag arbitrari all'interno del file Un tag è una coppia (etichetta,valore) il cui significato non è stabilito dal formato... in generale! TIFF definisce un certo numero di tag per memorizzare le informazioni sulla risoluzione, sul colore, ecc.

37 Tag nei formati grafici Un gruppo di tag molto popolari è dato dallo standard EXIF Usato da pressoché tutte le macchine fotografiche digitali e da alcuni altri dispositivi Incorporato in JPEG, JPEG2000 e TIFF Informazioni utili su immagine, autore, fotocamera, modalità di scatto, ecc.

38 Tag nei formati grafici Esempio:

39 Tag nei formati grafici Ultima moda in EXIF: coordinate GPS Posizione e orientamento della macchina si sa sempre esattamente dove, quando e come una foto è stata scattata! Ulteriori estensioni si stanno affermando con l'uso delle fotocamere nei telefonini es.: numero del telefonino con cui è stata scattata una foto!