INFORMATICA. Elaborazione delle immagini digitali. Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale

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1 INFORMATICA Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale A.A. 2014/2015 II ANNO II SEMESTRE 2 CFU CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNICHE DELLE ATTIVITÀ MOTORIE PREVENTIVE E ADATTATE Docente: Giuseppe Rago rago.unifg@gmail.com Elaborazione delle immagini digitali

2 Immagini raster Dette pittoricheo pixel oriented, dividono l immagine in una griglia uniforme. Ciascuna cella della griglia ha uguale dimensione. Per ogni pixel è registrata un informazione di colore che dipende da quanti bit per pixel sono usati per immagazzinare il dato colorimetrico.

3 Immagini vettoriali Dette object oriented, sono generate da software per il disegno. Le unità di base sono oggetti (linee, punti, curve) combinati insieme per generare immagini più complesse. L informazione è registrata su file secondo funzioni matematiche.

4 Un rapido confronto

5 Vantaggi e svantaggi Le immagini rasterpossono essere usate per riprodurre in modo realistico immagini di tipo fotografico. Le immagini vettoriali possono essere scalate senza distorsione, senza modificarne la qualità. Ingrandendo, invece, immagini di tipo rastersi ottiene l effetto scalinatura.

6 La digitalizzazione L immagine digitale si ottiene attraverso un operazione di digitalizzazione: campionamento spaziale (prima fase), l immagine viene suddivisa in aree rettangolari, il numero di rettangoli (pixel) in cui l immagine viene suddivisa ne determina la risoluzione spaziale; quantizzazione cromatica (seconda fase), si affida a ciascun pixel dell immagine uno o più valori numerici che ne definiscono il colore.

7 Ottenere un immagine digitale Scanner Fotocamera digitale

8 Cos è un immagine digitale? Un immagine digitale è una matrice di pixel.

9 La dimensione La dimensione è definita dal prodotto del numero di pixel orizzontali e verticali. Ad esempio: 2000 pxx 1500 px= pixel

10 Risoluzione di un immagine digitale Perrisoluzionedi un immagine bitmap si intende il numero di pixel presenti per ogni pollice lineare (quindi sia in altezza sia in larghezza) e si esprime con la notazione ppi(pixel x inch). La risoluzione determina il dettaglio dell immagine: maggiore è la risoluzione, migliore è la qualità dell immagine (e maggiore il suo peso); un elevato numero di pixel permette di riprodurre maggiori dettagli e sfumature di colori migliori. Dimensione e risoluzione sono legate daproporzionalità inversa; un immagine ad alta risoluzione contiene pixel più piccoli e in maggior numero rispetto ad un immagine delle stesse dimensioni ma con risoluzione inferiore.

11 Un esempio

12 Scala di grigi

13 Profondità di colore Laprofondità di colore(ininglese color depth) è la quantità dibitnecessari per rappresentare ilcoloredi un singolo pixel in un immagine bitmap. Il modello di profondità truecolorutilizza 24 bit e permette di riprodurre immagini in modo molto fedele alla realtà arrivando a rappresentare 16,7 milioni di colori distinti. Con questa profondità si usano 8 bit per rappresentare il rosso, 8 bit per rappresentare il blu ed 8 bit per rappresentare il verde. I 2 8 =256 livelli d'intensità per ciascun canale si combinano per produrre un totale di colori ( ). Per la maggior parte delle immagini fotografiche questa profondità consente sfumature ancora più fini di quelle che l'occhio umano riesce a distinguere.

14 C è differenza?

15 Modello RGB (teoria additiva) È l acronimo di Red, Green e Blue(dall inglese: rosso, verde e blu). Il colore RGB è la combinazione (tricromia) dei colori rosso, verde e blu per formare i colori sullo schermo. È un modello di tipo additivo: si ottiene il colore sommando le luminosità di ogni colore base fino a ottenere il colore desiderato. In questo modo, la somma di 100% di rosso, 100% di verde e 100% di blu dà come risultato il bianco. Il metodo additivo si applica quando, partendo da uno sfondo nero, i colori sono generati da raggi di luce o da pixel luminosi, come nel caso di monitor e TV.

16 RGB Color Display

17 Modello sottrattivo CMYK È l acronimo di Cyan, Magenta, Yellow e black(ciano, magenta, giallo e nero). Il colore nero è indicato con la lettera K (anziché con la lettera B iniziale, scelta fatta per evitare confusioni con l iniziale del colore Blue). È un metodo di colore a 4 canali, detto quadricromia. A differenza del metodo RGB, si tratta di una tecnica di colore di tipo sottrattiva: il colore si ottiene dalla differenza delle luminosità di ogni colore. La somma di 100% di ciano, magenta e giallo non dà origine al nero, bensì al bistro, una tonalità di giallo-bruno (marrone). Ecco perché è stato aggiunto il nero: per ottenere il colore nero pieno nei processi di stampa, per aggiungere maggiore contrasto e percezione di profondità e, infine, per eliminare alcuni difetti dei pigmenti colorati. È il modello di colore utilizzato dalle comuni stampanti.

18 I modelli a confronto

19 Applicazioni mediche Le moderne tecniche di imaginghanno permesso di affinare sempre di più la diagnostica per immagini nella patologia sportiva dell apparato locomotore e cardio-vascolare. Immagini da ultrasuoni (ecografia) Immagini da onde radio (risonanza magnetica) Immagini a raggi X (TAC)

20 Applicazioni medico-sportive Risonanza magnetica Tomografia assiale computerizzata (T.A.C.) Mineralometriaossea computerizzata (M.O.C.) Ortopantomografia(O.P.T.) Ecografia cardio-vascolare