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Formatos Imagem Apontamentos Apont amentos CG + Edward Ange Angel, l, Sec. 8.2
Inst In stit itut uto o Su erio eriorr Téc Técni nico co
Computação Gráfica 2009/2010
1
Na última aula
Ray-Tracing Ferramentas Utilizadas: •POV-Ra 3.6 modellin , texturin , renderin ; •Megapov 0.7 (cloth mesh generation) •Wings3D (mesh modeling); •VIM (text editing); •GEdit (text editing); •The gimp (map painting, cropping views, conversion to jpg).
Office
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley By Jaime Jaime Vives Vives Piqueres Piqueres
Sumário
Formatos de Imagem
Generalidades Formatos
DIB (BMP) GIF PNG JFIF (JPEG)
Considerações sobre uso
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Computação Gráfica Conceitos Genéricos
Representação Directa
Para cada pixel
Representar valor do canal correspondente
Máxima Fiabilidade
Triplos
Depende apenas da profundidade da cor
Requisitos de memória elevados
211 21 1 0
70
0 147 190
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Representação
Imagem
Mapa de Cores
Pixéis representados por índice de cor
em vez de 3 componentes de cor
Ficheiros de menor dimensão
Bom até 256 cores Inviável para mais do que 256 cores
0
0
1 255
1
2
0
255
0
0
0
255
0
.. . 47
46 255 255 0 47
0 255 255
48 255 Representação ©2010, CG&M/IST e Figuras Fig uras Addison Addison Wesley
0
255
Mapa de cores
Imagem
Compressão de Imagem
Reduz o tamanho da imagem Dois tipos
Com perda
JPEG: Joint Photographic Experts Group (ISO 10918-1)
Transformada do co-seno aplicada a grupos de pixéis (8x8 ou 16x16)
Sem perda
RLE: Run Length Encoding
Sequências de pixéis da mesma cor
LZW (e LZ77) – Lempel-Ziv – Lempel-Ziv Welch
Sequências iguais de pixéis (podem ser de cores diferentes)
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Entrelaçamento (1/3)
Codificação permite visualização mais rápida Também conhecido como
Codificação progressiva
Pode ser usado em diversos formatos
GIF
Armazena as linhas intercaladas , ,
,
, .... ....
, ,
,
, ... ...
, , , , , .... ....
Algoritmo Adam7
Imagem dividida em 7 sub-imagens Usa padrão 8x8 para armazenar a imagem
JPEG
Algoritmo Progressivo
1 6 4 6 2 6 4
6
7 7 7 7 7 7 7 7
PNG
,... ,...
Usa os coeficientes da Transformada do Co-seno Complexo, mas eficiente
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
5 6 5 6 5 6 5
6
7 7 7 7 7 7 7
7
3 6 4 6 3 6 4
6
7 7 7 7 7 7 7
7
5 6 5 6 5 6 5
6
7 7 7 7 7 7 7 7
Entrelaçamento (2/3) F I G
7 M A D A
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
PNG
GIF
4 6 / 1
2 3 / 1
6 1 / 1 8 / 1 4 / 1 2 / 1
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! a t e l p m o C
Computação Gráfica Formatos
Siglas
PBM: Portable Bitmap
PPM: Portable Pixmap PGM: Portable Graymap
DIB: Device Independent Bitmap
“windows” BMP: BMP: Windows Bitmap
GIF: Graphics Interchange Format
PNG: Portable Network Graphics
JFIF: JPEG File Interchange Format
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Número Mágico (Magic Number)
Usado para identificar formatos de ficheiros
Apareceu pela 1ª vez na versão 7 do UNIX (1979)
Para identificar executáveis
Um con con unto de bits bits no início início do do ficheiro ficheiro
Exemplos:
PDF: 25 50 44 46 (%PDF) MS-OFFICE DOC: D0 CF 11 Classes JAVA compiladas: CA
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E0 FE
(“docfile0”) BA BE (“cafe babe”) 13
Número Mágico (Magic Number)
No caso dos ficheiros de imagem
PBM: P4 [em ASCII] BPM: 42 4D (BM) GIF: 47 49 46 38 GIF8 PNG: 89 50 4E 47 (♦PNG) JPEG/JFIF: FF D8 FF E0
TIFF
Big Big en endi dian an (mot (motor orol ola) a):: 4D
Lit Little en endi dian an (int (intel el): ): 49
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4D 00 2A (MM♦*)
49 2A 00
(II*♦) 14
Formatos PBM (1/2)
Cores:
Modelo de cor:
não suporta
Entrelaçamento:
n o supor a
Mapa de cores:
RGB
Compressão:
2 (PPM), 256 cinzentos (PGM) 16.777.216 (PBM)
não suporta
Transparência:
não suporta
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Formatos PBM (2/2)
Vantagens
Fácil de gerar Três subtipos para diferentes tipos de imagem
Desvantagens
Ficheiros de grande tamanho Não permite compressão
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Formato DIB (BMP) (1/2)
Cores:
Modelo de cor:
2, 16, 256 e 16.777.216
RGB
Compressão:
RLE 4 e RLE 8 800×600, 81232 cores, 1,37 Mb
Mapa de cores:
Entrelaçamento:
só com 2, 16 e 256 cores
não suporta
Transparência:
não suporta
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RLE - 800×600, 251 cores, 530 kb
Formato DIB (BMP) (2/2)
Vantagens
Cores reais Múltiplos subtipos
para diferentes tipos de imagem
Desvantagens
Ficheiros de grande tamanho Compressão limitada a subtipos Compressão inadequada
Porquê?
Para imagens de qualidade fotográfica
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Formato GIF (1/3)
Cores:
Modelo de cor:
2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 e 256
RGB
Compressão:
LZW sem perda (sempre) 638×422, 144 cores, 94 kb
Mapa de cores:
Entrelaçamento:
Obrigatório
Opcional, por linhas
Transparência:
uma cor
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320×200, 255 cores, 57 kb
Formato GIF (2/3)
Vantagens
Canal de dados
GIFs animados
Desvantagens
Limite de 256 cores Formato e algoritmo de compressão proprietários Impróprio para imagens de qualidade fotográfica Transparência de uma única cor
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Formato GIF (3/3)
Limite de 256 cores
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Formato PNG (1/2)
Cores:
Modelo de cor:
só com 2, 4, 16 e 256 cores
Entrelaçamento:
LZ77 sem erda
Mapa de cores:
RGB
Compressão:
2, 4, 16, 256, 16.777.216 e 248
opcional, por pixéis
Transparência:
por canal alfa
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Formato PNG (2/2)
Vantagens
Suporta todos os tipos de imagem
Algoritmo de compressão do domínio público
Transparência por canal alfa
Permite sequências de imagens
Guarda a correcção gama (opcional)
Desvantagens
Algoritmo de compressão impróprio para imagens com qualidade
fotográfica ©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Formato JFIF (JPEG)
Cores:
16.777.216
Modelo de cor
(1/2)
YCbCr
Compressão:
JPEG (com perda) 800×600, 59847 cores, 68,9 kb
Mapa de cores:
Entrelaçamento:
não suporta
não suporta
Transparência:
não suporta
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800×600, 81232 cores, 60,9 kb
Formato JFIF (JPEG)
Vantagens
(2/2)
Recomendado para imagens de qualidade fotográfica Algoritmos de compressão normalizados
Desvantagens
Há sempre perda (mas a visão não detecta)
l a n i g i r O ©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
G E P J
Artefactos JFIF (JPEG)
l a n i g i r O
G E P J
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Degradação Progressiva em JFIF Escala Escala de qualida qualidade de 1 (mín.) (mín.) – 100 (máx.) (máx.)
90
80
70
60
50
40
20
10
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Computação Gráfica Considerações sobre o uso
Imagem de Qualidade Fotográfica
Exemplo de Imagem
512 x 512 pixéis 230.426 cores
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Imagem Fotográfica
Dimensão de Imagem MS Photo Editor
Paint Shop Pro
DIB/BMP
786.486
GIF
normal entrelaçado
169.369
PNG
normal entrelaçado
755.065
JFIF
máx. méd. mín.
342.808 50.717 31.768
PPM
Adobe Photoshop
(136)
261.332 266.523
(256) (256)
636.923 667.648 (159.067) (149.903) (111.645)
binário ASCII
313.125 51.151 32.300
(256) (256)
781.799 788.863 (161.704) (151.270) (113.683)
786.475 2.893.594
Comprimento em bytes (número de cores) ©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
248.878 254.103
491.285 87.798 53.248
(176.062) (156.760) (133.424)
Imagem de um Gráfico Simples
Exemplo de Imagem
717 x 494 10 cores
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Gráfico Simples
Dimensão de Imagem MS Photo Editor DIB/BMP GIF
normal entrelaçado
entrelaçado red. 256 cores
PPM
Adobe Photoshop
1.063.142 19.271
(18)
.
JFIF
Paint Shop Pro
máx. méd. mín.
17.581 17.904
16.268 16.667 . 39.103 14.975
(18)
226.607 73.789 54.583
(444) (21.443) (26.423)
14.795
(18)
. 28.482 12.899
174.285 44.330 31.768
(111) (27.550) (29.756)
161.770 44.262 31.495
binário ASCII
(2.764) (28.097) (30.223)
1.062.637 4.161.878
Comprimento em bytes (número de cores) ©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
Formatos de Imagem
Considerações
Usar GIF se GIF se
Considerar o formato PNG
para estes casos e para outros se a ima ima em nã não o for for de ua ualilida dade de foto foto ráfi ráfica ca
Usar JPEG/JFIF sempre JPEG/JFIF sempre que a imagem
número de cores for pequeno (<256)
seja de qualidade fotográfica apresente tons contínuos
Imagens JPEG/JFIF
Guardar imagem original sem perda ou com pouca perda Reduzir tamanho antes de comprimir com perda
©2010, CG&M/IST e Figuras Figuras Addison Addison Wesley
