Laboratorio 3

immagini digitali

Per riprodurre una immagine con le attuali tecnologie digitali, prima di tutto (campionamento) la si suddivide in minuscoli elementi (i pixel) e poi (discretizzazione) per ciascuno di essi i viene scelto un colore con una certa precisione.

Quest'ultimo processo puo' essere fatto in diversi modi: giocando sul fatto che l'occhio umano è composto di elementi (coni e bastoncelli) sensibili principalmente ad alcuni colori, e che la nostra sensazione del colore risulta quindi non da una impressione dovuta allo spettro completo ma da una somma di sensazioni dovuta all'intensità della luce e ad alcuni colori, e che la persistenza sulla retina permette di fondere tra loro luci che si succedano molto velocemente, tutti i display simulano i colori emettendo nella zona di ogni pixel una opportuna combinazione di alcuni colori, generalmente rosso (Red), verde (Green), e blu (Blue) RGB.

Generalmente si specifica 1 byte per colore (256 livelli) anche se nella applicazioni professionali può essere necessario usare 2 bytes per colore.
La maggior parte dei monitor commerciali ha comunque una precisione di colore inferiore ai 3 bytes: si vede subito la differenza di prezzo per un monitor professionale con maggiore precisione di colore.

Siccome le matrici che rappresentano le immagini possono essere piuttosto grosse (per esempio per una stampa a 600dpi (dot per inch), in quadrato di un pollice di lato ho 360.000 pixel, e un foglio A4 è in pollici 8.27x11.69, e quindi contiene 34.8 10^6 pixel, e usando 3 bytes per pixel ottendo 104MBytes) si sono cercate tecniche per ridurre la quantità di dati.

Una delle prime tecniche usate è stata quella della lookup table o in italiano tavolozza di colori o anche dei falsi colori perchè questa tecnica si presta a migliorare il contrasto di immagini essenzialmente monocromatiche (come le termografie o le immagini a raggi X) usando una colorizzazione opportuna, cioè sostituendo a varie tonalità di grigi dei colori.
In pratica invece di usare tutti i 256^3= 16,777,216 colori possibili, si scelgono solo un numero esiguo di colori (per esempio 64) per la tavolozza, e si approssima ogni colore dell'immagine con quello più opportuno presente sulla tavolozza.

Laboratorio Sperimentale di Matematica Computazionale - Sergio Steffè - AA 2015/2016 - PISA