La rappresentazione digitale delle immagini di Antonio Servetti

Immagini Raster

Le immagini in formato bitmap [En] [It] [Fr] [Es] sono rappresentate in un calcolatore attraverso una griglia rettangolare di punti dove ogni punto dell'immagine ha un colore. La dimensione dell'immagine è definita specificando il numero di punti presenti sui due lati del rettangolo che la rappresentano, nell'ordine si indica prima la larghezza (L) e poi l'altezza (H), nel formato L x H. I punti dell'immagine assumono un colore specifico che può essere scelto tra varie tavolozze di colori (palette):

  • il bianco ed il nero, si parla allora di immagini in bianco e nero;
  • diversi toni di grigio (es. 256 tipi di grigio, dal più scuro - nero - al più chiaro - bianco), si parla allora di immagini in scala di grigio;
  • una certa gamma di colori (es. 256 colori, 16 milioni di colori, o addirittura miliardi di colori), si parla allora di immagini a colori.

I dati relativi alla rappresentazione di una immagine bitmap vengono memorizzati nella memoria del calcolatore associando una informazione di colore ad ogni punto della griglia. Di conseguenza la memoria occupata da una immagine varia con la dimensione della stessa (larghezza e altezza) e con lo schema di colori utilizzato. Ad esempio, due colori, bianco e nero, possono essere rappresentati utilizzando anche un solo bit (per ogni punto dell'immagine) e scegliendo lo 0 per il nero e l'1 per il bianco. Nel caso di più colori vi sono varie possibilità:

  • scala di grigi, spesso bastano 256 valori di grigio e quindi i numeri tra 0 e 255 sono rappresentati usando un byte per ogni punto da colorare;
  • tavolozza di colori pre-determinati, ad esempio 256 colori, anche in questo caso è sufficiente un byte per punto;
  • scala di colori uniformemente distribuita tra tutti i colori visibili, in questo caso il numero di bit o byte per rappresentare il colore varia con la qualità dell'immagine.

Tavolozza dei colori.

Nell'ultimo caso menzionato i colori dell'immagine vengono composti combinando (si dice, per sottrazione) tre colori fondamentali: il rosso, il verde e il blu. E' risaputo infatti che a partire da questi soli tre colori si possono costruire tutti gli altri; [En] [It] [Fr] [Es] ad esempio il giallo è dato dalla combinazione del rosso e del verde, il magenta dalla combinazione di blu e rosso, ed il ciano dalla combinazione di verde e blu. Quindi, ne consegue che, per ogni colore occorre specificare da quanto rosso, quanto verde e blu è composto. Se è possibile esprimere 256 livelli di rosso, più 256 livelli di verde, più 256 livelli di blu (e quindi un byte per ogni componente cromatica), il numero di colori totale che si possono rappresentare è 256 x 256 x 256 = 16777216, un po' più di 16 milioni di colori.

Esempi

  1. D: quanta memoria occupa un'immagine di 100x100 punti in scala di 256 grigi? R: occorre memorizzare su un byte il livello di grigio di ciascun punto, quindi, essendo il numero di punti utilizzati per l'immagine 100x100=10'000, i byte usati sono 1x10'000=10'000.
  2. D: quanta memoria occupa un'immagine 320x200 a 16 milioni di colori? R: per ogni punto vengono usati 1 byte per il rosso + 1 byte per il verde + 1 byte per il blu = 3 byte; il numero di punti dell'immagine è 320x200=64'000; allora la memoria occupata in byte è 3*64'000=192'000, cioè 187,5 KB

Profondità di colore

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Edurete.org Roberto Trinchero