# Codifica immagini e unità misura
### Rappresentazione delle immagini
L'immagine è suddivisa in pixel
Ad ogni pixel associamo una rappresentazione binaria
* Assegnando un bit ad ogni pixel si possono rappresentare solo immagini in bianco e nero
* Per rappresentare immagini a diversi livelli di grigio o a colori: a ogni pixel \`e associata una sequenza di bit
* con 8 bit per pixel: 2^8 = 256 livelli di grigio
* con 24 bit per pixel: 2^24 = 16777216, 16.7 milioni di colori
Nei monitor è utilizzato lo **standard RGB**: ogni colore è ottenuto mescolando tre diverse gradazioni dei colori primari (rosso, verde e blu)
Per ogni pixel bisogna specificare quali sono i livelli dei tre colori.
Esempio: un byte per ogni livello. Un pixel è rappresentato con 24 bit (3 byte).
### Rappresentazione RGB (Red, Green, Blue)
La retina dell'occhio umano ha cellule a forma di bastoncino, sensibili alla luce, e cellule a cono di tre tipi: sensibili alla luce rossa, alla verde e alla luce blu. Quindi ecco perché i tre colori primari: Rosso (RED), Verde (GREEN) e Blu (Blue) o RGB. Tutti i colori visibili sono dovuti all'eccitazione a vari livelli di questi tre tipi di cellule.
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In RGB ogni colore è rappresentato come un punto all'interno del cubo dei colori con assi ortogonali R, G, B.
Da notare che i livelli di grigio sono sulla diagonale del cubo che congiunge il bianco con il colore nero, lungo la linea, r = g = b.
### Risoluzione
La risoluzione è un attributo di una bitmap che è necessario per vedere o stampare un'immagine perché di per sé i pixel non hanno una dimensione fissa. La risoluzione è stabilita in pixel per *Inch* (indice = 2,54 cm circa).
Si parla di **DPI**, pixel per *Inch*.
Il concetto di risoluzione è indipendente dall'informazione contenuta nella bitmap, data una certa profondità di colore (numero di bit utilizzati per esprimere il colore di un pixel) e il numero dei pixel in orizzontale e verticale. La qualità, quando l'immagine è mostrata o stampata dipende dalla risoluzione. Poiché la risoluzione determina la dimensione dei pixel, modifica anche la dimensione dell'immagine.
Quando un'immagine è mostrata sul monitor di un computer, la risoluzione è importante. Molti monitor di computer hanno una risoluzione che va da 60 DPI per risoluzioni basse a 120 DPI per risoluzioni alte. Per la stampa, più alta è la risoluzione e meno apparente sarà la natura a pixel della bitmap.
Come ulteriore esempio la due seguenti immagini sono identiche nel contenuto di informazione, esse hanno differente risoluzione e quindi differente dimensione dei pixel. La più piccola è a 80 DPI e la più grande a 30 DPI. I pixel sono più evidenti nella versione grande.
Riferimento: [A Beginners Guide to Bitmaps](http://paulbourke.net/dataformats/bitmaps/).
### Esercizio 1
Domanda: quanti byte occupa un’immagine di 100 × 100 pixel in bianco e nero?
Risposta: l’immagine è composta da 100 × 100 = 10.000 pixel. Per ogni pixel, in bianco e nero, serve 1 bit quindi servono in totale 10.000 bit e cioè 10000/8 = 1250 byte.
### Esercizio 2
Domanda: quanti byte occupa un’immagine di 100 x 100 pixel a 256 colori?
Risposta: l’immagine \`e composta da 10.000 pixel. Per ogni pixel, con 256 colori, serve 1 byte (8 bit), quindi servono in totale 10.000 byte.
### Esercizio 3
Domanda: se un’immagine a 16,7 milioni di colori occupa 2400 byte, da quanti pixel sarà composta?
Risposta: con 16,7 milioni di colori un pixel occupa 3 byte, quindi l’immagine occupa 2400/3 = 800 pixel.
### Formato immagini
* Immagini **bitmap**
* rappresentate pixel per pixel
* tipicamente in file con estensione `.bmp`
* hanno elevate dimensioni
* Immagini **bitmap compresse**
* `GIF` (Graphics Interchange Format), `JPEG` (Joint Photographic Experts Group)
* Per esempio, se k pixel lungo la stessa riga hanno lo stesso colore, si memorizza il colore una volta sola e il numero k
* Immagini vettoriali
* sono rappresentate specificando gli elementi geometrici (punti, segmenti, poligoni,. . . ) che le compongono
* **SVG** (Scalable Vector Graphics)
* dimensioni ridotte
### Unità di misura
Di solito si usano i multipli del byte
| | | |
| -------- | -- | ------------------------------------------------- |
| KiloByte | KB | 2^10 (circa un migliaio, 1024) |
| MegaByte | MB | 2^20 (circa un milione, 1KB \* 1024) |
| GigaByte | GB | 2^30 (circa un miliardo, 1MB \* 1024) |
| TeraByte | TB | 2^40 (circe un migliaio di miliardi, 1GB \* 1024) |
### Esercizi conversioni
Esegui le seguenti equivalenze:
a) 1240 byte = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ KB;
b) 1240 KB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ MB;
c) 4320 MB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ GB;
d) 4320 MB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ TB;
Esegui le seguenti equivalenze:
a) 12 KB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ byte;
b) 24 MB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ KB;
c) 43 MB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ byte;
d) 13 TB = \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ GB;
### Rappresentazione di video
* Un filmato è una sequenza temporale di immagini, dette **frames**;
* Per rappresentare un filmato si digitalizzano i suoi **frames**;
* Vari formati
* `.avi` (Audio Video Interleave, Microsoft)
* `.mov` (anche detto QuickTime, Apple)
* `.mpeg` (anche detto QuickTime, Apple)
* DivX ;-)
* Compressione: rappresentare solo differenze tra frame successivi
### RIFERIMENTI
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