O que é uma imagem?

Uma imagem pode ser conceituada como uma representação de um objeto.

Quando a luz incide sobre um objeto, parte é refletida, nossos olhos captam essa luz que é interpretada como cor.

Um sensor fotossensível converter essa informação em um sinal elétrico. As cores como conhecemos possuem 3 componentes principais o vermelho, verde e azul (inglês RGB). Então com 3 sensores e filtros podemos medir essas componentes separadas, essa configuração forma o menor elemento de uma imagem, um pixel.

Megapixel

Colocando vários pixels lado a lado temos uma matriz de pixels. Uma câmera com 5MegaPixel, contem uma matriz de 5 milhões de pixels, é daqui que vem um nome MagaPixel, muito usado para descrever a qualidade de uma câmera.

É comun pensar que quanto maior o Megapixel de uma câmera melhor vai ser a imagem. Porém isso nem sempre é verdade, A qualidade depende da relação de pixel por área.

A qualidade da imagem da câmera de 10MP é igual à câmera de 1MP porque a relação de pixel por unidade de área é a mesma.

Uma imagem de 1m² tirada com uma câmera de 1Megapixel tem a mesma qualidade de uma imagem de uma câmera de 10Megapixel tira de uma área de 10m². Isso acontece porque ambas as imagem tem a razão de 1Mpixel/m². .

Resolução

Resolução espacial

A resolução de uma imagem é a razão de pixel/pol (pixel por polegada) PPI . Ela expressa o nível de detalhamento da imagem. Embora não seja exatamente a mesma coisa é comum fazer referência a resolução usando largura e altura da imagem, por exemplo, 640px 480px ou em Megapixel.

fonte: wikimedia

Resolução de bit

Os sensores registram valores analógicos infinitos, o processo de quantização limita para valores discretos que corresponde a vários de tons que são representados. Uma imagem com 8 bits de resolução 2^8 = 256 níveis de intensidade de cor.

Resolução temporal

A resolução temporal é o tempo de captura entre uma imagem e outra, comumente conhecida como taxa de amostragem frame por segundos FPS.

Monitor led

Os monitores de led são construídos com milhares de led pareados, uma imagem é representado passando valores de intensidade de cor brilho para cada led.

Assim para representar um pixel no monitor devemos passar 3 valores RGB, onde 0 equivale apagado e 255 totalmente acesso.

Vale lembra que quando os 3 valores são iguais o resultado é um pixel de tonalidade cinza.

Representação de imagem em software.

Se uma imagem é formada por uma matriz de valores, faz sentido representa-la com uma matriz.

Criamos uma imagem de duas linhas e cinco colunas.

import numpy as np
img=np.array([[0,25,50,75,100],
              [125,150,175,200,255]],dtype=np.uint8)

Agora adicionamos a biblioteca matplotlib para visualizarmos e salvar a imagem.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
img=np.array([[0,25,50,75,100],
              [125,150,175,200,255]],dtype=np.uint8)
plt.imshow(img,cmap='gray')
plt.savefig("my_img.jpg",cmap='gray')
plt.show()

O zero na primeira posição corresponde a um pixel apagado, preto e na última posição um pixel com intensidade máxima, branco.

Nesse casso passamos apenas um valor por pixel, por isso uma imagem cinza, para imagem colorida deveríamos passar uma lista com três valores.

Nesse artigo discutimos alguns aspectos básicos de uma imagem, esses conceitos serão útil para trabalhamos com visão computacional. Se tiver alguma dúvida, ficarei feliz em responder nos comentários aqui.


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