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Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Immagini Digitali Rivelazione e registrazione I dispositivi

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  • Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Immagini Digitali Rivelazione e registrazione I dispositivi
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  • 2 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Rivelazione e registrazione il processo di rivelazione e registrazione che ferma limmagine su un supporto adatto agli usi successivi Lacquisizione di unimmagine digitale deve produrre come risultato unimmagine numerica su un supporto accessibile da parte di un dispositivo di calcolo Tecnologie principali: FOTOCHIMICHE OPTOELETTRONICHE ex: pellicola fotografica ex: telecamera + dispositivo di memoria
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  • 3 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Rivelazione e registrazione Lettura(scansione/ripresa) trasduzione o rivelazione campionamento quantizzazione Scrittura(memorizzazione)
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  • 4 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali La fotografia digitale utilizza numerosi dispositivi di acquisizione e trattamento, basati su differenti tecnologie: i sensori CCD o CMOS delle telecamere, delle fotocamere e degli scanner per creare e leggere le immagini, i monitor per visualizzarle, le stampanti per ottenere le copie su carta. I dispositivi
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  • 5 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali CMOS I sensori CMOS e CCD I sensori allo stato solido, fabbricati su silicio ed altri wafers (microprocessori o chips), sono stati sviluppati a partire dai primi anni '70. Essendo molto piccoli (pochi mm 2 ), compatti e maneggevoli, hanno avuto subito grande sviluppo. Producono cariche elettriche quando sono colpiti dalla luce. In campo fotografico hanno trovato applicazione i CMOS e i CCD. Le fotocamere provviste di CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductors), meno sensibili dei CCD e pi rumorosi, non sono ancora adatte alla fotomicrografia. La tecnologia CMOS in fase di sviluppo e sicuramente migliorer.
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  • 6 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I sensori CCD I CCD (Charge-Coupled Devices) sono tipici sensori video che equipaggiano praticamente tutte le videocamere e le camere digitali attuali di buon livello. Non solo sono piccoli e permettono di costruire camere miniaturizzate, ma hanno un consumo estremamente ridotto. Il sensore CCD una lastrina di silicio a pi strati (wafer a semiconduttori) ed suddiviso, come un mosaico, in centinaia di migliaia o milioni di tessere microscopiche quadrate o rettangolari o, in alcuni casi, di altra forma, note come photositeso photodiodi o anche, impropriamente, come pixel.
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  • 7 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali 46 I sensori CCD Quando un flusso di fotoni colpisce uno di questi fotodiodi e penetra nella sua struttura di silicio, dagli atomi di questo elemento vengono rilasciate cariche elettriche (elettroni) in quantit proporzionale allintensit della luce che ha colpito il CCD. La corrente elettrica che si genera un segnale analogico in quanto varia proporzionalmente (cio in modo analogo) alla quantit di luce che ha colpito il sensore. FOTODIODI ELETTRONI LIBERATI LUCE STRATO DI SILICIO FILTRI RGB ELETTRODI
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  • 8 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali CCD lineare CCD ad area o a matrice I sensori CCD Nel sensore, i fotodiodi possono essere disposti in fila (CCD lineare) oppure a formare una superficie rettangolare (CCD ad area o a matrice).
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  • 9 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Il CCD lineare al microscopio I CCD lineari I CCD lineari hanno elevata risoluzione e registrano limmagine effettuando la scansione della superficie delloggetto: in pratica un motore sposta la fila di CCD passo passo facendogli leggere lintera superficie.
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  • 10 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali
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  • 11 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali.... CCD LINEARE FILTRI RBG I CCD lineari I fotodiodi rispondono solo alla luce, ma non alle sue lunghezze donda, cio ai colori. Questa funzione viene ottenuta sovrapponendo a ciascun fotodiodo un filtro rosso, verde o blu ( colori primari ). A questo punto il CCD pu essere paragonato allocchio umano. Se si accostano tre sensori a CCD lineari, ciascuno provvisto di un diverso filtro RGB, possibile effettuare una scansione su un oggetto colorato in un unico passaggio.
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  • 12 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I CCD lineari scanner camere digitali da studio I CCD lineari possono per essere usati solo con oggetti fermi e in luce continua, in quanto prima viene letto un colore, poi il seguente e infine il terzo, per cui praticamente impossibile scansire in un tempo cos breve da fermare un movimento. I CCD lineari infatti sono caratteristici degli scanner e delle camere digitali da studio.
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  • 13 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I CCD ad area o a matrice I CCD ad area o a matrice sono sensori CCD coperti da filtri RGB disposti in modo da coprire unarea rettangolare.
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  • 14 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I CCD ad area o a matrice Nelle fotocamere digitali pi semplici il sensore formato da gruppi di quattro fotodiodi che registrano la stessa informazione con colore diverso: 1 R 1 B2 G La risoluzione finale bassa poich come se il numero di fotodiodi del sensore fosse ridotto di quattro volte, e di conseguenza anche i pixel che generano. Appositi programmi di interpolazione riempiranno in un secondo tempo i buchi di informazione fra le quaterne non aumentare la risoluzione di pixel, ma questo fa diminuire le discontinuit non aumentare la risoluzione.
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  • 15 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I CCD ad area o a matrice Fotocamere migliori registrano unimmagine eseguendo 3 scatti cambiando filtro (RGB). Si ha un miglioramento della risoluzione rispetto al tipo precedente, ma ancora la ripresa a colori possibile solo con soggetto e fotocamera immobili. Il movimento possibile solo per le riprese in bianco e nero.
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  • 16 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali I CCD ad area o a matrice Un aumento decisivo di risoluzione si ha con lutilizzo di 3 sensori monocromatici ad area, ciascuno coperto da un filtro RGB Tre CCD a matrice monocromatica coperti di filtri RGB PRISMA DEVIATORE (beam-splitter) LUCE Camere che possono riprendere oggetti in movimento e scattare fotografie in rapida successione. un sistema di prismi (beam splitter) devia ogni raggio luminoso in modo che colpisca contemporaneamente i tre sensori fotografia con un unico scatto tempi rapidi
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  • 17 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Realizzazione RGB
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  • 18 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Filtri di colore STRUTTURATRASMISSIONE Light efficiency Light efficiency: 0.3 0.8 ~ 24% Resolution Resolution: 3 sub-pixel form a pixel
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  • 19 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Display terminology
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  • 20 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali RGB e CMYK Il modello RGB di tipo additivo Una vasta percentuale dello spettro visibile pu essere rappresentata miscelando luci RGB Il modello RGB di tipo additivo R+G+B = W Spazio RGB usato per: illuminazione, video e monitor Il modello CMY di tipo sottrattivo Il modello CMY si basa sulla propriet della carta di assorbire luce: quando la luce colpisce gli inchiostri alcune l vengono riflesse, altre assorbite Il modello CMY di tipo sottrattivo C+M+Y = K Spazio CMYK lo standard delle stampanti A causa delle impurit presenti negli inchiostri non si ottiene un K puro
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  • 21 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Spazi colorimetrici Le gamme RGB e CMYK non sono tutte uguali: Ogni monitor e ogni stampante visualizzano gamme diverse spazio colorimetrico La gamma di colori prodotta da una periferica viene chiamata spazio colorimetrico Molti sistemi di elaborazione di immagini professionali (ad es. Photoshop) danno la possibilit di incorporare informazioni relative allo spazio colorimetrico allinterno di un file
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  • 22 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Monitor CRT Il sistema televisivo concepito a partire dalla struttura del tubo a raggi catodici (CRT) che sintetizza il colore tramite integrazione spaziale dei fosfori RGB disposti a mosaico sullo schermo Lo spazio colore che si utilizza quindi costruito in base alla cromaticit delle luci emesse dai tre tipi di fosfori Si ottiene uno spazio RGB in cui sono realizzabili solo i colori racchiusi, in un cubo i cui vertici rappresentano le coordinate cromatiche dei fosfori gamut Lintersezione di questo spazio con il piano R+G+B = 1 produce un triangolo che pu essere rappresentato nello spazio CIEXYZ e si chiama gamut del monitor
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  • 23 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Gamut di un monitor
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  • 24 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Gamut di colore
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  • 25 Analisi delle immagini applicata ai Beni Culturali Spazio RGB al calcolatore La rappresentazione del colore nei calcolatori tipicamente pensata in funzione delle schede video che dovranno pilotare un monitor CRT e di basa sullRGB truecolor Tipica rappresentazione il truecolor che utilizza, per comandare i 3 segnali che vanno al monitor, 3 valori a 8 bi

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