PAC2_IDC

Gmultimèdia rau

Jaume Villarreal Quintana

PAC2

integració digital de continguts

INTEGRACIÓ DIGITAL DE CONTINGUTS

1

Al digitalitzar imatges pot aparèixer l’efecte de l’aliàsing. Respon les següents preguntes sobre aquest artefacte.

PAC2

>

Què és i quin és el motiu que aparegui? Parlant en termes de processament de senyals i de composició gràfica digital, l’aliàsing és un efecte que provoca que senyals contínues diferents no es puguin discriminar entre elles quan se sotmeten al procés de mostreig digital. El motiu rau en la interferència que es produeix entre un patró d’alta freqüència i la matriu de píxels que conforma la graella del sensor CCD. Aquest encavalcament genera una sèrie d’aigües aleatòries que són molt complexes de resoldre un cop processada la imatge, fet que aconsella resoldre aquesta alteració abans que es generi o bé treballar en un format RAW que permeti minimitzar-lo.

>

Quins sistemes utilitzen les càmeres per evitar que es produeixi aquest efecte? El sensor CCD (charge coupled device) o dispositiu de càrrega acoblada, és un element integrant dels sistemes de gravació que s’encarreguen de rebre la llum per transformar-la en electricitat mitjancçant components fotoelèctrics. Això permet obtenir a la sortida del sensor una representació elèctrica de l’estímul lumínic que ha rebut s’ha rebut. Gràcies a la ràpida evolució de la tecnologia microelèctrica, aquest senyal elèctric ja es lliura digitalitzat, fet que dóna accés a la manipulació dgital de manera immediata. Malgrat tot, aquest sistema no assegura una digitalització òptima, ja que, tal i com s’ha comentat en el punt anterior, certs patrons d’alta freqüència poden interferir amb la malla de píxels del sensor, generant l’efecte d’aliàsing. Per evitar-ho, les càmeres digitals incorporen un sistema basat en la combinació de dos elements:

Un patró de Moiré és un patró d’interferència que es forma quan se superposen dues reixetes de línies amb un cert angle, o quan aquests reixetes tenen mides lleugerament diferents.

• per una banda un filtre òptic situat abans del sensor CCD que filtra aquelles parts de la imatge que un cop digitalitzades podrien generar patrons de moiré a causa de l’aliàsing. • per altra banda, un circuit elèctric que filtra les altes freqüències, eliminant o minimitzant, en la mesura del possible, l’aparició de moiré. -2Grau en Multimèdia


1

PAC2

Al digitalitzar imatges pot aparèixer l’efecte de l’aliàsing. Respongueu les següents preguntes sobre aquest artefacte.

>

Tot i afegir aquests sistemes, es pot continuar produint moiré? Bo i que les càmeres digitals fan tot el possible per evitar aquest comportament del sensor, és inevitable que en algunes ocasions s’acabi produint. Cal tenir present que tant el filtre de pas baix situat a l’entrada del sensor com els circuits elèctrics implementats a la sortida estan dissenyats per a minimitzar les interferències, no per a eliminar-les en la seva totalitat. Mai es podrà assegurar que s’aconsegueix una imatge neta fins que es visualitza l’arxiu en una computadora, ja que els visors réflex no reflecteixen aquesta anomalia i les pantalles LCD poden no ser prou fidels.

Nikon D800-E

>

Actualment hi ha càmeres que ja no utilitzen aquests sistemes. Busqueu un exemple d’una càmera que no els incorpori i expliqueu el perquè els han eliminat i si continuen tenint moiré o no. La naturalesa mateixa dels sensors fa que la captura d’una imatge pugui comportar l’aparició de patrons de moiré, ja siguin aquests de tipus CCD o CMOS. Per evitar-ho, durant molts anys les càmeres han incorporat filtres AA just davant del sensor. Més enllà de casos com el de les càmeres Leica, que no incorporen cap filtre, darrerament hi ha hagut fabricants que han començat a implementar altres sistemes. Aquest és el cas de la Nikon D800-E, una càmera que incorpora un filtre òptic modificat. A diferència dels OLPF estàndard (Optical Low Pass Filter), aquests filtres disposen d’una cadena de lents que remouen els efectes anti-aliàsing per tal de permetre que el sensor rebi la llum amb una màxima resolució i un mínim desenfocament. Això afavoreix la captura d’imatges d’alta fidelitat, sobretot en aquells casos en què es pot preveure que elements presents a la composició no generaran moiré. Tot i així, en el supòsit que n’aparegues-

Esquema d’implementació de la càmera Nikon D800 amb filtre AA (a dalt) i de la càmera Nikon D800-E sense filtre AA (a baix). Imatge extreta de: http://www.fotochismes.com

sin, existeixen eines de correcció sempre i quan es treballi sobre format RAW i la imatge no hagi estat processada. Així doncs, les càmeres que incorporen aquesta nova tecnologia ofereixen més qualitat però no eviten l’aliàsing. Es podria dir que és un material sensible apte per a professionals.

-3Grau en Multimèdia


2

PAC2

Feu un llistat de 10 programes d’edició, indicant-ne l’adreça web, i seleccioneu-ne un per analitzar-lo amb més profunditat .

Creació

Edició

Capes

Filtres

Photoshop Express Pixlr SumoPaint PicMagick BeFunky Fotoflexer Phixr Picmonkey Fotor rsizr


Efectes

Màscares

JPEG

PNG

Facilitat d’ús


PAC2

> Per desenvolupar aquesta activitat s’ha optat per treballar sobre aplicacions online gratuïtes d’edició gràfica. S’han obviat tots aquells programes d’edició professional que requereixen llicència i que, per tant, poden no ser d’ús generalitzat. D’entre totes les aplicacions de sobretaula que apareixen a la graella, la més ben valorada es Pixlr. Amb una interfície clara i diàfana i una clara inspiració Adobe, Pixlr ofereix pràcticament les mateixes funcionalitat que un programa de creació i edició semiprofessional, treballant sempre sobre mapa de bits. Més enllà de les funcions bàsiques d’edició, com ara retallar, redimensionar o rotar, pot dur a terme infinitat d’accions sobre la imatge. Permet crear imatges des de zero o bé a partir d’una imatge ja creada, ja sigui carregant-la des del propi ordinador, ja sigui important-la via URL. Un cop realitzat aquest primer pas, la imatge es pot modificar amb les eines presents a la barra d’edició o bé des de les opcions del menú superior, que guarden, entre altres elements, les opcions d’ajustament i els filtres. Les finestres flotants laterals ofereixen informació complementària i permeten actuar directament sobre les capes. El treball amb capes dóna a aquesta aplicació el valor afegit que la converteix en destacada. De manera anàloga a com es treballa amb Photoshop, Pixlr permet implementar diferents capes per treballar de manera selectiva sobre la imatge. A més, cada capa té les seves eines d’edició pròpia, ja que es pot modificar tant la trasparència com els estils que s’hi apliquen, a l’hora que es poden crear màscares de capa i desactivar la seva visibilitat. Finalment cal destacar que, malgrat estar desenvolupada amb tecnologia Flash, els seus creadors han habilitat les funcionalitats per al botó secundari, alhora que ofereixen l’opció de treballar amb Mostra de diferents elements d’interfície de PIxlr.

dreceres de teclat. Tot plegat ofereix un producte de caire semiprofessional que converteix a Pixrl és una de les eines d’edició més potents i recomanable que es poden trobar a la xarxa. -5Grau en Multimèdia


3

PAC2

Obriu els fitxers profcolor_8.psd i profcolor_16. psd, de 8bits/canal i 16bits/canal respectivament. L’objectiu és recuperar les ombres i obtindre una imatge ben il·luminada.

> S’observa l’histograma de cadascuna de les imatges, que ofereix una estadística dels píxels basda en una representació cartesiana: • l’eix X conte els valors de lluminostitat des del negre fins al blanc • l’eix Y conté el valor de la lluminositat sobre la que se situen. De manera anàloga a l’estudi del so digital, es pot afirmar que l’histograma és a la imatge el que representa l’espectre al senyal d’àudio. Així doncs, l’histograma d’una imatge permet fer una tipificació visual de diferents casos. Els més habituals són els següents: • Els píxels estan situats cap a l’esquerra: predominen els tons foscos. La imatge està subexposada i necessita més llum o és una imatge de clau baixa. Histograma de la imatge de 8 bits (original)

• Els píxels estan situats cap a la dreta: predominen els tons clars. La imatge està sobreexposada i necessita un ajust o és una imatge de clau alta. • Els píxels se situen a la part central i desapareixen dels extrems: hi ha poc contrast. • Els píxels se situen en ambdós extrems deixant alguna zona central gairebé deserta: hi ha un excés de contrast. Malgrat tot, una primera observació dels seus histogrames permet traçar diferències substancials entre ambdues imatges, bo i que a simple vista totes dues ofereixen, aparentment, el mateix resultat: • la imatge de 8bits mostra un promig de 25,55 i una desviació estàndard de 21,02, entenent per promig el valor mitjà de lluminositat de tots els píxels i per desviació estàndard la desviació que les mostres presetnen sobre el promig. • per la seva banda, la imatge de 16bits mostra un promig de 32,59 i una desviació estàndard de

Histograma de la imatge de 16 bits (original)

19,00



PAC2

> La primera conclusió que es pot extreure d’aquest anàlisi és que, bo i que a simple vista puguin semblar dues imatges idèntiques, la quantificació no és la mateixa. La imatge de 8bits té una qualitat de lluminositat situada per sota de la de 16bits, alhora que els píxels d’aquesta s’allunyen molt menys del promig que no pas en el primer cas. Per altra banda, la major profunditat de color de la segona imatge permetrà fer una manipulació de la mateixa amb un nivell de pèrdua d’informació menor que no pas en el cas de 8bits, com es podrà comprovar a continuació. Per demostrar-ho s’actuarà sobre els nivells de cadascuna de les imatges per separats. La finestra de nivells permet modificar la quantitat lluminositat dels píxels en els seus valors extrems i en el mitjà. Això significa que si es desplaça el controlador de blanc cap al centre la imatge s’aclareix, mentre Nivells de la imatge de 8 bits (modificada)

que si es fa el propi amb el controlador de negres la imatge s’enfosqueix. Jugant amb els valors de cadascun dels tres controladors s’aconsegueix que, en ambdòs casos, la imatge guanyi lluminositat i s’equilibrin llums i ombres a causa de la millora del contrast i la brillantor dels diferents elements que formen la composició visual. Tot i així, una primera valoració permet observar que la qualitat de la imatge de 8bits retocada no ofereix el mateix nivell de qualitat que la de 16bits. Un estudi més acurat del seu histograma permet comprovar que la imatge de 8bits ha perdut molta informació durant el procés de modificació, tal i com es pot observar en la previsualització de l’histrograma que ofereix la finestra de nivells. Per últim, s’ha valorat la possibilitat de convertir la imatge de 8 a 16 bits. En aquest cas s`ha aconseguit una lleu milloria, no equiparable a una imatge original de 48 bits de profunditat. Això es produeix perquè el programa d’edició no afegeix informació nova als canals sinó que reescala tots

Nivells de la imatge de 16 bits (modificada)

els nivells de la imatge.



PAC2

8 bits [original]

8 bits [modificada]



PAC2

16 bits [original]

16 bits [modificada]



PAC2

Bibliografia

Sobre histograma i nivells [data de consulta: [15/12/14]

>

•

http://www.pauloporta.com/Fotografia/Artigos/ehistograma.htm

•

http://www.tripiyon.com/ajuste-curvas-y-niveles/#

•

http://www.ojodigital.com/foro/tecnica/251342-pasar-de-8-16-bits.html

Sobre aliàsing [data de consulta: 20/12/14]

>

•

http://es.wikipedia.org/wiki/Aliasing

•

https://www.youtube.com/watch?v=hqi0114mwtY

•

http://www.ciencia-explicada.com/2013/03/video-aliasing-temporal-y-agua-cayendo.html

•

https://www.meneame.net/story/video-explicativo-que-aliasing#youtube

•

http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_antialiasing

•

http://grupocarman.com/blog/efecto-aliasing/

•

http://www.xatakafoto.com/guias/el-efecto-moire

Sobre sensors [data de consulta: 22/12/14]

>

•

http://www.parentesis.com/tutoriales/Sensor_CCD_o_CMOS_Que_significa_todo_esto

•

http://www.blogdelfotografo.com/tipos-caracteristicas-ventajas-sensores-camaras-fotos/

•

http://ca.wikipedia.org/wiki/Sensor_CMOS

•

http://fotoflexer.com/app/index.php?integration=fotoflexer

•

http://www.fotochismes.com/2012/03/29/miscelaneos-nikon-d800-problemillas-soluciones-moire-tecnologia-filtro-aa-y-rapidez-buffer/

•

http://www.ojodigital.com/foro/camaras/405657-reflexion-sobre-el-aliasing-filtro-aa-si-filtro-aano.html

- 10 Grau en Multimèdia


PAC2

Bibliografia

Sobre aplicaions [data de consulta: 20/12/14]

>

•

http://www.photoshop.com/tools/expresseditor?wf=editor

•

http://pixlr.com/editor/

•

http://www.sumopaint.com/home/#app

•

http://www.befunky.com/

•

http://fotoflexer.com/app/index.php?integration=fotoflexer

•

http://es.phixr.com/photo/userindex

•

http://www.picmonkey.com

•

http://www.fotor.com

•

http://rsizr.com/

Sobre les imatges >

Les imatges d’aquest treball han estat realitzades per l’autor. La resta han estat emprades acollint-se al dret de cita, a l’ampara de l’article 32 del text de la Llei de Propietat Intel·lectual (TRLPI) segons el Decret Legislatiu 1/1996, de 12 d’abril.

- 11 Grau en Multimèdia

COMPOSICIÓ DIGITAL

PRÀCTICA - 1a part

No es permet un ús comercial de l’obra original ni de les possibles obres derivades, la distribució de les quals s’ha de fer amb una llicència igual a la que regula l’obra original. - 12 Grau en Multimèdia

PAC2_IDC

Recommend Documents