Materiale didattico su immagini digitali

Per il materiale da usare vedi più sotto.

Obiettivo

L'esercitazione consiste nell'usare un programma di image editing per verificare le cose mostrate a lezione.

Un programma di image editing consente di fare numerose varietà di operazioni. Quelle che interessano a noi sono quelle che rendono una immagine più chiara e leggibile ai fini dell'analisi visuale del suo contenuto.

In altre parole, vogliamo modificare le immagini non in modo creativo, ma in modo da rendere più evidenti le caratteristiche di nostro interesse, per esempio: distinguere lo sfondo dal soggetto; distinguere regioni (segmenti) diversi per contenuto; identificare i bordi degli oggetti; riconoscere la trama (texture) delle superfici.

Interazione con il programma

1. Avviare il programma GIMP. Se non è installato, è possibile scaricarne una versione "portabile" (cioé che non richiede installazione).
2. Caricare un'immagine (File -> Open)
3. Verificare il MODO (Image -> Mode).
   • Il modo è diverso da un'immagine all'altra?
   • Cosa succede se cambio il modo? (Sperimentare)
4. Per elaborare un'immagine al fine di analizzarla, le operazioni più utili si trovano nei menu:
   • View (per zoom e modalità di visualizzazione)
   • Color (per operazioni sulle intensità di colore/di grigio)
   • Filters (per operazioni di "restauro" e per evidenziare dettagli)
5. Il programma presenta anche finestre secondarie, che però sono utili più per il lavoro di creazione e modifica che per quello di analisi visuale.
6. Per fare un tentativo e poi tornare indietro c'è l'operazione di UNDO, che si trova nel menu Edit oppure premendo Control-Z (e Control-Y per REDO).

Modificare la visualizzazione

1. View -> Zoom
2. View -> Dot for dot (1 pixel immagine <&endash;> 1 pixel schermo; si consiglia di lasciarlo attivo)
3. View -> Navigation window (utile se l'immagine è grande o zoomata)

Modificare i gradi di colore/grigio

Sperimentare su diversi tipi di immagini (colore/bianco e nero):

1. Colors -> Info -> Histogram
2. Colors -> Brightness/contrast
3. Colors -> Curves
4. Colors -> Levels è più flessibile di Brightness/contrast e meno flessibile di Curves, ma fa lo stesso tipo di operazioni
5. Colors -> Threshold (C'è relazione tra la soglia e l'istogramma?)
6. Provare le varie operazioni in Colors -> Auto

Filtri

Agire sulla nitidezza

1. Filters -> Blur -> Blur
2. Filters -> Blur -> Gaussian blur (provare vari raggi)
3. Filters -> Blur -> Selective blur (sperimentare)
4. Filters -> Enhance -> Sharpen
5. Filters -> Enhance -> Unsharp mask
6. Filters -> Enhance -> NL filter (sperimentare)

Sperimentare con un filtro lineare generico (maschera 5x5)

1. Filters -> Generic -> Convolution matrix
2. Suggerimenti:
   • I livelli di intensità dei pixel sono considerati tra 0 e 1. In questo modo si può ragionare indipendentemente dal numero di bit effettivamente usato (PROFONDITÀ;). 0 = nero e 1 = bianco.
   • se il valore finale è sempre al di fuori del range 0-1, l'immagine viene tutta bianca. Usare la Normalizzazione o impostare un divisore (valore indicativo iniziale per il divisore: la somma di tutti i 25 coefficienti)
   • Iniziare con una maschera 3x3 che fa la media dei pixel (tutti i coefficienti a 1, divisore = 9). Fare poi varie modifiche, anche con coefficienti negativi.

Ricerca contorni

1. Sperimentare con le varie opzioni in Filters -> Edge detect
2. Se l'immagine diventa tutta nera o bianca, provare a variare i parametri del filtro, MA ANCHE i livelli (vedi sopra, "Modificare i gradi di colore/grigio")

Compressione

Salvare un'immagine in vari formati e verificare le differenze RIAPRENDO il file salvato. Se non si riapre il file, non si vede il risultato del salvataggio compresso, ma l'immagine che era in memoria originariamente.

1. File -> Save as
2. Per salvare un file con un formato specifico, in GIMP è sufficiente indicare un nome di file con l'estensione appropriata.
3. Se ci sono dei parametri da impostare, vengono richiesti prima di procedere al salvataggio. Sperimentare, soprattutto con la quantità di compressione dove presente.

   Formato	Estensione	Compressione
   JPEG	.jpg o .jpeg	Lossy
   GIF	.gif	Lossless
   PNG	.png	Lossless
   TIFF	.tif o .tiff	Vari tipi a scelta

4. Osservare da vicino (zoom) i file compressi lossy per evidenziare che cosa è cambiato. Naturalmente, le modifiche sono più visibili se si aumenta il livello di compressione.

Fine traccia esercitazione.