Imagem Digital - Teoria

Uma imagem digital é considerada como uma matriz no qual os índices de linhas e colunas identificam um ponto na imagem, sendo que o respectivo valor do elemento dessa matriz identifica a intensidade (brilho) da imagem naquele ponto. A esses elementos de uma matriz digital dar-se o nome de "pixels". Na imagem abaixo vemos um exemplo de uma imagem digital:

Figura 1. Imagem Digital

Em PDI trabalhamos basicamente com 3 tipos de imagens: Imagem Colorida(3 bandas), Imagem em Escala de Cinza(1 banda) e Imagem Binária(Preto e Branca).
No caso, da imagem em escala de cinza, a intensidade dos pontos da imagem, ou seja o valor do pixel, varia numa escala entre 0 e 255, onde o 0(zero) indica a cor preta e o 255 a cor branca, tendo nesse intervalo o intensidade do cinza, como mostra a figura abaixo:

Figura 2. Níveis de intensidade de Cinza

Há outro padrão de se trabalhar a intensidade do pixel, que é o intervalo entre 0 - 1, por exemplo: 0.1, 0.43, onde o 0(zero) pode ser considerado como branco e o 1(um) preto. É o chamado padrão com valores continuos(fracionários), e no caso do intervalo 0-255 valores discretos (inteiros). A imagem a seguir demonstra como seria a representação de uma imagem monocromática e os valores de seus respectivos pixels:

Figura 3 . Imagem Monocromática e seus pixels

Já para imagens coloridas, ou seja, que possuem mais de uma banda de freqüências, cada banda possui sua própria função de intensidade de brilho. O caso do padrão RGB, apesar haverem outros como o HSI (hue, saturation, intensity), a imagem possui três bandas que compõem as três cores primárias, Vermelho (RED), Verde (GREEN) e Azul (BLUE).

Figura 4. Niveis de Intensidade das Bandas R,G e B.

Pode-se considerar, portanto, que uma imagem colorida é a composição de três imagens monocromáticas, denominadas, respectivamente, de banda vermelha (ou banda R), banda verde (ou banda G), e banda azul (ou banda B) e que a sobreposição destas três imagens, que individualmente são monocromáticas, compõe uma imagem colorida. E com a sobreposição/mistura de cada uma dessas cores e suas respectivas intensidades obtêm-se a formação de outras cores. Pode-se ver como esses valores trabalham na formação de novas cores acessando a opção editar cores no menu cores do paint do windows, na opção de edição personalizada.

Figura5. Imagens das Bandas R , G , B e RGB. (Orla de São Desiderio-BA)

Já no caso das imagens binárias, as opções de intensidade do pixel são apenas o preto ou branco, onde dependendo da imagem e do problema o preto pode representar o fundo da imagem e o branco os objetos ou vice-versa

Figura 6. Imagem Binaria (Orla de São Desiderio-BA)

Concluindo: Para uma imagem digital de tamanho 400x600: o pixel na posição (100,200) na "versão" em tons de cinza desta imagem tem um valor inteiro que varia de 0 a 255. Na versão binária desta imagem o mesmo pixel possui um único valor inteiro que pode ser 0 ou 255(ou 1). E na versão colorida RGB, o mesmo pixel possui 3 valores inteiros (X,Y,Z) onde cada uma das variáveis( x,y,z) possui valor entre 0 e 255, por exemplo, de tem como valor (100,230,90)=(X, Y, Z)=(R, G, B).

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