Compressione e Schemi.

Quasi tutti i differenti tipi di file offrono un qualche tipo di compressione. I dati compressi senza perdere qualità sono chiamati lossless e l’algoritmo che li comprime e li decomprire crea un file perfettamente identico all’originale. Altri algoritmi invece si identificano come lossy, una immagine cioè subisce una degradazione causata dal processo di discretizzazione dell’algoritmo stesso.

Compressione RLE e LZW.

Due schemi di compressione predominanti sono l’RLE e il LZW. L’RLE ( Run Lenght Encoding ) è il più usato nelle imagini in CGI; L’LZW ( Lempel-Ziv-Welch ) è altrettanto importante per la sua disponibilità in molti formati immagine. Siccome entrambi gli schemi di compressione sono lossyless, l’immagine risultante sarà identica all’originale e in più questi algoritmi di compressione possono essere usati assieme per ridurre ulteriormente la grandezza in byte del file. LZW viene principalmente usato nelle immagini fotografiche e rispetto al RLE fornisce una compressione minima.

Compressione JPEG e MPEG-2.

I due schemi lossy predominanti sono il JPEG e l’ MPEG-2. La compresisone JPEG è principalmente utilizzata nelle immagini fotografiche e il suo scopo è ridurre i dettagli nel sorgente riducendo drasticamente la grandezza in byte dell’immagine. La sua versabilità deriva dalla facilità di condivisione su sistemi a banda ridotta ( internet e dispositivi mobili ); la compressione permette comunque di avere una buona immagine con variazioni quasi invisibili all’occhio umano. Il JPEG è usato su immagini statiche e non su sequenze di immagini. Nei video infatti, il codec principale è l’MPEG-2; questo schema è molto simile al jpeg, l’algoritmo, dopo una iniziale compressione di alcuni fotogrammi in jpeg, calcola le variazioni nei frame successivi fino a un cambio di inquadratura o una eccessiva modifica dei pixel. Questo permette di salvare molta banda poichè sarà il processore a ricostruire l’immagine nei punti uguali ai fotogrammi precedenti. I frame interi vengono chiamati keyframes e una sequenza di fotogrammi (il primo intero più i successivi dipendenti) viene chiamata GOP ( Group of Pictures ).

Nel prossimo articolo vedremo il formato immagine rilasciato dell’ILM: OpenEXR

Immagini differenti.

Ci sono due tipi di immagini: le immagini fotografiche e le grafiche. Le immagini fotografiche sono scene reali catturate da una macchina fotografica, analogica o digitale. La loro caratteristica peculiare consiste nella grande variazione di pixel, questi ultimi infatti assumono colori molto differenti nell’intera immagine. Le grafiche, invece, sono semplici immagini create con un programma grafico o disegnate mediante un software di paint come Adobe Photoshop. La loro pecularietà consiste in un range di variaizone colore molto più basso rispetto alle immagini fotografiche.

Se osserviamo da vicino una immagine fotografica, è possibile ammirare la variazione dei pixel anche distanti 1 sola unità gli uni dagli altri. Se si osserva invece una grafica fatta al computer, generalmente è difficile vedere variazioni di pixel distanti una solo unità. Un close-up su una grafica porterebbe a un’area di pixel quasi identici tra loro.

Immagini e compressioni.

La differenze tra le due tipologie di immagini porta anche uno schema di compressione differente. Un sistema di compressione senza perdita di qualità potrà trarre vantaggio dall’uniformità delle grafiche determinando immagine più più piccole in dimensioni su disco ma alto numero di informazioni. Lo stesso schema applicato su una grafica non funzionerebbe però su una immagine fotografica; la grande variazione di pixel infatti creerebbe una compressione così minima da essere pressochè identica all’originale: in più porterebbe anche a uno spreco di tempo durante il processo di compressione e decompressione. In questi casi si utilizza quindi uno schema di compressione diverso che porta alla perdita di alcune informazioni nell’immagine. Un buon rapporto di compressione può determinare immagini piccole visivamente non differenti dall’originale, almeno se viste dall’occhio umano.

Nel prossimo articolo vedremo le immagini indicizzate ( CLUT ).