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Tarea 2
Procesamiento de imágenes.
El procesamiento digital
de imágenes es el conjunto de técnicas que se aplican a las imágenes
digitales con el objetivo de mejorar la calidad o facilitar la búsqueda de
información.
El procesamiento de imágenes
digitales, en términos generales, envuelve al reconocimiento de imágenes 2D, 3D
y secuencias de imágenes, análisis, manipulación, transmisión y otras áreas
relacionadas. Partes cubiertas por este área son: transformaciones de
intensidad y filtros espaciales, procesamiento en el dominio de la frecuencia,
restauración de imágenes, procesamiento del color, compresión de imágenes
digitales , procesamiento morfológico, segmentación, representación y
descripción, reconocimiento de formas y objetos, interpretación
Tiene como objetivo mejorar
el aspecto de las imágenes y hacer más evidentes en ellas ciertos detalles que
se desean hacer notar. La imagen puede haber sido generada de muchas maneras,
por ejemplo, fotográficamente, o electrónicamente, por medio de monitores de
televisión. El procesamiento de las imágenes se puede en general hacer por
medio de métodos ópticos, o bien por medio de métodos digitales, en una
computadora.
.jpg)
La utilidad del procesamiento
de imágenes es muy amplia y abarca muchos campos. Un ejemplo son las imágenes
obtenidas con fines de diagnóstico médico. Otro ejemplo son las imágenes aéreas
obtenidas para realizar exámenes del terreno. Mediante este método se pueden
analizar los recursos naturales, las fallas geológicas del terreno, etcétera.
Interfaz gráfica de usuario
(GUI).
Una interfaz es un
dispositivo que permite comunicar dos sistemas que no hablan el mismo lenguaje.
Restringido a aspectos técnicos, se emplea el término interfaz para definir el
juego de conexiones y dispositivos que hacen posible la comunicación entre
dos sistemas. Sin embargo, cuando aquí hablamos de interfaz nos referimos a la
cara visible de los programas tal y como se presenta a los usuarios para que
interactúen con la máquina. La interfaz gráfica implica la presencia de un
monitor de ordenador o pantalla constituida por una serie de menús e
iconos que representan las opciones que el usuario puede tomar dentro del
sistema.
.jpg)
Una interfaz es el sistema de
comunicación entre el usuario y la computadora. Es decir, el medio por el cual
le damos órdenes a la computadora y ella nos devuelve el resultado de esas
órdenes.
Recordemos que la computadora
sólo se comunica con 0 y 1. Una interfaz traduce nuestras órdenes a 0 y 1 y
viceversa, nos muestra la información en una manera que podamos entender.
En informática, el adelanto
que hizo que la gente común se aproximase a las computadoras y que estas fuesen
más fáciles de usar fue la Interfaz Gráfica de Usuario, a la que nos
referiremos de ahora en adelante como GUI.
Como ya dijimos, en un
principio, las microcomputadoras se usaban con sistemas operativos que tenían
una interfaz de línea de comandos. Esto exigía que el usuario tuviese unos
conocimientos previos un tanto extensos o un buen manual de referencia al lado.
Una GUI hace el manejo de la
computadora más intuitivo usando metáforas gráficas. Lo que en la interfaz de
línea de comandos se hace escribiendo una orden, en la GUI se hace con una
acción (en lugar de escribir “copy”, arrastramos un elemento y lo ponemos en
otra parte). Por ejemplo, si en una interfaz de línea de comandos escribimos
“DIR” para ver el contenido de una carpeta o directorio, en una GUI, tan sólo
hacemos doble clic sobre el dibujo de la carpeta y se nos muestran los archivos
también por medio de imágenes.
Formatos gráficos de
almacenamiento.
El almacenamiento de los
datos que componen una imagen digital en un archivo binario puede realizarse
utilizando diferentes formatos gráficos, cada uno de los cuales ofrece diferentes
posibilidades con respecto a la resolución de la imagen, la gama de colores, la
compatibilidad, la rapidez de carga, etc.
La finalidad última de un formato gráfico es almacenar una imagen buscando un equilibrio adecuado entre calidad, peso final del fichero y compatibilidad entre plataformas. Para ello, cada formato se basa en una o más técnicas diferentes, que pueden incluir codificación especial, métodos de compresión, métodos de dithering, etc.
La finalidad última de un formato gráfico es almacenar una imagen buscando un equilibrio adecuado entre calidad, peso final del fichero y compatibilidad entre plataformas. Para ello, cada formato se basa en una o más técnicas diferentes, que pueden incluir codificación especial, métodos de compresión, métodos de dithering, etc.
Generalmente, todo fichero gráfico comienza con una cabecera (header) de
estructura variable, que indica al programa que lo solicite las características
de la imagen que almacena (tipo, tamaño, resolución, modo de color, profundidad
de color, número de colores de la paleta si la hay, etc).
La imagen puede estar formada por un número diferente de píxeles, dependiendo
de su tamaño y resolución, y tener más o menos colores. En función del número
de píxeles y del número de colores la imagen tendrá más o menos calidad, pero
cuanto más calidad tenga, más ocupará el fichero necesario para almacenarla. En
el caso de los gráficos vectoriales no se definen píxeles individuales,
dependiendo la calidad y el peso final del formato concreto en que se
almacenen.
Los ficheros gráficos de mapas de bits contienen pues una cabecera, los datos
de los píxeles (generalmente comprimidos) y la paleta de colores (salvo si se
usan 24 bits por píxel, caso en el que no es necesaria ninguna paleta). Los
ficheros vectoriales, una cabecera y una tabla con las características de cada
vector componente del gráfico.
FORMATOS GRÁFICOS:
El espectacular aumento de
las posibilidades gráficas que se han conseguido en la informática ha traído
consigo una exagerada cantidad de formatos.
Es prácticamente imposible conocer todos los formatos, pero sí creemos interesante revisar el proceso de formación de las imágenes y comentar alguno de los formatos más conocidos del mercado.
Es prácticamente imposible conocer todos los formatos, pero sí creemos interesante revisar el proceso de formación de las imágenes y comentar alguno de los formatos más conocidos del mercado.
Un formato de archivo gráfico
es el modelo que se usa para almacenar la información de una imagen en un
archivo. Existe una gran cantidad de formatos de archivos para gráficos,
algunos de los cuales ya se encuentran en desuso. Entre los más utilizados hoy
en día podemos mencionar a los siguientes:
Formatos de mapas
de bits.
BMP: (contracción de bitmap)
Creado por Microsoft, es el formato nativo para gráficos bitmap en Windows. No
utiliza compresión, por lo tanto almacena la información de la imagen de manera
ineficiente pero exacta.
GIF: (Graphics Interchange
Format) Formato bitmap propietario, creado por Unisys, muy popular y adecuado
para el almacenamiento de imágenes con pocos colores, como logotipos, títulos o
fotos sencillas. Otra ventaja del formato GIF es que puede almacenar varias
imágenes en un solo archivo.
JPEG: (Joint Photographic
Experts Group) Formato creado por el comité del mismo nombre que permite la
compresión de imágenes fotográficas a una gran profundidad de colores. Como
extensión del nombre de archivo se usa, indistintamente, JPG o JPEG (a veces
JPE).
PNG: (Portable Network
Graphics) Formato de archivo abierto. Ofrece transparencia variable (alpha
channels), corrección de gamma (control de brillo entre diferentes plataformas)
y un grado ligeramente mayor de compresión que el GIF.
Formatos de
gráficos vectoriales
El concepto de paleta de
colores no existe en este tipo de gráficos, ya que su orientación es diferente.
La mayoría de los formatos están pensados para el diseño gráfico y las
presentaciones.
CDR: es un ejemplo claro de
formato orientado al diseño. Este sistema, que coincide con la extensión de sus
ficheros, pertenece a la empresa Corel y está desarrollado para una aplicación
específica: CorelDraw.
DRW: desarrollado por
Micrografx y orientado al diseño. Fue creado para una su uso con el programa
Micrografx Designer.
DWF (drawing web format): se
trata de un formato de 32 bits para imágenes en dos dimensiones. Permite a sus
usuarios realizar zooms de forma dinámica, sin necesidad de esperar a cargar
completamente la imagen del servidor. El software de desarrollo de esta
tecnología incluye librerías de enlace dinámico y el plug-in Whip! Para facilitar
la introducción de imágenes en páginas html.
EPS: de la empresa Adobe
Systems. Muy popular. Todo el mundo ha necesitado alguna vez imprimir imágenes “encapsulated
Postscript”.
PPT: usado en el programa de
presentaciones PowerPoint de Microsoft (otras aplicaciones del mismo tipo, como
es el caso de Freelance Graphics o Harvard Graphics, utilizan también formatos
propietarios).
Como en cualquier otra faceta
de la vida, en informática no sólo existe el blanco o el negro. Es decir, no
sólo hay mapas de bits y vectoriales; existe otra variedad, los metafiles, que
pueden almacenar más de un tipo de información. Esto quiere decir que pueden
coexistir imágenes vectoriales y de mapas de bits.
Los dos formatos más conocidos son CGM y WMF.
Los dos formatos más conocidos son CGM y WMF.
CGM (computer graphics
metafile): se trata de un sistema orientado, básicamente, a la importación y
exportación de ficheros de un formato a otro. Utiliza tres tipos de
codificación diferentes a la hora de realizar la compresión. El primero
facilita la transmisión de datos; el segundo, binario, proporciona un acceso
rápido a cualquier punto del gráfico; y, por último, existe una tercera fase
que permite la edición.
WMF (indows metafile): lo más
interesante de este formato creado por Microsoft es que incluye llamadas a
funciones gráficas del entorno Windows.
Hardware y software existente
para la graficación.
Hardware para
gráficos
Son herramientas para el campo de la informática gráfica, se pueden encontrar diferentes dispositivos de salida; desde los que permiten obtener representaciones en soporte físico hasta sofisticados sistemas de “inmersión” capaces de generar todo un entorno de realidad virtual alrededor del usuario y programas especializados en animaciones, renderizado de imágenes y efectos visuales.
Son herramientas para el campo de la informática gráfica, se pueden encontrar diferentes dispositivos de salida; desde los que permiten obtener representaciones en soporte físico hasta sofisticados sistemas de “inmersión” capaces de generar todo un entorno de realidad virtual alrededor del usuario y programas especializados en animaciones, renderizado de imágenes y efectos visuales.
LCD (Liquid Cristal Display)
Software para
gráficos
Es un programa de gráficos donde se trabaja en dos categorías principales: paquetes de propósito especial (special-purpose packages) y paquetes de programación de uso general (general-programming packages).
Éstos utilizan los mapas de bits donde se está usando píxeles (son pequeños puntos que forma las imágenes) y vectores que se define como una línea que se extiende entre dos puntos finales.
Es un programa de gráficos donde se trabaja en dos categorías principales: paquetes de propósito especial (special-purpose packages) y paquetes de programación de uso general (general-programming packages).
Éstos utilizan los mapas de bits donde se está usando píxeles (son pequeños puntos que forma las imágenes) y vectores que se define como una línea que se extiende entre dos puntos finales.
Maya
AutoCAD
GPP
GL (Graphics Library )
OpenGL
VRML (Virtual Reality Modeling Language)
Java2D
Java3D
Conclusión.
Existe una gran diversidad de
formatos debido a la gran variedad de software en los que los contenidos
multimedia son empleados.
La calidad y las prestaciones
serán proporcionales a los recursos del hardware que se necesita para
manejarlo. Jamás habrá un caso en el que algún aparato electrónico de escasos
recursos, pueda manipular y visualizar imágenes de alta calidad o tampoco será
posible que un software que maneje otro tipo de extensiones, pueda visualizar
otra extensión que no sea la que solo utiliza.
El procesamiento de imágenes
es una actividad muy relevante e importante sobre la graficación puesto que
interviene en un sinfín de campos a los que beneficia debido a la facilidad con
la que pueden visualizar y mejorar aspectos de una imagen para así obtener
información más detallada.
La cantidad de hardware con
el que contamos para visualizar imágenes es extenso y con el tiempo ha ido
mejorando. Podemos lograr entonces
conseguir ver inclusive una realidad virtual.
El software con el que
podemos modificar y mejorar los gráficos es casi tan extenso como la cantidad
de formatos que existen para visualizarlos. La mayoría de los softwares al
guardar un proyecto o imagen, lo hacen con su marca, es decir, crean su propia
extensión.
Bibliografía.
Tarea 1
¿Qué es graficación?
Representación de un
sistema modelo en una base física o electrónica preferentemente a escala para
su análisis o simple visualización.
Dentro del ámbito sistema-computacional, se define como el arte o la ciencia de producir imágenes gráficas con
la ayuda de la computadora.
La mejor graficación o graficación por computadora es una de las áreas más importantes de las ciencias de la computación y su principal objetivo es establecer los principios, técnicas y algoritmos para la generación y manipulación de imágenes mediante una computadora.
Las imágenes pueden ser de distinta complejidad, en dos dimensiones hasta modelos tridimensionales donde se requiere producir imágenes de aspecto real.
La mejor graficación o graficación por computadora es una de las áreas más importantes de las ciencias de la computación y su principal objetivo es establecer los principios, técnicas y algoritmos para la generación y manipulación de imágenes mediante una computadora.
Las imágenes pueden ser de distinta complejidad, en dos dimensiones hasta modelos tridimensionales donde se requiere producir imágenes de aspecto real.
Un gráfico es cuando existe algún trazo o marca que han
sido hechos con intencionalidad. Lo gráfico, tiene por objeto representar
(tomar el lugar de, o de presentar de nuevo) alguna cosa que no está.
Aplicaciones
de la graficación por computadora.
Diseño asistido por computadora:
Este método, también llamado generalmente como CAD (Computer Assisted Desing) ahora se utiliza de forma habitual para el diseño de construcciones, automóviles, aeronaves, embarcaciones, naves espaciales, computadoras, incluso telas y muchos productos.
Normalmente, los paquetes de software de aplicaciones de CAD ofrecen los diseñadores un entorno con ventanas múltiples; estas diversas ventanas desplegables muestran secciones ampliadas de vistas de diferentes objetos. Estos paquetes de software están dirigidos principalmente para el campo de la arquitectura. Ofrecen a los diseñadores muchas herramientas de simbología para poder crear modelos realistas de sus construcciones.
Además de presentar despliegues de fachadas realistas, los paquetes de CAD para arquitectura ofrecen medios para experimentar con planos interiores tridimensionales y la iluminación. Muchas otras clases de sistemas y productos se diseñan usando ya sea paquetes de CAD generales o software de CAD desarrollado en forma especial.
Arte por computadora:
Los artistas utilizan una variedad de métodos computacionales, incluyendo hardware para propósitos especiales, programas artísticos de brocha de pintar del artista, otros paquetes de pintura, software desarrollado de manera especial, paquetes de matemática simbólica, paquetes de CAD, software de edición electrónica de publicaciones y paquetes de animaciones que proporcionan los medios para diseñar formas de objetos y especificar movimientos de objetos.
Existen otros programas como Paintbrush (brocha de pintar) que permite a los artistas "pintar" imágenes en la pantalla de un monitor de video. En realidad, la imagen se pinta por lo general de manera electrónica en una tableta de gráficas (o digitalizador) utilizando un estilete, el cual puede simular diferentes trazos, anchuras de la brocha y colores.
Este método, también llamado generalmente como CAD (Computer Assisted Desing) ahora se utiliza de forma habitual para el diseño de construcciones, automóviles, aeronaves, embarcaciones, naves espaciales, computadoras, incluso telas y muchos productos.
Normalmente, los paquetes de software de aplicaciones de CAD ofrecen los diseñadores un entorno con ventanas múltiples; estas diversas ventanas desplegables muestran secciones ampliadas de vistas de diferentes objetos. Estos paquetes de software están dirigidos principalmente para el campo de la arquitectura. Ofrecen a los diseñadores muchas herramientas de simbología para poder crear modelos realistas de sus construcciones.
Además de presentar despliegues de fachadas realistas, los paquetes de CAD para arquitectura ofrecen medios para experimentar con planos interiores tridimensionales y la iluminación. Muchas otras clases de sistemas y productos se diseñan usando ya sea paquetes de CAD generales o software de CAD desarrollado en forma especial.
Arte por computadora:
Los artistas utilizan una variedad de métodos computacionales, incluyendo hardware para propósitos especiales, programas artísticos de brocha de pintar del artista, otros paquetes de pintura, software desarrollado de manera especial, paquetes de matemática simbólica, paquetes de CAD, software de edición electrónica de publicaciones y paquetes de animaciones que proporcionan los medios para diseñar formas de objetos y especificar movimientos de objetos.
Existen otros programas como Paintbrush (brocha de pintar) que permite a los artistas "pintar" imágenes en la pantalla de un monitor de video. En realidad, la imagen se pinta por lo general de manera electrónica en una tableta de gráficas (o digitalizador) utilizando un estilete, el cual puede simular diferentes trazos, anchuras de la brocha y colores.
Entretenimiento:
Hoy en día es muy común utilizar métodos de gráficas por computadora para producir películas, videos musicales y programas de televisión.
Hoy en día es muy común utilizar métodos de gráficas por computadora para producir películas, videos musicales y programas de televisión.
En ocasiones, se despliegan sólo imágenes gráficas y
otras veces, se combinan los objetos con los actores y escenas en vivo.
Los videos musicales aprovechan las
gráficas de muchas maneras, se pueden combinar objetos gráficos con acción en
vivo, o se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes para producir
una transformación de una persona o un objeto en otro (a este efecto se le
conoce como morphing).
Educación y capacitación:
A menudo, se utilizan como instrumentos de ayuda educativa modelos de sistemas físicos, financieros y económicos, los cuales se generan por computadora. Modelos de sistemas físicos, sistemas fisiológicos, tendencias de población o equipo, pueden ayudar a los estudiantes a comprender la operación del sistema. En el caso de algunas aplicaciones de capacitación, se diseñan sistemas especiales, como los simuladores para sesiones de práctica o capacitación de capitanes de barco, pilotos de avión, operadores de equipo pesado y el personal de control de tráfico aéreo.
Visualización:
Científicos, ingenieros, personal médico, analistas comerciales y otros con frecuencia necesitan analizar grandes cantidades de información o estudiar el comportamiento de ciertos procesos. Las simulaciones numéricas efectuadas en supercomputadoras frecuentemente producen archivos de datos que contienen miles y a veces millones de valores de datos.
Educación y capacitación:
A menudo, se utilizan como instrumentos de ayuda educativa modelos de sistemas físicos, financieros y económicos, los cuales se generan por computadora. Modelos de sistemas físicos, sistemas fisiológicos, tendencias de población o equipo, pueden ayudar a los estudiantes a comprender la operación del sistema. En el caso de algunas aplicaciones de capacitación, se diseñan sistemas especiales, como los simuladores para sesiones de práctica o capacitación de capitanes de barco, pilotos de avión, operadores de equipo pesado y el personal de control de tráfico aéreo.
Visualización:
Científicos, ingenieros, personal médico, analistas comerciales y otros con frecuencia necesitan analizar grandes cantidades de información o estudiar el comportamiento de ciertos procesos. Las simulaciones numéricas efectuadas en supercomputadoras frecuentemente producen archivos de datos que contienen miles y a veces millones de valores de datos.
El rastreo de estos grandes conjuntos de números para
determinar tendencias y relaciones es un proceso tedioso e ineficaz. Pero si se
convierten los datos a una forma visual, es frecuente que se perciban de
inmediato las tendencias y los patrones. La codificación de colores es sólo una
manera de visualizar un conjunto de datos. Las técnicas adicionales incluyen
trazos, gráficas y diagramas de contorno, presentaciones de superficie y
visualización de interiores de volumen. Además, se combinan técnicas de
procesamiento de imágenes con gráficas por computadora para crear muchas de las
visualizaciones de datos.
Interfaces Gráficas de Usuario:
Hoy por hoy los paquetes de software ofrecen una interfaz gráfica. Un componente importante de una interfaz gráfica es un administrador de ventanas que hace posible que un usuario despliegue áreas con ventanas múltiples. Cada ventana puede contener un proceso distinto que a su vez puede contener despliegues gráficos y no gráficos. Las interfaces también despliegan menús e iconos para permitir una selección rápida de las opciones de procesamiento o de valores de parámetros. Un icono es un símbolo gráfico diseñado para semejarse a la opción de procesamiento que representa. La ventaja de los iconos es que ocupan menos espacio en la pantalla que las descripciones textuales correspondientes y que se pueden entender con mayor rapidez si están bien diseñados. Los menús contienen listas de descripciones textuales e iconos.
Historia de la graficación.
La graficación ha
evolucionado muy rápidamente y ha tenido la intervención de muchas personas.
Sus cambios han sido radicales y por ende para su mejoría. A continuación se
presenta una resumida línea temporal en donde se hará mención de las fechas y
sucesos más importantes de la historia de la graficación.
Ò 1950. La graficación por
computadora tuvo sus inicios con el
surgimiento de las computadoras digitales. Una computadora digital como la “Whirlwhin
de la Mit” fue una de las primeras en utilizar una pantalla capaz de
representar gráficos. Mapas aéreos
(1955).
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Ò 1959. Surgió el primer sistema de dibujo por computadora, la
DAC-1 (Design Augmented by Computers) Fue creado por General Motors e IBM. La
DAC-1 permitía al usuario describir un
automóvil en 3D con la capacidad de
rotar y cambiar el ángulo de la imagen.”. Primer “película” animada de
Edward Zajack llamada Two Gyro Gravity Gradient Attitude Control System (1960).
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Ò También en 1961 otro
estudiante del MIT, Steve Rusell creó el primer juego de video, llamado guerra
espacial. Escrito para la DEC PDP-1, la guerra espacial fue un éxito inmediato.
Ò 1970 – 1980. Los años 70 consideraron
la introducción de los gráficos por computadora en el mundo de la televisión.
Computer Image Corporation (CIC), desarrolló sistemas complejos de la dotación
física y de software tales como ANIMAC, SCANIMATE y CAESAR.
Ò 1980 – 1990. Turner Whitted publicó
un artículo en el año 80 sobre un nuevo método de representación para simular
superficies altamente reflexivas. Conocido hoy como ray tracing.
Ò 1999 – 2000. En 1993, la película
Jurassic Park revoluciona los efectos visuales, al crear dinosaurios como nunca
antes se habían visto, con la ayuda de las computadoras.
Conclusión
Con la llegada de la tecnología han surgido bastantes maneras de
implementarla para nuestro beneficio. Una de las mas ilustrativas es la
graficación. Dicha “rama” hace renacer modelos a escala o no de otros planos de
nuestra realidad.
La graficación, conforme a su
evolución ha ido llenando aquellos huecos vacios (defectos) para así hallarse
como en la actualidad. Capaces de representar una imagen en 3° dimensión, cada
parte bien estructurada y así tomar un análisis más a fondo.
La graficación tiene varios usos benéficos para el ser humano, tales como
la mejora en la calidad de aparatos electrónicos como celulares, computadoras,
pantallas, etc., para nuestro entretenimiento por medio de peliculas en 3°
dimensión, la representación o simulación del “que pasaría si” sin correr
riesgo alguno, la comodidad que nos ofrece una intefáz gráfica bien detallada,
entre otros.
La graficación tiende a seguir evolucionando así como todas las
tecnologías, en cada avance nos vemos beneficiados y nos ofrecerá posiblemente
una mejor calidad de vida. Por ende necesitamos apoyar cada avance con nuestro
uso con el fin de que, en cada mejora se distinga su satisfacción y los avances
sobre esta rama sigan sin detenerse.
Bibliografía
http://aliamondano-eo.wdfiles.com/local--files/libro-graficos-1-0/graficos-1.0.pdf
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Exámen Diagnóstico
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