Fundamentos sobre imagens

Antes de iniciar a parte prática do curso, vamos relembrar brevemente alguns fundamentos e conceitos comuns quando trabalha-se com imagens digitais.

Fundamentos de cor

Basicamente, as cores que humanos e outros animais notam são determinadas pela natureza da luz refletida por um objeto. Como pode ser observado na Figura abaixo, a luz visivel é composta por bandas estreitas de frequências no espectro eletromagnético [8].

Figure 35 - Espectro de cores observado quando luz passa por um prisma. Fonte: [8]

Os cones, sensores no olho responsáveis pela visão colorida, são capazes capaz de diferenciar 3 categorias principais de cores: azul, verde e vermelho, de modo que a Figura abaixo ilustra uma média experimental da luz absorvida, nos comprimentos de onda citados, pelo olho humano [8].

Figure 36 - Absorção da luz vermelha, verde e azul por cones no olho humano em função do comprimento de onda. Fonte: [8].

Sensores podem ser utilizados para medir a resposta de alvos e gerar imagens digitais. Como ilustrado na Figura abaixo:

Figure 37 - Uma fonte (1), neste caso o sol, emite energia eletromagnética (2), que interage com um alvo na superfície terrestre (3), sendo parcialmente refletida (2) e registrada por um sistema sensor em uma plataforma (4), que transmite a medição para uma estação na Terra (5), que é interpretada por um software (6) e analisada para obter resultados (7). Fonte: Paititi Research.

Outra exemplificação desse processo pode ser observada na próxima Figura, na qual uma fonte de iluminação interaje com um elemento de uma cena, que é observado por um sistema imageador, projetado em um plano e digitalizado [8], seguida de uma demonstração de como seriam os valores digitais dessa imagem.

Figure 38 - Exemplo do processo de aquisição de uma imagem digital. (a) Fonte de Energia (“iluminação”). (b) Elemento de uma cena. (c) Sistema Imageador. (d) Projeção da cena em um plano de imagem. (e) Digitalização da imagem. Fonte: [8].

Figure 39 - Exemplo de valores das células de uma imagem.

Imagens Coloridas

Sistemas imageadores geram imagens digitais para um determinado intervalos de comprimentos de onda, também chamado bandas espectrais. A amplitude de valores dessas imagens pode ser atribuída a cores que nossos olhos percebem (azul, verde e vermelho) para assim gerarmos imagens coloridas, como ilustrado:

Figure 40 - Exemplo de composição de imagem colorida utilizando bandas vermelho, verde e azul. Fonte: modificado de Nevit .