Locomotech – Formato de Imagens: Vamos pintar números?

Formato de Imagens: Vamos pintar números?

E ai galera! Estamos aqui mais uma vez desvendando este complexo (ou não! Hahahaha) universo da informática! Hoje vamos dar continuidade a série sobre tipos de arquivos (e consequentemente suas extensões, que identificam estes tipos de arquivos) .

Até o momento, nesta série, expliquei para que servem e como funcionam as extensões e tipos de arquivo e sobre como funcionam os arquivos de texto. Hoje vamos falar sobre um dos tipos mais importantes e comuns na Web: arquivos de imagem e as extensões existentes.

Com certeza você já deve ter notado que grande parte da comunicação na internet é visual. Há uma preferência pela comunicação visual porque ela é mais rapidamente assimilada e muito mais intuitiva que outros tipos de artifícios utilizados para gerar a comunicação programador-máquina-usuário e atingir o resultado. Levando em consideração que o cronograma do dia-a-dia das pessoas anda cada vez mais apertado, comunicação rápida e objetiva é muuuuiiiiito importante. Brincando com o ditado popular: “Uma imagem diz mais do que mil palavras”, no caso da internet isto é uma grande verdade, tornando os formatos de imagem, juntamente com os de texto (lógico, pois este não é plenamente substituível, mesmo que em alguns casos a imagem seja mais efetiva), amplamente utilizados.

Para começar a falar um pouco sobre como fotos, imagens, ícones entre outros funcionam em um computador, precisamos entender como elas são formadas e representadas e aí entramos novamente no item mais indispensável da informática: o bit.
Nossa, o bit de novo!?! Mas porque ele é tão importante assim!? Sim! Se você chegou agora e tem dúvidas, clique aqui e leia o texto sobre transferência de arquivo, onde entre outros assuntos, explico um pouco sobre bit.

Como na informática se fez necessário representar coisas mais complexas que este dois simples valores, utiliza-se o código binário, que nada mais é que uma cadeia de 0 e 1 onde cada sequência representa alguma coisa. E aqui entramos na unidade importante para a representação de imagens em um computador: O pixel.

Um pixel nada mais é que um ponto ou um “quadradinho” na tela do computador, televisores ou na imagem. Você já deve ter reparado, por exemplo, que em aparelhos que estão com um bom tempo de uso, existem pequenas falhas na imagem, pontos apagados, enfim, pequenos quadradinhos que não emitem cor nenhuma. Estes são pixels queimados, que deixaram de funcionar. As imagens são compostas destes mesmo quadradinhos.

Aí entra uma pergunta importante: Como o computador sabe de que cor deve ser apresentado cada quadradinho da imagem? Pintando números!

Não entendeu?!?! É o seguinte, o código binário é um sistema numérico em base 2 posicional, então cada sequencial representa um número diferente. Deste princípio temos que 0 representa 0 e 1 representa 1. Até ai sem novidades, mas no caso de código binário 10 é igual a 2, 11 é igual a 3, 100 é igual a 4, 101 a 5 e assim por diante.

Mencionei no artigos sobre textos, que cada sequencia binária representa uma letra ou simbolo. Se tratando de arquivos de imagens, cada uma destas sequencias representa… cores, é lógico! Então o computador pinta números!

Existem vários formatos, cada um com uma certa quantidade de cores em sua paleta, mas as mais comuns e largamente usadas para fotos tem um padrão de 24 bits, assim sendo, que tenho 24 algarismos 0 ou 1 encadeados, podendo compor aproximadamente 16, 8 combinações binárias diferentes e consequentemente a mesma quantidade de cores.

Logicamente que quem identifica as cores em geral não é o arquivo, mas o programa que esta sendo utilizado para visualizar ou editar a imagem.

Por definição, basicamente um imagem é uma matriz de sequências de bits, onde cada posição da matriz tem um determinado numero de bits de acordo com o tipo do arquivo.

Mas ainda não acabou por aqui. Temos outro assunto relacionado a imagens muito importante, que além do tamanho da paleta de cores, interfere diretamente na qualidade da imagem, agora vamos falar de resolução da imagem.

Quando estamos falando de imagens, podemos determinar a densidade de pixels. O que seria isso? Bom, já ouviu falar de densidade demográfica? Seria a quantidade de pessoas que ocupam um determinado espaço físico, que na maioria da vezes é o km². No caso da imagens estamos dizendo para o computador que ele deve colocar mais pixels dentro de um espaço físico, que em imagens é a polegada.

Quanto maior a densidade, maior será a quantidade de pixels dentro daquele espaço e consequentemente maior será o nível de detalhamento desta imagem. Se você fizer a experiência de pegar a mesma imagem salva em resoluções diferentes, notará que quanto mais baixa a resolução, mais quadrada ficará a imagem.

Perceba uma coisa importante, tamanho e densidade não são a mesma coisa. Você pode produzir 2 imagens que impressas terão o mesmo tamanho físico, por exemplo, o tamanho de uma folha A4, mas se a densidade delas for diferente, um ficará mais nítida que o outra. Agora se eu eu salvar a imagem mais nítida, sem alterar a sua densidade, mas aumentando apenas seu tamanho estarei conseguindo imagem como a primeira só que maior em tamanho. Seria como recalcular  a densidade demográfica de uma local não me baseando mais em 1 km², mas em 10km² por exemplo. Com certeza cada pessoa teria pra si um espaço maior pra ocupar. Em imagens, o tamanho do espaço físico não aumenta, mas o tamanho do pixel da imagem sim.

Aqui temos um ponto importante também. Existem imagens que são vetorizadas. As imagens vetorizadas podem sem ampliadas sem perder a nitidez, porque quando criadas, além das informações sobre as cores dos pixels, elas também tem informações sobre como recalcular a densidade, aumentando a densidade proporcionalmente ao aumento da imagem.

Agora falando diretamente dos formatos mais populares.

Primeiramente, temos o formato mais popular entre todos os disponíveis para distribuição de fotos ou imagens, Joint Photographic Experts Group (.jpeg ou .jpg). Este formato se popularizou principalmente por aliar características interessantes para web, tais como, conseguir manter um bom nível de qualidade de imagem, com tamanhos pequenos de arquivos, que são mais fáceis de transmitir pela rede. O formato consegue arquivos pequenos graças a compressão, que elimina e reaproveita redundâncias de informações de tal forma que a imagem possa ser apresentada mesmo com a eliminação de dados. A paleta de cores é de 24 bits, conseguindo uma grande quantidade de cores. A grande desvantagem deste formato é que cada vez que o arquivo é salvo, a imagem perde um pouco de qualidade por causa da compressão, por isto não é indicada quando se quer manter nitidez e qualidade da imagem.

Outro formato muito popular é o arquivo Graphics Interchange Format (.gif). É um tipo de tamanho bem reduzido até porque ele conta apenas com uma paleta de cores de 8 bits, ou seja, 256 cores apenas. Esta característica faz com que não seja um formato recomendado pra fotos, mas são muito utilizados para a criação de ícones ou animações. Para fazer uma animação neste formato, basta criar uma sequência de imagens do movimento e salvá-las no mesmo arquivo, quando o gif é visualizado, cada uma das imagens no arquivo é apresentada em sequência. Mais uma característica legal deste formato é o fundo transparente. Quando estou editando o arquivo, escolho uma das cores que será substituída pelo fundo transparente, esta informação é salva junto com o arquivo e quando ele é acessado, a cor escolhida para ser o fundo transparente é substituída pelo fundo do local onde esta sendo apresentado. Também possui compressão mas esta não causa perda de qualidade do arquivo.

Um dos formatos mais recentes é o Portable Network Graphics (.png). Surgiu como uma alternativa ao formato .gif, já que a empresa que desenvolveu o código que faz a compressão do arquivo .gif passou a cobrar empresas que desenvolviam programas de edição de imagem pela utilização da compressão. Tem características muito semelhantes ao .gif, tais como fundo transparente, animações (através do .apng), só que com uma característica muito diferente: suporta milhões de cores.

Um último formato que vou falar é o Bitmap (.bmp). Como o nome já diz ele é praticamente um mapa de bits, ou seja, ele mapeia exatamente onde estão todos os bits da imagem, um a um em sequência exatamente onde estão cada ponto da imagem. As imagens neste formato podem suportar milhões de cores, preservam os detalhes e não utilizam nenhum tipo de compressão, sendo indicado pra quem quer manter a qualidade da imagem mesmo após alguma edição e salvamento.

Logicamente existem mais formatos de imagens. Falei aqui apenas dos mais utilizados na internet, mas existem formatos indicados para cada uma das necessidades: formatos que geram arquivos menores, que suportam animações, que mantém a qualidade original, indicados para a rede ou para publicidade, onde qualidade é importante, enfim para o que você precisar.

Por hoje fico por aqui galera, mas fiquem antenados no próximo Locomotech onde estarei falando de arquivos de áudio.

Um grande abraço… até mais! Fui!