Trattare le immagini
L'immagine fotografica, intesa come riproduzione bidimensionale di un oggetto reale (tridimensionale), � probabilmente il mezzo comunicativo pi� immediato e appagante per esprimere una sensazione e creare nell'osservatore uno stato d'animo particolare. Da sempre le immagini accompagnano le nostre idee i nostri eventi. Chi non � mai tornato dalle vacanze senza un rullino fotografico o una ripresa video delle assolate spiagge o degli impervi sentieri di montagna? E quante volte queste immagini sono il trampolino di lancio per raccontare ai propri amici le mille avventure vissute.
Insomma, possiamo senza dubbio ammettere che una bella foto gratifica sia l'esecutore, che pu� cos� vantare la sua preparazione tecnica e artistica, sia l'osservatore che ne viene attratto. Tutti i media (giornali, riviste, notiziari e TV ecc.), utilizzano le immagini per evidenziare un messaggio che pu� essere pubblicitario o interlocutorio, abbinando ad un soggetto una frase o una didascalia illustrativa. Perch� non creare questi messaggi utilizzando il computer, togliendo dall'anonimato le nostre foto o le nostre immagini, realizzando per esempio un biglietto augurale per le prossime festivit�, da inviare alle persone pi� care.
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Classificazione delle immagini
Quando ci viene chiesto di esprimere un pareri n merito di un'immagine, il nostro occhio si ferma con tutta probabilit� al solo aspetto estetico (bello/brutto) che, seppure competente, � anche molto soggettivo. Effettivamente non siamo abituati a percepire all'interno dell'immagine altre informazioni, ma ne siamo inevitabilmente obbligati quando queste diventano parte di un prodotto realizzato con il computer e quindi devono subire un processo di digitalizzazione. Ecco allora che diventa utile ricostruire le caratteristiche generali dell'immagine, per poter gestire al meglio qualsiasi periferica o software di elaborazione grafica. In termini tecnici, l'elemento di partenza per un processo produttivo (digitazione, scansione) viene definito originale. Avremo quindi originali di testo (manoscritti, articoli di riviste ecc.) e originali di immagini (disegni, fotografie).
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I formati delle immagini
Per poter gestire su pi� software o su diverse piattaforme hardware le immagini digitalizzate, � opportuno memorizzarle seguendo le giuste strade. Il formato di registrazione fa in modo che utilizzando un programma di impaginazione, per esempio, si possa importare dentro un box l'immagine registrata per abbinarla successivamente a un testo o permettere lo scambio reciproco fra due software di grafica delle informazioni vettoriali (disegni) o bitmap (immagini). Qualsiasi programma di grafica ha un metodo proprio di registrazione utilizzato per codificare i dati e dispone dei comandi "Importa e Esporta" per registrare o caricare le immagini usufruendo dei pi� comuni formati. La scelta del formato di registrazione dipende dalla: capacit� del software di leggere i formati, la quantit� di memoria impiegata per la registrazione, la capacit� del sistema d'uscita di elaborare il formato ecc. Elenchiamo ora i formati comunemente pi� usati, anticipando che l'immagine pu� essere descritta sia in modo vettoriale (tramite funzioni matematiche e quindi scalari) sia in modo bitmap (pixel ai quali vengono attribuite le caratteristiche del tratto, dei livelli di grigio o di colore).
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Le pellicole
Esistono in commercio numerosi supporti sui quali possono essere memorizzati le immagine fotografiche: pellicole, carta, supporti magnetici, PhotoCD. Le pellicole e la carta fotografica sono ancora oggi i supporti maggiormente utilizzati, e l'immagine viene registrata sfruttando l'elevata sensibilit� alla luce dei cristalli di alogenuro d'argento. Lo strato fotosensibile depositato sul supporto fotografico prende il nome di emeulsione. In genere le emulsioni vengono classificate in funzione delle caratteristiche cromatiche di risposta ai processi di trattamento, e si distinguono principalmente per bianco e nero ed emulsioni per il colore. Le prime contengono informazioni tonali, con grigi di intensit� direttamente proporzionali alla luce proveniente dal soggetto riprodotto. Le pellicole per il colore possono a loro volta distinguersi in pellicole negative e pellicole vertibili (diapositive). La struttura di una pellicola per il colore � alquanto complessa, essendo quest'ultima composta da strati fotosensibili solo a determinate radiazioni luminose.
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La carta per la stampa fotografica
Quando la pellicola da ripresa usata nelle macchine fotografiche � del tipo negativo, in bianco e nero o a colori, necessiter� successivamente di un ingrandimento su carta fotografica. Strutturalmente questo supporto � pi� o meno simile alla pellicola, ma deve subire un processo di impermeabilizzazione per evitare che le fibre della carta assorbano durante il trattamento di sviluppo i liquidi dentro i quali viene immersa.
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Supporti magnetici, ottici e magneto-ottici
In genere le immagini che utilizzano questi supporti hanno gi� subito un processo di digitalizzazione. Questo pu� essere avvenuto tramite scanner, oppure tramite fotocamere digitali che, invece di avere all'interno la normale pellicola fotografica, usano un dorso composto da piccolissimi elementi fotosensibili (CCD) per registrare l'immagine scomponendola nei relativi dati binari. I supporti magnetici consentono quindi di memorizzare dei singoli dati che compongono un'immagine permettendo la sua elaborazione su computer prima dell'uscita definitiva. I supporti magnetici si possono dividere in statici (HHD) e removibili. I supporti removibili permettono la registrazione di grandi quantit� d'informazioni e sono molto utili qualora non vi siano configurazioni in rete fra computer che si devono scambiare i dati.
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Il colore
La percezione del colore � una sensazione ottica prodotta da un qualsiasi corpo illuminato o emittente una luce. Nel primo caso, le radiazioni luminose emanate da una sorgente colpiscono il corpo che, in proporzioni variabili, ne assorbe alcune e ne riflette altre. Da ci� si pu� dedurre che anche la natura della sorgente luminosa influenza la sensazione cromatica proveniente da questo corpo. Prendiamo come esempio un foglio di carta banca. Quando questo � illuminato da una luce bianca, come ad esempio, quella proveniente dal sole, tutte le radiazioni incidenti vengono completamente riflesse e la sensazione cromatica � di conseguenza quella del bianco. Questo avviene perch� la natura del corpo stesso permette di riflettere qualsiasi radiazione incidente. Infatti, se al posto di una luce bianca prendiamo una luce colorata e illuminiamo il nostro foglio di carta, la sensazione sar� quella del colore della luce stessa. In un corpo colorato invece, oltre alla natura della sorgente luminosa dovremo considerare anche la capacit� dell'oggetto di filtrare la luce incidente, quindi di assorbire alcune radiazioni e di riflettere altre. Si pensi allora all'arcobaleno. Questo effetto cromatico � provocato dalla sospensione nell'atmosfera di minuscole particelle di acqua che, attraversate dai raggi luminosi, scompongono la luce bianca in radiazioni colorate di diversa frequenza. Fra queste radiazioni, solo tre sono state definite come luci primarie, in quanto non possono essere ulteriormente scomposte bens�, possono ricostruire qualsiasi tinta cromatica. Queste tre radiazioni sono quelle corrispondenti alla luce rossa, verde e blu (RGB) che, proiettate insieme, ricreano la sensazione della luce bianca (sintesi additiva dei colore luce). Esempi comuni di questo principio sono i televisori e i monitor in genere. Detto ci� possiamo aggiungere che un oggetto si definisce nero quando assorbe completamente tutte le radiazione, e quindi non ne riflette alcuna. Questo principio opposto quello della sintesi additiva dei colori luce, viene sfruttato dai procedimenti di stampa odierni, e viene detto sintesi sottrattiva dei colori pigmento. Su ogni foglio di carta bianca vengono quindi depositati degli inchiostri che, singolarmente, sono in grado di assorbire un terzo delle radiazioni provenienti dall'illuminante: avremo cos� l'inchiostro cyan che assorbe la radiazione rossa e riflette le altre due; l'inchiostro magenta, che assorbe la radiazione verde e riflette le altre due; l'inchiostro giallo che assorbe la radiazione blu e riflette le altre due.
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Programmi di grafica
I programmi di grafica rappresentano forse la pi� vasta categoria di programmi per C in quanto questo nome viene utilizzato per indicare sia i programmi per disegnare pensati per il passatempo dei nostri figli e quindi estremamente semplici, sia i programmi per il ritocco fotografico supersofisticati e prestanti alle manipolazioni pi� ardite. Il costo di questi ultimi � molto elevato ed � esclusivo a coloro che lavorano in questo campo, anche perch� necessitano di macchine decisamente pi� potenti e quindi costose dei normali PC di uso casalingo.
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Programmi vettoriali e bitmap
Sostanzialmente, come abbiamo visto, i programmi grafici si dividono in due categorie: vettoriali, specifici per la realizzazione di disegni tecnici o grafici, e a mappa di bit, in grado di elaborare informazioni cromatiche e chiaroscurali provenienti da immagini digitalizzate. Mentre i programmi vettoriali definiscono la costruzione degli elementi, tramite formule matematiche che permettono la completa scalarit� degli oggetti (possono essere ingranditi o ridotti in qualsiasi momento senza perdere di qualit�), i programmi bitmap, richiedono che alcune informazioni riguardanti l'immagine siano definite prima dell'elaborazione, cio� in fase di digitalizzazione; un'immagine digitalizzata contiene infatti informazioni come formato, risoluzione e numero di canali che potrebbero influenzare considerevolmente la qualit� qualora durante il processo di elaborazione su computer dovessero essere modificate. Lavorando con il software bitmap � quindi molto importante conoscere fin dall'inizio le caratteristiche finali del prodotto per poter ottimizzare queste decisioni in funzione della qualit�, che viene attribuita nel momento che eseguiremo la scansione e che non possiamo pi� migliorare.
Abbiamo definito questo genere di programmi validi strumenti per il disegno grafico e tecnico, in quanto seguono logiche di funzioni matematiche che per ogni singolo punto vengono definite da vettori. Iniziamo con impostare un nuovo lavoro definendo il formato pagina e l'unit� di misura che vogliamo adottare, poi, con l'aiuto di guide che trasciniamo sul foglio prendendole dai righelli, possiamo costruire un tracciato sul quale basarci per la costruzione degli elementi. La giusta scelta degli strumenti ci permetter� poi di costruire poligoni regolari, sequenze di linee diritte, curve, inserendo punti che potranno in seguito essere spostati per attribuire forme nuove agli elementi, il tutto aiutati dalle guide che potranno diventare calamite. Strumenti di modifica come quello di rotazione, ridimensionamento, riflessione e distorsione possono permettere poi ulteriori correzioni e spostamenti, lasciando per ultime quelle operazioni che vestiranno il nostro disegno di colori e riempimenti, con la possibilit� di aggiungere anche del testo. Come si pu� facilmente intuire questo tipo di programmi sono abbastanza funzionali e pratici e sono inoltre validi ed indispensabili qualora si tratti di lavori tecnici. Nello stesso tempo non precludono all possibilit� di disegnare nel modo a noi pi� congeniale e personale.
La prima differenza che possiamo notare rispetto alla categoria di software precedentemente citata � la finestra di inizio lavoro. Se apriamo un file nuovo incontriamo subito la finestra del formato (esprimibile sotto varie misure), della risoluzione, e del metodo di costruzione (numero di canali componenti l'immagine). Come abbiamo gi� detto, le informazioni inerenti al formato e alla risoluzione devono considerarsi pressoch� definitive, mentre per quanto riguarda l'immagine, la scelta viene effettuata in funzione delle caratteristiche cromatiche del prodotto finale, e possono essere modificate durante l'elaborazione. Un immagine in bianco e nero � composta da un canale solo mentre un'immagine a colori pu� essere costruita da tre canali, relativi allo spazio colore dei colori luce (rosso, verde, blu), oppure dai quattro canali indispensabili per la riproduzione tramite stampa su carta (cyan, magenta, giallo, nero);� tramite l'uso di questi ultimi inchiostri, che possiamo riprodurre fedelmente in stampa senza limiti di copie le caratteristiche delle immagini fotografiche o di qualsiasi altro originale a colori. Il concetto di attribuzione di questi colori non cambia se l'immagine viene digitalizzata da scanner. Il software di gestione richieder� tutte queste informazioni prima di iniziare la lettura dell'originale. L'immagine che deve essere stampata su carta ad una risoluzione alta, in quanto i particolari devono essere riprodotti il pi� fedelmente possibile. Il valore esatto dipende dalle caratteristiche del retino utilizzato per stampare l'immagine. La lineatura del retino � il numero di punti presenti nell'unit� di misura (cm o pollici), mentre la percentuale � la dimensione dell'area in rapporto alla carta bianca; avremo cos� un puntino del 10% che riprodurr� un colore chiaro, mentre un puntino del 90% riprodurr� la stessa tinta ma con tonalit� pi� scura. Il valore ottimale che si segue si ricava raddoppiando il valore in pollici della lineatura del retino utilizzato per la stampa; il valore standard tipografico � 300 dpi (dot per inches), mentre per le stampanti laser o getto d'inchiostro lo si pu� impostare intorno ai 600 dpi. Esiste una relazione molto importante tra la risoluzione in dpi e la dimensione in dell'immagine: il rapporto � 1 a 4, cio� dimezzando la risoluzione riduciamo di � la capacit� dell'immagine, questo significa risparmiare tempo e spazio. Se l'immagine deve essere gestita solamente a video (applicazioni multimediali in genere o lettura del PhotCD), il vincolo � dato dalla risoluzione del monitor che si aggira attorno a 72 dpi. Le potenzialit� di elaborare delle immagini con i software bitmap sono pressoch� illimitate. Questi negli ultimi anni sono stati migliorati in maniera incredibile, e la nostra fantasia e conoscenza dei programmi ci ha permesso di eseguire applicazioni quali fotoritocco o fotomontaggio, tramite l'ausilio di strumenti di selezione che consentono di isolare solo alcune zone dell'immagine e dei livelli, che permettono di aggiungere fogli di lavoro sovrapposti contenenti le immagini o parti di esse, come su di un collage di pezzi ritagliati a mano ed incollati uno sull'altro. Eventuali ritocchi manuali possono essere poi effettuati utilizzando una vasti gamma di strumenti di disegno, quali la matita, il pennello, l'aerografo, la gomma e scegliendo tra forme di pennello pi� singolari, addirittura, se preferite, creandole personalmente. � possibile inoltre aggiungere del testo e utilizzare migliaia di campioni colore, creare effetti speciali utilizzando una vasta gamma di filtri per la distorsione, la stilizzazione, la posterizzazione ecc. Ci� potrebbe far pensare l'utente che i software di questo tipo sono molto semplici, questo non � del tutto esatto visto che spesso non sono intuitivi anche per la loro complessit�, ma con un minimo d'impegno e fantasia anche coloro che non si definiscono "esperti" potranno esprimere la loro creativit� ed il proprio gusto estetico realizzando il processo di creazione, partendo dallo scatto, proseguendo nella digitalizzazione, l'elaborazione e la riproduzione finale, ottenuta tramite stampa su carta raccogliendo cos� i momenti pi� belli.
Molte volte il software bitmap viene utilizzato pi� che per il disegno per la manipolazione delle immagini fotografiche di varia provenienza. Per apprezzare la potenza dei moderni elaboratori, anche i meno sofisticati, bisogna ricordare che solo pochi anni fa, la realizzazione di fotomontaggi o ritocchi fotografici richiedeva ore e ore di camera oscura. Il percorso per raggiungere questo risultato pu� essere variegato, a seconda delle nostre possibilit�: possiamo acquistare la stampa direttamente con lo scanner, oppure se siamo in possesso di diapositiva scansionarla con un digitalizzatore apposito, in alternativa possiamo andare da un fotografo e commissionargli un PhotoCd. Questa di solito � la soluzione pi� adottata per chi non ha uno scanner, inoltre abbiamo la sicurezza di una qualit� buona con risoluzioni elevate, all'interno di un PhotoCd possiamo sistemare fino a 100 digitalizzazioni. Altra possibile soluzione � quella di tener conto di macchine fotografiche digitali, che permettono di registrare lo scatto fotografico non su rullino tradizionale ma su dischetto magnetico (riutilizzabile) da rivedere sul monitor del computer.
Quando si parla di grafica, si entra in un campo delle nuove tecnologie informatiche talmente vasto e complesso che potremo parlarne per ore. Usare questo termine senza inserirlo nel giusto contesto pu� portare a grossolani errori sia da parte di chi tenta una spiegazione, sia dalla parte del fruitore di questi argomenti. Oggi la grafica � editoria di base che tramite l'utilizzo di elaboratori permette processi di lavoro molto veloci, � ritocco fotografico, la grafica e anche 3D ed infine vi � la grafica di animazione. Questo � solo l'inizio di una vasta area dell'informatica della telematica in genere. Ora affronteremo appunto le fondamenta della grafica tridimensionale. Solo recentemente la grafica 3D si � evoluta in maniera esponenziale permettendo anche a personal computer per uso domestico di pilotare software molto potenti e versatili. La domanda che � facile porsi � come si � arrivati a tutto ci�?. Facendo un salto all'indietro ai primi programmi CAD (Computer Aided Design), che servivano a realizzare modelli tecnici bidimensionali, sostituendo in parte il lavoro di progettazione al tecnigrafo. Ben presto, studi pi� approfonditi, hanno permesso a ricercatori e sviluppatori di software di muoversi anche sull'asse delle Z, cio� sulla terza dimensione, uscendo praticamente dal foglio tradizionale, grazie a questa evoluzione nacquero le prime applicazioni tridimensionali. Questo tipo di software inizialmente venne impiegato prevalentemente per realizzazioni tecnico/meccaniche, elettroniche o di architettura. Esse subirono in seguito una vera mutazione dividendosi in due distinte tipologie di programmi denominati CAE (Computer Aided Engineering), mentre quelli di secondo tipo si trasformarono in software 3D per grafici, molto pi� intuitivi e semplici da utilizzare e, soprattutto, con un'immagine finale vicina alla realt�. Questi ultimi al contrario dei fratelli tecnici sono svincolati da tutti quei parametri puramente tecnici, ma danno pi� spazio alla fase creativa e di illustrazione permettendo ai grafici in grado di utilizzarli di produrre immagini spettacolari. Prima di analizzare per� le funzioni di questo tipo di software. Bisogna dire che essi necessitano di un hardware abbastanza evoluto con memorie di massa molto capienti e memorie Ram molto estese, per poter far funzionare il sistema in modo ottimale. Le fasi che portano al completamento di un'illustrazione 3D sono diverse: schizzo su carta, modellazione, colorazione e texturizzazione, ambientazione e illuminazione, rendering. La prima delle fasi sopra citate � forse la pi� importante, in quanto sar� bene tracciare su carta una bozza degli elementi che comporranno il nostro mosaico per renderci conto di cosa andremo a fare e la complessit� dei modelli che dovremo andare a elaborare.
All'apertura di un programma 3D la prima cosa che ci colpisce � quella di avere di fronte quattro finestre, una per la vista frontale, una per la vista laterale, una per la vista dall'alto e una quarta settabile con l'obbiettivo virtuale di una telecamera personalizzata. Quindi mentre produrremmo il corpo solido dovremo scolpirlo in tutti i suoi aspetti. Di norma, a seconda del costo del software che utilizziamo, avremo a disposizione sistemi pi� o meno articolati, tuttavia i programmi oggi in commercio ci danno la possibilit� di "estrudere" o "ruotare" un poligono. Si intende per estrusione l'alzata di una figura piana fino a trasformarla in un solido, l'esempio pi� semplice che pu� rendere l'idea di questo concetto � quello della pianta di una casa da cui si pu� sviluppare l'elevazione dei muri creando gli spazi tridimensionali. La rotazione consiste invece nel far girare una figura piana attorno a un'asse stabilit�; in questo caso un esempio chiaro pu� essere quello del bicchiere ottenuto appunto dalla rotazione di un poligono di 360�. Alcuni programmi pi� sofisticati permettono inoltre, una volta creato l'oggetto, di manipolarlo tirando i vari i vari punti di ancoraggio, o utilizzarlo sommato o sottratto ad altri modelli per ottenere figure pi� articolate. I neofiti in questo tipo di software, noteranno subito il fatto che questi oggetti tridimensionali nella loro struttura base sono composti da una serie di facce triangoli pi� o meno sottili e numerose. La qualit� di queste facce vi d� la memoria che il computer dovr� impegnare per produrre l'immagine finale. Dovrete quindi fare attenzione eseguendo delle rotazioni o delle estrusioni. Una volta terminato il modello il pi� delle volte si desidera che questo prenda un colore per essere meglio rappresentato. Quasi tutti i programmi di grafica 3D ci permettono di utilizzare una serie di materiali gi� preimpostati , marmo, legno, vetro ecc. oppure di importare un disegno bidimensionale e "mapparlo" attorno al modello, in questo caso al computer sar� richiesta pi� memoria. � comunque semplice, una volta selezionato l'oggetto applicarvi la superficie scelta, potrete inoltre personalizzare ulteriormente il vostro lavoro aumentando il grado di lucidit� o di trasparenza di una texture gi� selezionata. Adesso entra in gioco un minimo di conoscenza fotografica per definire i particolari. Infatti, una volta realizzati gli elementi dobbiamo costruire il set su cui appoggiarli: pu� essere una stanza, uno sfondo informale o qualunque altra cosa la vostra fantasia possa arrivare. Proprio come in uno studio di fotografia, possiamo aggiungere delle luci per enfatizzare una trama, un colore, una forma. Ci vengono messe a disposizione tre tipi di luce, la luce ambiente, paragonabile a quella del giorno, la luce puntiforme, simile a quella della lampadina e quella di uno spot, il classico occhio di bue. Tutti questi tipi di luce possono avere filtri colorati che ci daranno la possibilit� di ottenere tre effetti altamente sofisticati.
Viene definito con il termine rendering il periodo di tempo in cui il computer elabora tutti i dati di colore, illuminazione, modellazione che abbiamo precedentemente inseriti e li trasforma in una foto, prendendosi l'onere di calcolare automaticamente le ombre portate, le trasparenze e le eventuali riflessioni. Quest'operazione, di solito abbastanza lunga, a seconda degli algoritmi che utilizza pu� chiamarsi in diversi modi: Smooth shading (molto approssimativo ma piuttosto veloce ci permette di avere, in breve tempo, un'idea approssimata di quanto realizzato), Phong shading (pi� lento ma pi� vicino alla realt� ed infine Ray tracing (molto lento ma in grado di produrre vere e proprie foto del vostro lavoro, simulando trasparenze e rifrazioni sul vetro e riproducendo i vari materiali in maniera molto realistica). Il lavoro con del software che implementa queste caratteristiche, all'inizio pu� risultare piuttosto ostico, ma una volta imparato a pensare in tre dimensioni l'utente non avr� difficolt� nell'apprendere le tecniche in maniera fluida e in grado di darvi delle soddisfazioni.
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