04 - Amostragem e quantização de imagens

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Profª Angélica da Silva Nunes
 É o processo de medir o valor de uma função 
f(x,y) em intervalos discretos no espaço, ou 
seja, é uma aproximação da imagem por 
amostras igualmente espaçadas
f(x,y) = i(x,y) . r (x,y)
Onde:
i(x,y): iluminância
r(x,y): refletância
 É o processo de substituir a variação 
contínua de f(x,y) por um conjunto 
discreto de níveis de quantificação 
(ex: níveis de cinzento)
 No caso de níveis de cinzentos, a 
escala é dividida em intervalos 
numerados por ordem crescente de 
intensidade
Linha de Varredura A-B
Quantização da 
Linha de Varredura A-B
Amostragem Quantização
Resultado da Amostragem e Quantização
 Resolução espacial
◦ Uma imagem digital (monocromática) pode ser 
considerada uma matriz de MxN pixels, onde 
M=colunas e N=linhas
 Quantização
◦ Cada elemento da matriz está compreendida entre 
0 e 2k-1, onde k é o número de bits por pixel 
utilizada na conversão analógico/digital
 n° total de níveis de cinzento é 2k-1
 Imagens com mais pixels 
necessitam de uma área de 
representação maior
 A medida que a resolução 
aumenta, melhor se 
distinguem os detalhes da 
imagem
 Mantendo a mesma área de representação, as 
imagens com menor resolução perdem grande parte 
dos detalhes da imagem
N
K=1 bit
L=2
K=2 bits
L=4
K=3 bits
L=8
K=4 bits
L=16
K=5 bits
L=32
K=6 bits
L=64
K=7 bits
L=128
K=8 bits
L=256
32 1.024 2.048 3.072 4.096 5.120 6.144 7.168 8.192
64 4.096 8.192 12.288 16.384 20.480 24.576 28.672 32.768
128 16.384 32.768 49.152 65.536 81.920 98.304 114.688 131.072
256 65.536 131.072 196.608 262.144 327.680 393.216 458.752 524.288
512 262.144 524.288 786.432 1.048.576 1.310.720 1.572.864 1.835.008 2.097.152
1024 1.048.576 2.097.152 3.145.728 4.194.304 5.242.880 6.291.456 7.340.032 8.388.608
2048 4.194.304 8.388.608 12.582.912 16.777.216 20.971.520 25.165.824 29.360.128 33.554.432
4096 16.777.216 33.554.432 50.331.648 67.108.864 83.886.080 100.663.296 117.440.512 134.217.728
8192 67.108.864 134.217.728 201.326.592 268.435.456 335.544.320 402.653.184 469.762.048 536.870.912
 Depende do nível de detalhes da imagem
Imagem com poucos 
detalhes
Imagem médio nível 
de detalhes
Imagem com muitos 
detalhes
 Se a amostragem for realizada com uma 
resolução inferior a duas vezes a frequência 
máxima dos componentes de imagem, ocorre 
o efeito de Aliasing
 Tipos de Aliasing
◦ Unidimensional
◦ Espacial
◦ Temporal
Alta resolução
Aliasing desprezível
Baixa resolução
Aliasing considerável
 Redução de imagens
◦ Faz-se subamostragem da imagem pela exclusão 
linha-coluna
◦ Ex: para reduzir uma imagem pela metade, exclui-
se um linha sim e outra não e uma coluna sim e 
outra não
 Os efeitos de aliasing podem ser reduzidos 
com um ligeiro retoque da cena a ser 
digitalizada de forma que as altas frequências 
podem ser atenuadas
 Esse termo se relaciona ao borramento de 
uma imagem digital para reduzir os artefatos 
adicionais de aliasing causados pela 
reamostragem
 Deve ser feita antes da reamostragem da 
imagem
 FILHO, Wilson de Pádua. Multimídia 
– Conceitos e Aplicações. Rio de 
Janeiro: LTC Editora, 2000, Capítulo 
5, p. 130-131
 MARQUES FILHO, Ogê; VIEIRA NETO, 
Hugo. Processamento Digital de 
Imagens, Rio de Janeiro:Brasport, 
1999, Capítulo 2, p. 19-25 e 42-47