Computadores IV: Digitalização de imagens

Quando discutimos o emprego do sistema binário para processar dados comentamos que o uso exclusivo dos algarismos “1” e “0” nos circuitos internos dos computadores pode levar a crer que essas máquinas apenas servem para resolver problemas muito específicos, cujas grandezas de entrada e saída assumem apenas dois valores e que portanto sua utilização há de ser extremamente limitada. Porém, na mesma ocasião, afirmamos que esta conclusão é falsa, pois toda e qualquer grandeza do mundo real, seja ela qual for, pode ser codificada e representada sob a forma de um conjunto de números, um procedimento denominado “digitalização”.

Mas como isso é possível?

Vamos começar, à guisa de exemplo, com a descrição da digitalização de imagens. E já que vamos trabalhar com imagens, façamo-lo em grande estilo. Diga lá: em termos de criação do engenho humano, qual seria a imagem mais famosa do mundo?

Não sei em qual imagem você pensou. Mas, para mim, não há dúvida que a mais famosa das imagens jamais produzida pela genialidade humana é “La Gioconda”, magnífica pintura de Leonardo da Vinci também conhecida por Mona Lisa. Uma imagem tão famosa que uma pesquisa no banco de imagens do Google com “gioconda” retorna 6.740 imagens, “monalisa” retorna 14.800 e “mona lisa” retorna 30.500. Portanto, mesmo aqueles que discordarem do fato dela ser “a mais famosa” hão de concordar que pelo menos ela é suficientemente famosa para que a usemos como exemplo. E, para quem não lembra dela, veja aí na Figura 1 como ela é (imagem obtida na Internet sem citação do autor da foto).

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Essa pintura é tão admirável que já inspirou músicas, poemas, contos e paixões. Quem já a viu de perto não pode negar que ela contém, realmente, uma magia que faz com que seja inviável permanecer impassível diante dela. Dizem que a principal razão desse mistério é seu sorriso enigmático. Vamos, então, examiná-lo um pouco mais de perto. Veja, na Figura 2, o sorriso da Mona Lisa grandemente ampliado.

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Ficou meio esquisito, não? Parece meio borrado, surgem umas marcas irregulares, a figura parece granulada, mal se consegue distinguir o sorriso. Mas ele está lá. A Figura 2 nada mais é que a boca da Gioconda muito ampliada. Por que será que apareceram aquelas irregularidades? Vamos ver. Ampliemos mais ainda, desta vez apenas o canto direito da boca. O resultado é o mostrado na Figura 3.

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Agora, a imagem da Figura 3 ficou quase irreconhecível. Se não soubéssemos do que se trata, ela não faria sentido. Mas comparando com atenção com a Figura 2 dá para perceber que a Figura 3, de fato, mostra o canto direito do sorriso da Mona Lisa. Agora, repare nela com mais atenção e note que ela não passa de uma montagem feita a partir de pequenos quadrados coloridos, ou células, cada célula de uma cor homogênea (se você não percebe isso nesta imagem, examine-a em alta resolução).

Ora, mas a Figura 3 nada mais é que um trecho da Figura 1 extremamente ampliada. E, se é assim, é fácil concluir que a própria Figura 1 também pode ser decomposta em pequenas células, cada uma de uma única cor homogênea. Essas células de imagens somente não são percebidas na Figura 1 porque são demasiadamente pequenas para serem distinguidas a olho nu. Mas se toda a Figura 1 for ampliada na mesma proporção em que ampliamos o canto da boca da Gioconda exibido na Figura 3, suas células de imagem seriam perfeitamente identificáveis.

Esse procedimento, evidentemente, pode ser repetido para qualquer imagem. Ou seja: subdividi-la em células, cada uma contendo uma única cor homogênea.

Para reproduzir a imagem, então, basta desenhar célula por célula, cada uma na sua posição, e atribuir a cada célula a cor correspondente à da imagem original.

Se conseguirmos exprimir as cores através de números, a imagem pode ser inteiramente codificada, célula a célula, e reproduzida usando esses códigos.

Mas será que podemos codificar as cores?

Explicando melhor: imagine que você deseja informar a uma pessoa situada em um local distante a coloração exata de um determinado objeto. O problema é que você não tem nenhuma forma de transmitir a essa pessoa uma imagem em cores. Mas pode transmitir números. Será que dá para exprimir cores através de números?

Vamos ver isso como isso é possível na próxima coluna.

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