Görüntüleri ve Diskteki Depolamalarını Anlamak

Görüntü, bir nesnenin veya sahnenin görsel bir temsili veya görsel algısıdır. Dijital dünyada görüntüler genellikle pikseller (bir araya gelerek bir resim oluşturan küçük noktalar) kullanılarak oluşturulur ve görüntülenir. Her piksel, renk ve parlaklık hakkında bilgi taşır ve toplu olarak algıladığımız görsel deneyimi yaratır.

Bu görüntüleri dijital olarak saklamak için JPEG, PNG, WEBP ve daha fazlası gibi farklı dosya formatları kullanılır. Peki bir görüntünün tam olarak ne olduğunu ve bu görsel temsillerin bilgisayar disklerimizde nasıl saklandığını hiç merak ettiniz mi?

Görüntüler Diskte Nasıl Saklanır?

Bilgisayarınızda bir fotoğraf çektiğinizde veya bir grafik oluşturduğunuzda, bunun saklanacak bir yere ihtiyacı vardır. İşte bu noktada dosya depolama kavramı devreye giriyor. Bilgisayar görüntüsü, piksel adı verilen bir dizi öğeden oluşan bir resimdir.

Bu piksel dizileri, bilgisayar disklerinde, geleneksel sabit disk sürücüleri (HDD'ler) veya modern katı hal sürücüleri (SSD'ler) olabilen görüntü dosyaları olarak depolanır. Görüntüler kaydedildikten sonra daha sonra görüntüleyebiliriz. Görüntü Dosyası, dosya formatlarında saklanan elektronik bir dosya anlamına gelir. Benzer şekilde internetten bahsettiğimizde depolanan görüntüler sunucudan tarayıcıya sunulur ve bu sayede web sitelerinde görüntüleri görebiliriz.

Konuya dönecek olursak, görüntüler genellikle bir piksel koleksiyonu halinde depolanır; her piksel küçük, ayrı bir renk ve parlaklık birimini temsil eder. Bu pikseller bir ızgara halinde düzenlenmiştir ve renklerinin ve konumlarının birleşimi genel görsel temsili oluşturur. Bir piksel bir rengi temsil eder. Çözünürlüğü 1024 x 798 piksel olan bir görüntünün içinde 1024 x 798 piksel (817.152 piksel) bulunur. Yani her pikselin kendine ait renk bilgisi olacaktır. Peki bu pikseller görüntüyü yeniden oluşturmak için nasıl yeniden çiziliyor?

Bunu anlamak için parlaklık seviyesinin yanı sıra piksel konum bilgisini de saklamamız gerekiyor.

Teknik olarak görüntünün çözünürlüğü, yükseklik/genişlik, renk derinliği odak uzaklığı, görüntü oluşturucu, coğrafi konum, fotoğrafın üretildiği zamana ilişkin bilgilere meta veri denir.

Bu meta veriler aynı zamanda görüntü verileriyle birlikte saklanır. Bu metadata'yı ayrıca 2 parçaya ayırabiliriz;

1. Teknik Meta Veriler
   • Bilgisayarın görüntüyü doğru şekilde görüntüleyebilmesi için bilgisayarın aşağıdakileri bilmesi gerekir:
     • Resmin yüksekliği ve genişliği ; böylece resmin her satırı doğru yerde başlar.
     • Renk derinliği – böylece her pikselin rengini temsil etmek için doğru sayıda bit kullanılır.
     • Çözünürlük – böylece görüntü doğru boyutta görüntülenir.
2. Açıklayıcı meta veriler
   • Görüntünün tüm bu ekstra bilgi meta verileri . Bunlar temel meta veri parçalarıdır. Ancak renkli görüntüler veya kamerayla çekilen görüntüler aynı zamanda aşağıdaki gibi başka meta veriler de içerebilir;
     • Zaman – fotoğrafın çekildiği zaman
     • Geo – fotoğrafın çekildiği yer
     • Odak uzaklığı – kamera odak uzaklığı
     • Resim yaratıcısı – resim yaratıcısının adı
     • Altyazılar - resmin altyazısı
     • Başlık - Dosya adı

Görüntü saklama süreci nedir?

Bir görüntünün diskte saklanması işlemi, görüntüdeki görsel bilginin kaydedilip alınabilecek bir formata dönüştürülmesini içerir.

Görüntüler genellikle kameralar gibi dijital cihazlar tarafından yakalanır veya yazılım aracılığıyla dijital olarak oluşturulur ve her görüntü, görüntünün görsel öğelerini oluşturan küçük noktalar olan piksellerden oluşur.

Çok sayıda görüntü formatı vardır ve her birinin kendi yapısı vardır. Görüntülerin diskte nasıl saklandığını anlamak için örnek bir JPEG formatını ele alalım.

Bir JPEG görüntü depolama, başlık bilgileri, Niceleme Tabloları, Huffman Kodlaması, Renk Dönüşümleri, Blok Bölme, Ayrık Kosinüs Dönüşümü (DCT), Niceleme, Entropi Kodlama (Huffman Kodlaması) ve sonunda EOI İşareti Ekleme işlemine sahip olacaktır.

Bir görüntü kaydedildiğinde başlık bilgisinden sıkıştırılmış ve kodlanmış piksel verilerine kadar tüm yapı diske yazılır. Ters işlem, dosyanın okunduğu görüntü alımı sırasında meydana gelir ve görüntüyü görüntüleme veya işleme için yeniden oluşturmak için her adım tersine çevrilir.

Görüntü depolama sürecine dahil olan terimler

Çok sayıda olabilir, ancak aşağıda görüntü depolama sürecinde kullanılan birkaç önemli terim bulunmaktadır.

1. Dosya Formatları: Her görüntü, verilerin nasıl yapılandırılacağını ve görüntünün nasıl sıkıştırılacağını belirleyen belirli bir dosya biçiminde kaydedilir. Yaygın görüntü formatları arasında JPEG (Ortak Fotoğraf Uzmanları Grubu), PNG (Taşınabilir Ağ Grafikleri), GIF (Grafik Değişim Formatı) ve daha fazlası bulunur.

2. Piksel Bilgisi: Bir görüntüdeki pikseller renk ve parlaklık hakkında bilgi taşır. Renkli bir görüntüde her piksel genellikle üç renk kanalının birleşimiyle temsil edilir: kırmızı, yeşil ve mavi (RGB). Her kanalın yoğunluğu pikselin genel rengini belirler.

3. Sıkıştırma: Depolama alanını optimize etmek için görüntüler genellikle sıkıştırılır. Sıkıştırma, gereksiz veya gereksiz bilgileri kaldırarak dosya boyutunu azaltır. Ancak aşırı sıkıştırma görüntü kalitesinde kayba yol açabileceğinden bir denge bulmak önemlidir.

4. Meta veriler: Görüntüler ayrıca meta veriler olarak bilinen ek bilgileri de saklayabilir. Bu, fotoğraf çekmek için kullanılan kamera ayarları, fotoğrafın çekildiği tarih ve saat ve hatta coğrafi konum verileri gibi ayrıntıları içerir.

5. Dosya Sistemi: Görüntülerin depolanması diskteki dosya sistemi tarafından düzenlenir. Bu sistem, dosyaların nasıl adlandırıldığını, klasörler halinde nasıl organize edildiğini ve işletim sistemi tarafından nasıl erişildiğini yönetir.

6. Erişim ve Geri Alma: Saklandıktan sonra görüntülere uygulamalar veya işletim sistemi tarafından erişilebilir ve görüntüler alınabilir. Bilgisayarınızdaki bir fotoğrafı bu şekilde açabilir veya bir web sitesindeki görselleri görüntüleyebilirsiniz.

Görüntünün temellerini anlamak, görüntü depolamanın nasıl çalıştığını anlamak, her gün karşılaştığımız görsel içeriğin cihazlarımız tarafından nasıl yönetildiğine dair içgörü sağlar. Teknoloji ilerlemeye devam ettikçe, görüntüleri yakalama, oluşturma ve saklama yöntemleri de gelişecek ve etrafımızdaki görsel dünyayı deneyimleme şeklimiz şekillenecektir.