As imagens digitais - Uma introdução

Este é o texto introdutório de uma série de seis artigos que irão abordar sobre os diversos tipos de imagens utilizadas no trabalho com o computador. Falar um pouco, antes, sobre sua história é importante pra que a gente entenda como elas surgiram. Assim, mesmo que algumas informações aqui possam parecer desencontradas elas dão uma ideia aproximada do tempo e de como algumas as coisas aconteceram pra que a gente chegasse ao que tem hoje na área digital.

No princípio, o computador

Sem o computador as imagens digitais não existiriam, portanto, faz sentido falar sobre ele antes de tudo. Computar, segundo a etimologia, é uma palavra que tem origem no latim: vem de "computare", e significa "contar", "calcular". Esta, portanto, seria a função inicial projetada para esse nosso amigo eletrônico que, mesmo que não pareça, já tem quase 80 anos. O computador opera a partir de um tipo de padrão chamado sistema binário - entendido como o trabalho com impulsos elétricos chamados bits - que foi criado antes dos processadores digitais. Bit (binary digit) é a informação mais elementar utilizada no armazenamento e no tratamento de dados de um computador e funciona como um relé, tendo apenas dois estados: 1 - aceso ou 0 - apagado. Grosso modo, o conjunto de bits é o que dá a complexidade do que é processado, e, a representação em pontos na tela - estes, conhecidos como "pixels" ou pixéis - é a forma utilizada pelos computadores para nos exibir o resultado desse processamento.

Como muita coisa que existe atualmente, o computador surgiu da derivação de outras invenções e, a cada dia, se torna mais poderoso, acessível e essencial, a exemplo dos notebooks, tablets e smartphones, que já são parte integrante do nosso dia-a-dia.
Engenhocas como o ábaco, que apareceu 5.500 anos a.C., a régua de cálculo e a pascalina são antigas máquinas de calcular que podem ser consideradas os computadores de outrora. Depois deles, lógico, houve outros experimentos nessa direção incluindo máquinas eletrônicas que faziam operações similares ao que as máquinas digitais iriam fazer anos depois, só que estas à base de microprocessadores e com muito mais eficiência.

Os computadores "de verdade", iniciaram no período da segunda guerra mundial, mais precisamente em 1938, a partir do Z1, do engenheiro alemão Konrad Zuse, e eram feitos utilizando-se relés, capacitores e válvulas. O ENIAC, considerado o primeiro computador digital de larga escala do mundo, foi criado, a pedido do exército dos EUA, em 1946. Possuía 17.468 válvulas eletrônicas e, seu poder de processamento, apesar de considerável para a época, não chegava ao que faz hoje uma calculadora comum. Se no início o computador trabalhava apenas com cálculos matemáticos, depois, expandiu suas funcionalidades, e passou a processar não só números, mas tudo que possa ser representado visualmente - como textos e imagens - dentre outras coisas.

Imagens na história

Enquanto que na antiguidade até o período pré-computador as únicas formas de registro de imagem eram manuais ou analógicas como o desenho e a pintura, seguidos depois pela fotografia, no período que se sucederia grande parte passou a ser digital. Mas isso não aconteceu de imediato.
Do período Paleolítico até os dias de hoje, se passaram milhares de anos. Nesse decorrer, a arte, tão importante na história do homem, desempenhou função documental, tornou-se sinônimo de cultura avançada e de ostentação, serviu à publicidade e virou até argumento crítico de valores e de tabus. No entanto, foi através do registro mecânico, como a fotografia, que as imagens deram o primeiro passo para sair do meio físico e entrar no ambiente digital.

A primeira fotografia analógica foi feita em 1826, pelo inventor francês Joseph Nicéphore Niépce, a partir do princípio da câmera obscura, invento este que tinha registros desde cerca de 500 anos a.C. e foi, inclusive, experimentado por Leonardo da Vinci, no século XVI, para esboço de suas pinturas.
A câmera de vídeo em forma de tubo (que é um dispositivo que converte a imagem em pulsos elétricos) surgiu em 1930 a partir do princípio do tubo de raios catódicos (CRT), o mesmo das televisões não digitais e foi a responsável pela primeira fotografia tirada de Marte no satélite Mariner 4 da NASA (EUA), em 1965. Esta imagem, de um total de 22, foi gravada numa fita magnética para, em seguida, ser transmitida à Terra.

Já a primeira imagem verdadeiramente digital de que se tem notícia foi produzida em 1957. Era a imagem de um bebê, o filho do inventor do scanner, o engenheiro americano Russell Kirsch. Foi feita quase duas décadas antes da primeira câmera digital, tinha 176 x 176 px e era em preto e branco.
A primeira máquina fotográfica digital foi criada em dezembro de 1975 pelo engenheiro Steven Sasson trabalhando na Kodak (empresa americana criada por George Eastman, o inventor do filme fotográfico) e demorou 23 segundos para processar a primeira fotografia. O filme fotográfico das máquinas analógicas foi inventado em 1884, mas, antes disso, já se faziam fotos em outros substratos. Interessante perceber que no início do século XX a fotografia passa a concorrer com a arte no que diz respeito ao caráter documental. O que antes era feito com ilustrações, gravuras e pinturas, passou a ser executado com fotos por serem estas mais verossímeis e não dependerem da interpretação particular de nenhum artista plástico.

Para os computadores antigos o processamento de imagens vetoriais era consideravelmente mais "cômodo" pois consumia muito menos memória, como era o caso do Sketchpad de Ivan Sutherland, desenvolvido no Massachusetts Institute of Technology-MIT, nos Estados Unidos. O Sketchpad permitia desenhar figuras, realocá-las, duplicá-las e redimensioná-las como fazem os editores vetoriais atuais. É considerado o antecessor dos programas CAD (Computer-aided Design) e suas imagens eram exibidas em monitores CRT. Pode parecer exagero, mas imagens com algumas centenas de pixels eram bastante pesadas para os processadores mais antigos o que justificava o experimento com imagens vetoriais. A título de curiosidade, o primeiro programa de caráter vetorial comercializado foi o Autocad, que surgiu em 1982 e permitia criar imagens em duas e três dimensões.

A era pós PC

Imagens raster só se tornaram populares quando os computadores também se tornaram populares. Iniciava-se, na década de 1980, a era dos PCs que surgiram através da Microsoft, Apple e IBM. Nesta época as imagens bitmap eram criadas, basicamente, de duas maneiras: ou através de softwares ou através de escaners. Estas duas formas possibilitavam ter imagens de boa qualidade para serem trabalhadas ou transmitidas pela internet. O problema era que quanto maior a qualidade e, em consequência, a quantidade de pixels do arquivo, mais pesado ele ficava. Os processadores desse período tinham pouca potência e os HDs e drives móveis, como o disquete, não tinham a capacidade de armazenamento que têm hoje, isso, para não falar das conexões da internet (que estava surgindo), que ainda eram lentas, caras e com tempo de navegação limitado, o que dificultava o transporte de imagens mais pesadas. Os monitores de computador, para completar, também não tinham capacidade de exibição de grandes imagens pois suas resoluções de tela eram pequenas também, indo, em média, de 640 x 480 px (VGA) a 800 x 600 px (SVGA) para falar dos padrões mais comuns. Os jogos eletrônicos (que surgiram a partir dos anos 40), inclusive, eram exibidos em televisores acoplados ao computador para que pudessem mostrar uma imagem de qualidade, se não boa, pelo menos razoável.

Por volta de 2000, as câmeras digitais já estavam mais próximas do consumidor comum (a despeito de seu preço inicial), porém com resolução de captura baixa, isso porque a tecnologia dos sensores não era boa e a memória interna dessas câmeras ainda era pequena. Nesse entrementes já havia alguns formatos de imagem sendo utilizados nessas câmeras e, diversos deles, nos computadores e nos programas gráficos, que já tinham caído no gosto popular. Coreldraw, Photoshop, Flash, Autocad, Pagemaker e softwares para criação de sites já eram utilizados por designers, arquitetos, artistas plásticos e aventureiros, com uns fazendo trabalhos de qualidade, e outros, trabalhos de gosto extremamente duvidoso, ao mesmo tempo que JPG, GIF, SWF, TIF, BMP, CDR e PSD se tornaram siglas de uso corriqueiro por quem utilizava computador, e principalmente, por quem começava a ganhar dinheiro com ele.
Hoje, pessoas veem imagens, digitam mensagens e assistem vídeos em seus dispositivos móveis e, grande parte, não têm a menor noção de como funcionam as tecnologias. A despeito disso novos programas e formatos de imagem ainda estão aparecendo, e, grande parte deles, entre novos e antigos, será relacionada e explicada na sequência de artigos que está listada abaixo.

Artigos da série:
As imagens digitais - Uma introdução
As imagens digitais - Bitmaps
As imagens digitais - Vetores
As imagens digitais - Animações

Linha do tempo - das imagens analógicas às digitais:

25.000 a.C. - Arte do Paleolítico
17.000 a.C. - Pinturas rupestres - Caverna de Lascaux - França
2.400 a.C. - Invenção do Ábaco
505 a.C. - Câmera escura, a antecessora da máquina fotográfica
Séc. XV - Renascimento
1440 - Invenção da imprensa
1826 - 1ª fotografia, tendo como substrato uma placa de metal
1839 - Invenção do Daguerreótipo, a 1ª máquina fotográfica
1861 - 1ª fotografia colorida por sobreposição de imagens
1872 - Impressionismo
1875 - Impressão litográfica
1884 - Invenção do filme fotográfico
1895 - Criação do cinematógrafo
1897 - Invenção do tubo de raios catódicos (CRT)
1903 - Impressão offset no papel
1906 - CMYK color model
1907 - 1º filme fotográfico colorido
1919 - Início da Escola alemã Bauhaus
1920 - Invenção da Televisão
1928 - 1º protótipo da fita magnética / 1ª transmissão de TV em RGB
1938 - Invenção do computador - o Z1
1939 - Início da segunda guerra mundial
1946 - ENIAC - o primeiro computador digital eletrônico de grande escala
1947 - 1º videogame exibido em CRT
1951 - Impressora jato de tinta
1956 - Pop Art
1957 - Invenção do scanner / 1ª imagem digital
1963 - Invenção do SketchPad
1969 - Impressora a laser
1973 - GUI (Graphical User Interface)
1974 - Microprocessador Intel
1975 - Invenção da câmera digital
1982 - AutoCad, .DWG, .DXF
1984 - Aldus Corporation / Apple McIntosh / .TGA / Impressão 3D
1985 - .DDB / .EPS? / MS Paint, .MSP / PC Paintbrush, .PCX / Windows 1.0, .ICO
1986 - .TIFF / .XBM?
1987 - .GIF
1988 - Macromedia Freehand
1989 - CorelDraw, .CDR / World Wide Web em teste / .XPM
1990 - Adobe Photoshop, .PSD / .BMP / .WBMP / .WMF / 1º web browser
1991 - Adobe Premiere / .JPEG / World Wide Web pública
1992 - Aldus PhotoStyler / Corel PhotoPaint, .CPT
1993 - Adobe After Effects / .EMF / SolidWorks / Impressão digital
1994 - 1º smartphone: IBM Simon
1995 - Adobe Dreamweaver / Adobe Illustrator, .AI
1996 - Adobe Flash, .SWF / .PNG
1997 - MS Frontpage
1998 - Blender 3D / Maya
2001 - RAW (TIFF/EP)
2003 - Inkscape
2004 - .DNG / Paint Shop Pro, .PSP
2010 - .WEBP