Atividade 19 - Einstein (média, variância, desvio padrão)

A atividade 19 consiste em:
"Crie versões no Photoshop da imagem de einstein.jpg e cinza.jpg com variações de
brilho e contraste. Qual impacto ocorreu na média e desvio padrão?"

01 - Entendendo os conceitos

Antes de partimos para o objetivo da atividade, vamos definir e entender os conceitos usados:

- Média: dado representativo para um conjunto de dados.

- Variância: é uma medida de dispersão que mostra a distância dos valores à media. É importante ressaltar que a variância sai do limite estabelecido.

- Desvio padrão: é a raiz quadrada da variância. Basicamente, encaixa o dado obtido da variância no limite estabelecido. Assim, o valor pode ser usado como comparação e obter resultados.

02 - Discutindo resultados

Antes de irmos para o photoshop, vamos calcular a média, variância e desvio padrão nas imagens originais da atividade:

einstein

cinza

Agora vamos criar 5 versões diferentes com brilhos e contrastes diferentes.

01 - Brilho: 50 / Contraste: 50

02 - Brilho: 50 / Contraste: -50

03 - Brilho: 150 / Contraste: 100

04 - Brilho: 150 / Contraste: -50

05 - Brilho: -150 / Contraste: 100

Podemos concluir em primeira instância que os valores de variância e desvio padrão da imagem cinza não são alterados ao mudar o contraste da imagem. Isso ocorre pois a imagem é composta de apenas uma cor. Já a média varia de modo que quanto mais a imagem perde brilho e aumenta o contraste, mais a média de tons cai visto que os pixels pretos vão ficar com tons mais pretos. Se ocorre o contrário, a média sobe pois os pixels pretos vão ficando mais claros.

No einstein acontece o mesmo fenômeno que na imagem cinza e, diferentemente dela, a variância e desvio padrão sofrem alterações.
Para facilitar a comparação vamos alterar os valores individualmente:

Conforme o brilho aumenta, a média e o desvio padrão aumentam.

Conforme o contraste aumenta, a média e o desvio padrão aumentam muito pouco.

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