Zapoznanie z rodzajami grafiki. Zapoznanie z formatami grafiki. Rozmiar oraz rozdzielczość obrazka.

Transkrypt

1 Zapoznanie z rodzajami grafiki. Zapoznanie z formatami grafiki. Rozmiar oraz rozdzielczość obrazka. Grafika komputerowa dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do celów wizualizacji artystycznej oraz wizualizacji i rzeczywistości. Rodzaje grafiki: Grafika wektorowa Grafika rastrowa Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D) Grafika trójwymiarowa (grafika 3D) Podstawowa klasyfikacja grafiki komputerowej wyróżnia jej dwa rodzaje: grafika rastrowa obraz budowany jest z prostokątnej siatki punktów (pikseli). Najważniejsze formaty plików to: Bitmap, OpenRaster, ICO (Microsoft file format). Formaty takie jak JPEG, TIFF, PNG oraz GIF także przechowują obraz według koncepcji rastrowej, natomiast dodatkowo pojawia się w tych formatach kompresja. Najważniejsze edytory graficzne: Photoshop, MS Paint oraz GIMP. Wadą tego rodzaju grafiki jest to, że w wyniku powiększenia obrazu widoczne są poszczególne jego punkty. Zastosowanie: zdjęcia fotograficzne, grafiki na strony www, wydruki poligraficzne. grafika wektorowa - jest rozszerzeniem grafiki rastrowej. W odróżnieniu od grafiki rastrowej - wektorowa operuje nie na pojedynczych punktach, lecz na matematycznie opisanych obiektach. Stosuje ona prymitywy graficzne takie jak: punkty, linie, krzywe oraz kształty lub wieloboki do przedstawienia obrazów w grafice komputerowej. Wszystkie te prymitywy graficzne bazują na równaniach matematycznych. Podstawowym standardem grafiki wektorowej jest SVG. Podstawowe edytory graficzne: CorelDRAW, Adobe Illustrator, oraz Inkscape. Typy prymitywów najczęściej używane w grafice wektorowej: linie i polilinie, poligony, okręgi i elipsy, krzywe Béziera, bezigony, tekst np. TrueType, gdzie każda litera jest utworzona w oparciu o krzywe Bezier a. Grafika wektorowa sprawdza się najlepiej, gdy zachodzi potrzeba stworzenia grafiki, czyli mającego stosunkowo małą ilość szczegółów, nie zaś zachowaniu fotorealizmu obecnego w obrazach. Odpowiednimi przykładami użycia grafiki wektorowej są: schematy naukowe i techniczne mapy i plany, logo, herby, flagi, godła, różnego typu znaki, np. drogowe, część graficznej twórczości artystycznej (np. komiksy), Aplikacje internetowe Strona 1

2 Przewaga grafiki wektorowej nad rastrową: rastrow obraz wektorowy wymaga bardzo małej ilości ilo informacji, co przekłada sięę na małe pliki. Rozmiar obrazu nie wpływa na rozmiar pliku. Niestety, obraz w praktyce nie ma detalu. Jest to gra coś za coś potrzebny ebny jest potężny pot procesor do wygenerowania informacji wizualnej w oparciu o algorytm, robiąc przybliżenie enie na krawędź krawę ź np. okręgu zawsze będzie to krawędź gładka. Z drugiej strony, jeśli li krzywa jest reprezentowana np. wielobokiem, to przybliżenie enie ujawni niewłaściwą nie reprezentacje matematyczną. matematyczną przybliżanie anie krzywych nie zwiększa zwi proporcjonalnie ich grubości jako linii. Zwykle ta grubość nie jest zwiększana ększana albo następuje nast utrata proporcji. Z drugiej strony, nieregularne krzywe reprezentowane przez proste geometryczne geomet kształty udaje się zrobić proporcjonalnie szersze podczas przybliżenia, żenia, tak aby wyglądały wygl gładko i nie przypominały tych składowych kształtów. Problem ten znika w przypadku grafiki fraktalnej, parametry obiektów sąą pamiętane pamię i mogą być modyfikowane. To oznacza, że transformacje graficzne, takie jak translacja, skalowanie, rotacja, wypełnianie, itp. nie degraduj degradują jakości rysunku. Ponadto wymiary zwykle podaje się si w jednostkach niezale niezależnych od urządzenia, dzenia, co przekłada się później na optymalną rasteryzację w module rasteryzuj rasteryzującym, gdy zmuszeni jesteśmy my przez urządzenie urzą wyświetlające do przejścia na postać rastrową rastrową, z perspektywy grafiki 3D, renderowanie cienia w grafice wektorowej jest znacznie bardziej realistyczne, ponieważż cienie mogą mog być abstrahowane do promieni światła, z których wynikają. To umożliwia żliwia liwia renderowanie z realizmem bliskim klasycznej fotografii.

3 Kompresja grafiki W celu zaoszczędzenia miejsca na dysku często stosowana jest kompresja plików. Ogólnie można stwierdzić, że e im bardziej plik jest skompresowany, tym wolniejsze są operacje jego zapisu i odczytu. Istnieją dwa rodzaje kompresji plików: o o bezstratna stratna Kompresja bezstratna Kompresja bezstratna nie powoduje utraty żadnych pierwotnych danych podczas procesów kompresji i dekompresji. Jest ona polecana do kompresji danych tekstowych i liczbowych, takich jak arkusze kalkulacyjne, dokumenty tekstowe. W niektórych formatach graficznych jak nie skompresowany TIFF czy BMP, punkty obrazu zapisywane są w stosunku 1:1 - dlatego na dysku pliki te zajmują dokładnie tyle samo miejsca ile dany obraz zajmuje w pamięci operacyjnej komputera. W kompresji bezstratnej wykorzystywany jest algorytm LZW - Lempel-Ziv & Welch, którego zadaniem jest maksymalne zmniejszenie rozmiarów plików zawierających grafikę. Współczynnik kompresji (w stosunku do rozmiarów obrazu zajmującego miejsce w pamięci operacyjnej) wynosi od 20 do 50%, bez powodowania utraty jakichkolwiek informacji. Metoda kompresji bezstratnej polega na łączeniu w mniejsze grupy wszystkich powierzchni obrazu, których piksele mają ą tę ę samą wartość (ten sam kolor). Stąd największy współczynnik kompresji uzyskiwany jest w przypadku obrazów o dużych powierzchniach w tym samym kolorze. Kompresja stratna Przy użyciu kompresji stratnej można skompresować plik w jeszcze większym stopniu niż za pomocą kompresji bezstratnej. Stąd metoda ta jest stosowana w sytuacji, gdy ważne jest by plik zajmował mało miejsca na dysku. W kompresji tego rodzaju jest możliwe określenie w zależności od potrzeb możliwą do zaakceptowania ilość traconych informacji. Schemat tego rodzaju kompresji opiera się na algorytmie łączenia w mniejsze grupy najbardziej zbliżonych do siebie punktów pod względem odcieni kolorów. Strata zostaje uwidoczniona w momencie dekompresji gdyż ż nie wszystkie punkty z dużej palety kolorów zostają prawidłowo rozpoznane. Modele barw Model RGB Addetywny model barw, odzwierciedlający działanie świateł. Barwa opisywana jest przez intensywności każdej z barw podstawowych (R-ed, G-reen, B-lue). Barwy opisywane są ą w sześcianie jednostkowym. Ukierunkowany na sprzęt wyświetlający rzutnik, monitor.

4 Model CMY Model subtraktywnego mieszania barw oparty o barwy C (cyan zielono-niebieska) niebieska), M (Magenta purpurowa), Y (Yellow żółta). Model ten został opracowany dla potrzeb poligrafii i wszystkich urządzeń ą ń wykorzystujących subtraktywne mieszanie barw. Porównanie: Model CMYK W modelu CMY szarość jest otrzymywana przez zmieszanie równych ilości trzech barw podstawowych (c=m=y). W modelu CMYK jest ona generowana przez czwartą barwę podstawową K (black czarny). Model HSV (HSL) Hue barwa (dominująca długość fali) Saturation nasycenie (czystość pobudzenia) Value (Level) jasność (jaskrawość) Wszystkie barwy postrzegane są jako światło pochodzące z oświetlenia. Model ma postać stożka, którego podstawą jest koło barw.

5 Pojęcia: Często mówimy o rozdzielczości obrazu na przykład 800x600 punktów. Jest to niepoprawne użycie terminu rozdzielczości. ci. Prawidłowo powinniśmy mówić o rozmiarach obrazu. Rozdzielczość obrazu zawsze wyraża liczbę punktów obrazu przypadających na jednostkę długości. Punkt (ang. dot) to najmniejszy element obrazu, który nie ma już wewnętrznej struktury. Piksel (ang. pixel) to najmniejszy element struktury obrazu, któremu można przyporządkować dowolny kolor. Linia to poziomy zbiór punktów lub pikseli. Rozdzielczość najczęściej wyrażamy w: Dpi (dot per inch) punktów na cal Ppi (pixel per inch) pikseli na cal Lpi (line per inch) lini na cal Rozdzielczość obrazu możemy policzyć jako stosunek: Mapa bitowa (bit map) - sposób zapamiętania obrazu przy wykorzystaniu pikseli ułożonych w rzędy i kolumny. Każdy piksel a właściwie informacja o jego kolorze może zostać zapisana za pomocą określonej liczby bitów; wartość 1 oznacza czerń lub kolor, wartość 0 biel. W zależności od liczby kolorów jakie możemy wykorzystać ć w mapie bitowej, rozróżniamy mapy: 1 - bitowe, 8 - bitowe, 16 - bitowe, 24 - bitowe i 32 - bitowe. Mapy 1 - bitowe to mapy czarno - białe, natomiast w mapach 8 - bitowych na jeden piksel przypada 256 kolorów, w 16 - bitowych kolorów, w 24 - bitowych kolorów itd. Rasteryzacja jest to czynność polegająca na konwersji obrazu opisanego w formie wektorowej na obraz rastrowy (piksele lub kropki) w celu wyświetlenia wietlenia na urządzeniu wizyjnym, wydrukowania lub w celu zapamiętania w pliku w formacie bitmapowym. Liczba pikseli. Rozdzielczość lub ostrość obrazu zależy od jego liczby pikseli. Większa liczba pikseli poprawia rozdzielczość obrazu, co pozwala na wydrukowanie go w większym formacie bez obniżenia jakości wizualnej. Należy jednak pamiętać, że im więcej pikseli ma obraz, tym większy jest rozmiar pliku. Rozmiar pliku. Rozmiar pliku decyduje o ilości miejsca zajmowanego przez obraz na komputerze i o czasie potrzebnym do wysłania go w formie załącznika do wiadomości . Chociaż więcej pikseli często oznacza większy rozmiar pliku, bardziej istotny wpływ na rozmiar ma zwykle typ pliku obrazu (na przykład JPEG lub TIFF). Na przykład obraz zapisany w formacie TIFF jest znacznie większy niż ten sam obraz zapisany w formacie JPEG. Dzieje się tak dlatego, że obrazy w formacie JPEG mogą być ć kompresowane, co powoduje zmniejszenie rozmiaru pliku kosztem nieco niższej jakości wizualnej. Formaty plików graficznych Formaty plików graficznych można podzielić na formaty przechowujące grafikę rastrową oraz formaty przechowujące grafikę wektorową. Z kolei formaty przechowujące grafikę rastrową można podzielić ć na stosujące kompresję bezstratną, stosujące kompresję stratną oraz nie stosujące kompresji. Formaty grafiki rastrowej Używające kompresji stratnej:

6 JPEG (Joint Photographic Experts Group) niewątpliwie najpopularniejszy format plików graficznych z kompresją stratną; używany zarówno w sieci internet (obsługiwany przez prawie wszystkie przeglądarki), jak i w aparatach cyfrowych JPS (JPG Stereo) najpopularniejszy format prezentacji obrazów stereoskopowych, obrazy dla prawego i lewego oka zapisane są obok siebie JPEG 2000 nowsza wersja formatu JPEG, oferująca lepszą kompresję, DjVu format stworzony do przechowywania zeskanowanych dokumentów w formie elektronicznej, TIFF (Tagged Image File Format) popularny format plików graficznych udostępniający wiele rodzajów kompresji (zarówno stratnej, jak i bezstratnej) oraz umożliwiający przechowywanie kanału alfa. Używające kompresji bezstratnej: PNG (Portable Network Graphics) popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez większość przeglądarek WWW; obsługuje kanał alfa, obsługuje przeźroczystość, GIF (Graphics Interchange Format) popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez prawie wszystkie przeglądarki WWW; może przechowywać wiele obrazków w jednym pliku tworząc z nich animację; obsługuje przeźroczystość monochromatyczną (pełna przeźroczystość lub wcale), TIFF BMP oferuje zapis z kompresją RLE lub bez kompresji (powszechniejszy), wykorzystywany m.in. przez program MS Paint Bez kompresji: XCF (experimental Computing Facility) mapa bitowa programu GIMP; może przechowywać wiele warstw, XPM format zapisu plików przy pomocy znaków ASCII, PSD mapa bitowa programu Adobe Photoshop; może przechowywać wiele warstw, Formaty grafiki wektorowej SVG (Scalable Vector Graphics) format oparty na języku XML; promowany jako standard grafiki wektorowej; umożliwia tworzenie animacji, CDR (Corel Draw) format opatentowany przez firmę Corel Corporation SWF (Adobe Flash) format grafiki wektorowej popularny w internecie; umożliwia tworzenia animacji, a nawet całych aplikacji, EPS (Encapsulated PostScript) format PostScript z ograniczeniami Aplikacje internetowe Strona 6