INFORMATYKA WSTĘP DO GRAFIKI RASTROWEJ

Transkrypt

1 INFORMATYKA WSTĘP DO GRAFIKI RASTROWEJ Przygotowała mgr Joanna Guździoł WYŻSZA SZKOŁA ZARZĄDZANIA OCHRONĄ PRACY W KATOWICACH 1. Pojęcie grafiki komputerowej Grafika komputerowa dziedzina informatyki zajmująca się tworzeniem i przetwarzaniem obrazu cyfrowego oraz wizualizacją danych za pomocą narzędzi informatycznych 2. Grafika komputerowa - rodzaje Grafika dwuwymiarowa 2D Obiekty znajdujące się na obrazie są płaskie Grafika trójwymiarowa 3D Grafika 3D (grafika trójwymiarowa) nazwa jednej z dziedzin grafiki komputerowej, zajmującej się głównie wizualizacją obiektów trójwymiarowych. 3. Zastosowania grafiki komputerowej Edukacja - Geometria, matematyka wizualizacja brył geometrycznych, wizualizacja wykresów funkcji. Chemia - Wizualizacja cząsteczek chemicznych, związków chemicznych Geologia, geografia - Mapy topograficzne, struktury geologiczne Wizualizacja naukowa Obróbka obrazów Wizualizacja medyczna - Tomografia komputerowa, Rezonans magnetyczny Inżynieria - projektowanie Film Gry komputerowe 4. Grafika wektorowa W grafice wektorowej obrazy składają się z prostych, krzywych i łuków. Obraz wykonany jako grafika wektorowa może być dowolnie skalowany (powiększany lub zmniejszany) i nie traci swojej jakości. 5. Grafika rastrowa (bitmapowa) Obraz w grafice rastrowej składa się z ułożonych obok siebie pikseli. Piksele posiadają różne kolory lub odcienie jasności. W przypadku powiększania obrazu następuje efekt tzw. pikselizacji obrazu. 1

2 Efekt pikselizacji 6. PIKSEL definicja Piksel (ang. pixel) to najmniejszy element obrazu, do którego przyporządkowany jest jednolity kolor. Punkt (ang. dot) najmniejszy element obrazu, który jest niepodzielny 7. Rozdzielczość obrazu Rozdzielczość obrazu wyraża liczbę punktów obrazu jakie przypadają na określoną jednostkę długości. Rozdzielczość najczęściej wyrażamy w: dpi (dot per inch) punktów na cal ppi (pixel per inch) pikseli na cal lpi(line per inch) linii na cal 8. Modele barw model czarno-biały Model czarno-biały to model 1 - bitowy. Obraz przedstawiony jest za pomocą dwóch kolorów czarnego i białego. Najlepszym zastosowaniem dla tego modelu są proste rysunki, głównie grafiki kreskowe. 9. Modele barw model RGB R (red) czerwonej G (green) zielonej B (blue) niebieskiej. Najpopularniejszym obecnie modelem reprezentującym barwy jest model RGB. W modelu tym barwa składa się z trzech kanałów. Kanały są przedstawiane jako trójka liczb r, g i b. Każda z trzech wartości reprezentuje intensywność barwy składowej. Model ten składa się z następujących barw składowych: 2

3 Każdemu kolorowi przypisana jest wartość z zakresu (w przypadku 8-bitówych kanałów). Im większą wartość posiada dana barwa, tym większa jest jego jasność. Jeżeli wszystkie składowe uzyskają maksymalną wartość to uzyskamy kolor biały. RGB (255, 255, 255) taki zapis będzie odpowiadał barwie białej. RGB (0, 0, 0) najmniejsza wartość światła na wszystkich kanałach oznacza kolor czarny. Ten model kolorów stosowany jest np. w monitorach, skanerach, ze względu na emisję światła przez te urządzenia. Zaletą modelu RGB jest łatwość jego technicznej realizacji. Wadą jest natomiast fakt, że jest to model, który jest zależny od urządzenia na którym został wygenerowany. Różne modele monitorów mogą generować różne kolory. 10. Modele barw model CMYK Model CMYK kolejny popularny model barw. Kolorami podstawowymi w tym modelu są: C (cyan) niebieskozielony, M (magenta) purpurowy, Y (yellow) żółty K (black) czarny. Barwy powstające za pomocą tego modelu nie są niestety barwami powtarzalnymi, kolory w dużej mierze zależą od urządzeń, które tworzą kolory czyli drukarek, ploterów, rodzaju atramentu czy tonera. Każdy kolor zapisany jest w postaci wartości procentowej z zakresu od 0 do 100%. Im większa wartość danego koloru tym barwa będzie ciemniejsza. Barwa oznaczona jako CMY(100, 100, 100) teoretycznie powinna dać najciemniejszy kolor czyli czarny, jednak w rzeczywistości uzyskujemy wtedy kolor ciemnobrązowy. Dlatego w modelu tym pojawiła się jeszcze osobno barwa czarna. 11. Modele barw model HSL Każdej barwie można przyporządkować kilka charakteryzujących ją własności. W modelu HSL każda barwa jest opisana przez: odcień (hue) określa kolor np. czerwony, niebieski, czy zielony 3

4 nasycenie (saturation) określa nasycenie, intensywność koloru od najmniejszej wartości czyli 0, kiedy to barwa jest najmniej nasycona, wtedy jest zbliżona do bieli, aż do maksymalnego nasycenia np. kolorem niebieskim. jasność (lightness) określa jasność koloru od najjaśniejszego (biel) do najciemniejszego (czerń). W modelu HSL barwa jest opisywana jako trójka liczb (H, S, L). 12. Kompresja plików graficznych: Kompresja plików graficznych polega na zmniejszaniu rozmiaru pliku czyli liczby bitów jakie ten plik zajmuje na dysku. Kompresję możemy podzielić na: Stratną kiedy wraz ze znacznym zmniejszeniem się objętości pliku tracimy jakość obrazu, ze względu na utratę pewnych informacji Bezstratną zmniejsza obraz nieznacznie, ale nie odbywa się to kosztem jakości obrazu Kompresja RLE zamienia ciąg bitów np. ciąg Aaabcdeeeeddd zostanie zamieniony na 3abcd5e3d. Kompresja słownikowa LZW zamienia ciąg pikseli na określony kod ze słownika. Kompresja JPEG Obraz dzielony jest na bloki 8 x 8 pikseli, dla każdego takiego bloku wykonuje się obliczenia, na podstawie których uzyskuje się uśredniony kolor dla tego obszaru. Gif Png 13. Rodzaje plików graficznych Koduje maksymalnie 256 kolorów. Rodzaj kompresji LZW, bezstratna Zastosowanie obrazy dwukolorowe, czarno-białe, w skali szarości, z paletą do 256 kolorów. Obrazy umieszczane na stronach internetowych, możliwość ustawiania przeźroczystości oraz tworzenie tzw. gifów animowanych Kodowane kolory: Maksymalna głębia piksela 48 bitów, skala szarości do 16 bitów, pełny 8- bitowy kanał Alfa. 4

5 JPG BMP Tiff Kompresja LZW bezstratna Posiada możliwość stosowania przeźroczystości Kodowanie kolorów: True Color RGB 224 =16,7 milionów barw Kompresja stratna JPG Im bardziej skompresujemy plik tym jego rozmiar będzie mniejszy, ale zdecydowanie pogorszy się jego jakość. Kodowane kolory: 16,7 mln kolorów Kompresja bezstratna RLE Pliki ze względu na dobrą jakość i dużą ilość kolorów są bardzo duże. Kodowane kolory: 16,7 mln. Bez kompresji lub kompresja LZW (bezstratna) Jest to najpopularniejszy format wykorzystywany w pracach drukarskich i DTP. Uniwersalny można z niego korzystać na wielu systemach operacyjnych. 5