Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»


Скачати 105.27 Kb.
НазваЛекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Дата25.03.2013
Розмір105.27 Kb.
ТипЛекція
bibl.com.ua > Інформатика > Лекція



Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В.М.
Лекція: «Основні поняття растрової графіки»
Технічне й програмне забезпечення лекції:

  • персональний комп’ютер;

  • операційна система Windows XP;

  • мультимедійний проектор;

  • інтерактивна дошка;

  • плакати із зображенням кольорового круга, діаграми кольоровості та колірних моделей.

Література:

  1. Артамонов И.Д. Иллюзии зрения. – М., 1964. – 104 с.

  2. Глушаков С.В., Кнабе Г.А. Компьютерная графика: Учебный курс / Шеф-ред. С. В. Глушаков; Худож.-оформ. А.С. Юхтман. – Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. – 500с.

  3. Горобець С.М. Основи комп’ютерної графіки: Навч. пос. для студ. вищих навч. закл. / За ред. М.В. Левківського. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 232 с.

  4. Інженерна та комп’ютерна графіка: Підручник / В.Є. Михайленко, В.М. Найдиш та ін. За ред. В.Є. Михайленка. – 2 вид., перероб. – К.: Вища школа, 2001. – 350 с.

  5. Порев В.Н. Компьютерная графика. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 432 с.: ил.

  6. Комп’ютерний журнал «Компьютеры+программы»

  7. Комп’ютерний журнал «Мой компьютер»

Термін "растрова графіка" стає достатньо зрозумілим, як­що усвідомити для себе основні поняття, що мають відношен­ня до растрових зображень. Растрові зображення складаються з матриці точок (пікселів). Таке представлення зображень існує не лише в цифровому вигляді. При пильному погляді на монітор чи екран телевізора можна розгледіти маленькі точки люмінофора — пікселі, з яких складається екранне зображен­ня. Розглядаючи будь-яку ілюстрацію в книгах і журналах, та­кож можна помітити, що зображення побудоване з точок. Од­нак точки растра досить малі і око людини сприймає су­купність різнобарвних точок як єдину картину, а не кожну точку окремо (рис. 53).


Рис. 53. Растрові зображення складаються з точок — пікселів


У растровому цифровому зображенні кожна точка растра (піксель) описується двома параметрами — координатами і кольором.

Три основні характеристики, які файл растрового зобра­ження повинен зберегти, щоб створити картинку, — це розміри зображення, розташування пікселів та колір кожного пікселя. Записи про пікселі розташовуються один за одним, як один великий блок даних. Далі комп'ютер просто відтворює сітку за розмірами, з заданим коефіцієнтом прямокутності (наприклад, 800x600), а потім заповнює цю сітку піксель за пікселем заданим кольором.

Однією з важливих ге­ометричних характеристик растрового зображення є роздільна здатність. Роз­дільна здатність растра — це величина, яка характе­ризує відстань між центра­ми сусідніх пікселів (рис. 55). Її вимірюють кількістю пікселів на одиницю до­вжини. Найбільш широко використовується така одиниця виміру цієї величини, як сірі (сіоїз рег іпсЬ) — кількість пікселів в одному дюймі довжини (1 дюйм = 2,54 см).

Якість зображення часто залежить від начення

роздільної здатності рас­тра. Чим вища роздільна здатність, тобто більша кількість точок на одини­цю довжини (площі), тим чіткіше зображення. На рис. 56 наведено приклад зображень, для яких роз­дільна здатність



Форма пікселів растра залежить від особливостей прист­роїв графічного виводу (рис. 57). Наприклад, пікселі можуть мати форму прямокутника чи квадрата, які за розмірами дорівнюють кроку растра (дисплеї на рідких кристалах), або форми кругів, які за розміром можуть і не дорівнювати кроку растра (принтери).



Важливу роль у растровій графіці відіграє поняття "бітова глибина кольору". Біт — найменший елемент пам'яті комп'ютера, який може приймати два значення: нуль чи оди­ницю. Колір кожного пікселя растрового зображення — чор­ний, білий, сірий чи будь-який інший зі спектра колірної гами запам'ятовується в комп'ютері за допомогою комбінації бітів. Чим більше бітів для цього використовується, тим більше відтінків кольорів можна отримати. Число бітів, які використовує комп'ютер для кожного піксели, називається бітовою глибиною.

Найпростіший тип растрового зображення складається з пікселів, які мають тільки два можливих кольори — чорний і білий. Такий тип гіікселя займає лише один біт пам'яті комп'ютера. Тому зображення, що складаються з пікселів цьо­го типу, називаються 1-бітовими зображеннями. Якщо кожен піксель для збереження інформації про колір потребує 24 біта, зображення буде називатись 24-бітовим. Кольори, що опису­ються 24 бітами, називаються природними, тому що 16,7 мільйонів (тобто 224) відтінків достатньо, щоб представити майже всі кольори, які здатне розрізнити людське око.

Растрові зображення забезпечують максимальну ре­алістичність, оскільки в цифрову форму переводиться кожен дрібний фрагмент оригіналу. Такі зображення зберігаються у файлах набагато більшого об'єму, ніж векторні, оскільки в них запам'ятовується інформація про кожен піксель зображення. Таким чином, якість растрових зображень залежить від їхньо­го розміру. Внаслідок того, що вони складаються з пікселів фіксованого розміру, вільне масштабування без втрати якості до них застосувати неможливо. Ця особливість, а також сама структура растрових зображень дещо ускладнюють їхнє реда­гування й обробку.

Пікселі не мають своїх власних розмірів, вони набувають розміру тільки при виведенні на деякі види пристроїв, такі як монітор чи принтер. Для того, щоб пам'ятати справжні розміри растрового малюнка, файли растрової графіки іноді зберігають значення роздільної здатності растру.

Переваги та недоліки растрової графіки

Перелічимо основні переваги растрового способу пред­ставлення інформації.

По-перше, це фотореалістичність зображень. Можна отри­мувати мальовничі ефекти, скажімо, туман або серпанок, відтворювати найтонші нюанси кольору, створювати глибину і розмитість, акварельність та ін.

По-друге, алгоритми обробки растрових зображень до­статньо прості, отже, спектр ефектів, які надають редактори растрової графіки, практично неосяжний.

По-третє, не менш важливою перевагою растрової графіки є можливість простої автоматизації введення (оцифровки) об­разотворчої інформації за рахунок простоти принципів коду­вання (рис. 58).

Попіксельне Масив

Відтворення даних

масиву даних в файлі





монітор


пам ять


Рис. 58. Простота принципу кодування растрових зображень




Існує розвинена система зовнішніх пристроїв для введен­ня та виведення зображень, представлених у растровій формі (фотографій, слайдів, малюнків, акварелей та ін.). До цих при­строїв можна віднести різні сканери, відеокамери, цифрові фо­тоапарати, принтери, монітори.

Разом з тим для растрової графіки характерні й істотні не­доліки. Перший недолік пов'язаний з розмірами файлів. Об'єм файлу растрової графіки — це добуток площі зображення на роздільну здатність та на глибину кольору (якщо вони приведені до єдиної розмірності). Тому, якщо спробувати створити якісне зображення розміром з альбомний лист, з роздільною здатністю 400 dpi та з використанням достатньої кількості ко­льорів (найпоширеніше значення — 16,7 млн), то розмір тако­го файлу складатиме 44,3 млн байт (це потребує більше ніж ЗО дискет). Приблизно така ж ситуація виникає при спробі відсканувати, на перший погляд, не дуже велику фотографію з максимальною роздільною здатністю і глибиною кольору.

Другий недолік проявляє себе тоді, коли потрібно злегка повернути зображення, наприклад, з чіткими тонкими верти­кальними лініями. Ці прямі лінії перетворюються на ламані ("сходинки"), які, звичайно, спотворюють зображення. Це оз­начає, що при будь-яких трансформаціях (поворотах, масшта- буванні, нахилах) у растровій графіці неможливо обійтися без викривлень. Можна навіть сказати, що растрову графіку лег­ше деформувати, ніж трансформувати.

Найбільш поширені редактори растрової графіки

Коротко охарактеризуємо найбільш поширені редактори, які можна застосовувати для обробки растрових графічних зо­бражень.

Microsoft Paint найпростіший редактор, який входить в стандартну поставку операційних систем Microsoft. Він має набір найпростіших функцій (пензлик, олівець, гумка та ін.), які дозволяють створювати нехитрі картинки. На жаль, для обробки графічних зображень він не придатний. На рис. 59 по­казано практично все, на що здатен цей редактор.

Adobe Photoshop — на сьогоднішній день це найбільш по­тужний пакет для професійної обробки растрової графіки. Це цілий комплекс, який має багаточисельні можливості для мо­дифікації растрового зображення, величезний набір різно­манітних фільтрів та ефектів, причому є можливість підклю-



Рис. 59. Робоче вікно програми Microsoft Paint

чення інструментів інших незалежних виробників. Пакет про­понує, наприклад, засоби для відновлення пошкоджених зоб­ражень, ретушування фотографій або створення фантастич­них колажів, які тільки може дозволити собі наша уява. Вза­галі потенціал цього пакета дійсно величезний (рис. 60). Пакет Adobe Photoshop поєднує в собі ї технічну досконалість, і мож­ливості для повної свободи творчості дизайнера.

Adobe ImageReady — включений в пакет Adobe Photoshop, починаючи з версії 5.5. Ця програма надає величезні можли­вості для обробки графіки під WEB: оптимізація зображень, створення анімації, можливість "різати" картинки на більш дрібні та багато іншого (рис.61).

PhotoPaint ще один не менш відомий графічний редак­тор (із пакета Corel Draw) для обробки растрової графіки, який конкурує з Adobe Photoshop. В цій програмі також є всі інструменти, необхідні для обробки графіки, різноманітні фільтри, текстури. Різниця лише у зручності роботи, інтер­фейсі і швидкості накладання фільтрів — воно відбувається дещо повільніше, ніж в Adobe Photoshop.

Painter — редактор надає чудові можливості для імітації роботи реальними інструментами малювання: графітом, крей­дою, маслом і т.і., дозволяє також відтворити фактуру по­верхні різноманітних матеріалів та створювати анімацію. Цей редактор дуже зручно використовувати для розробки фонових малюнків або Web-сторінок в стилі живопису. Той, хто корис­тується цією програмою, відчуває себе справжнім художни­ком.



GIMP — практично повний аналог професійного редакто­ру Adobe Photoshop (рис. 62). З точки зору українських дизай­нерів, GIMP має дві значні переваги. По-перше, ця програма безкоштовна та її інтерфейс перекладено на українську мову. По-друге, цей графічний редактор має вбудовану підтримку скриптів на мові програмування Script-Fu, що значно розши­рює його можливості. На жаль, GIMP поки що не має режиму повноціної роботи з файлами, які готуються до друку на поліграфічному обладнанні.

Існують інші графічні редактори (Microsoft Photo Editor, Microsoft Photo DRAW), які також дозволяють реалізовувати найпростіші задачі, але вони не вважаються професійними.





Основні інструменти роботи з растровою графікою

Розглянемо деякі інструменти, необхідні при роботі з рас­тровими зображеннями. Для прикладу обрані графічні редак­тори Adobe Photoshop та GIMP. Чому саме вони? Тому, що Adobe Photoshop — всіма визнаний лідер в сфері комп'ютерно­го редагування двомірної графіки, a GIMP — безкоштовна аль­тернатива, яка практично мало чим поступається визнаному лідеру.

Всі основні робочі інструменти цих редакторів зібрані на окремій панелі — панелі інструментів (рис. 63). З рисунка вид­но подібність розташування та умовних позначень інстру­ментів в обох редакторах.

Графічний редактор рас­трової графіки при роботі з зо­браженням не може розрізнити границі окремих об'єктів (рис. 64), оскільки має інфор­мацію тільки про колір пік­селів. Тому при побудові ко­лажів та графічних композицій доводиться використовувати інструменти виділення гра­ниць.

Набір інструментів виді­лення для обох редакторів подібний (рис. 65) і дозволяє роботи виділення за двома принципами: за принципом ге­ометричної форми (прямокут­ник, еліпс, ласо, полігональне ласо, магнітне ласо, розумні ножниці) та колірним (різні види магічної палички).




При побудові колажей та композицій виникає не­обхідність зміщувати частини різних зображень, змінювати їх пропорції, обертати та ін. Для виконання таких операцій існує група інструментів переміщення та трансформації (рис. 66).







Рис. 66. Набір інструментів трансформації та переміщення в графічних редакторах Adobe Photoshop та GIMP

На рис. 67 наведено приклад роботи інструмента обертан­ня виділених фрагментів та шарів зображення.

Якщо потрібно створити штучні фрагменти зображення, використовуються інструменти малювання. Обидва редакто­ри мають широкий спектр таких засобів (таблиця 3).



Запитання для самоконтролю

  1. Що таке піксель, растр та роздільна здатність растра?

  2. Від чого залежить якість зображення?

  3. Перелічити переваги та недоліки растрової графіки.

  4. Дайте коротку характеристику найпоширеніших програм для роботи з растровою графікою.

  5. Назвіть основні інструменти для роботи з растровими зобра­женнями.

Схожі:

Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
20. Методика навчання технології опрацювання графічних даних. Комп'ютерна...
Комп'ютерна графіка — це створення і обробка зображень (малюнків, креслень і т д.) за допомогою комп'ютера. Розрізняють два способи...
Технологія опрацювання графічних даних
Комп'ютерна графіка — це створення і обробка зображень (малюнків, креслень і т д.) за допомогою комп'ютера
Основи комп’ютерної грамотності комп’ютерна графіка
Звертатись: вул. Набережна Леніна, 18 Центр консалтингу Дніпропетровського університету ім. А. Нобеля
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка