Машинна графіка


Скачати 302.51 Kb.
НазваМашинна графіка
Сторінка3/6
Дата18.03.2013
Розмір302.51 Kb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Інформатика > Документи
1   2   3   4   5   6

Машинне шрифтознавство


Торкнемось такого фундаментального явища як шрифти, оскільки будь-яка робота з комп’ютером неможлива без обміну текстовими повідомленнями. Наче у краплині води, в цьому питанні відбивається цілий ряд проблем національної інформатики.

Як правило, сучасні шрифти створюються у форматі ttf (True Type Font – істинно друкарський шрифт), розробленому фірмами Apple (apple.ru) та Microsoft (microsoft.com/ukraine) – лідерами інформаційної революції. Це колекції зображень літер, цифр, розділових знаків та елементів оформлення, втілені методами векторної графіки, із застосуванням математичних кривих. Вони максимально пристосовані для швидкого відтворення на будь-яких пристроях, від дешевих кишенькових до високоякісних поліграфічних. Більш примітивні растрові (точкові) формати шрифтів лишаються актуальними лише для найпростіших випадків, і побачити їх можна, наприклад, при включенні комп’ютера.

Від радянської кібернетики у спадок нам дістався фатальний безлад машинної абетки. Незважаючи на прийняття свого часу ряду керівних документів з цього питання, на практиці поширено кілька різних конкуруючих кодових таблиць (КОІ, Американської національної організації стандартів ANSI-1251 тощо), в кожній з яких кириличні літери розміщені у іншому порядку. Ще більший різнобій щодо специфічно українських літер і, ї, є, ґ. Саме цим спричинені незручності при обміні текстовими повідомленнями. А оскільки машинна латинка в усьому світі давно уніфікована, то часом доводиться відправляти повідомлення рідною мовою, але нерідними літерами, як це робилося ще в глибоку давнину. Надію на подолання цього архаїзму дає поступове впровадження нової розширеної системі кодування Unicode.

Попри значний спадок, створений видатними українськими графіками Нарбутом, Кричевським та їх послідовниками, пересічний користувач комп’ютера змушений застосовувати іноземні шрифти, в основному відомих фірм Monotype, Adobe (adobe.ru) та інших подібних. Створенням вітчизняної загальнодоступної бібліотеки художніх шрифтів та інших супровідних засобів оформлення поки що не переймається жоден виробник, хоча тут немає технологічних складнощів, і відповідні програми доступні кожному бажаючому. Отже, з часів Михайла Максимовича, який мусив вдаватись до французьких шрифтів, ми не спостерігаємо у цій галузі помітного прогресу.

Ілюстрації: машинна графіка Ігоря Жука, фото з виставки шрифтів, зразки шрифтових композицій, буквиці з Остромирової євангелії.

Шрифтовий формат застосовується також для відображення нетекстової інформації, наприклад, умовних знаків для карт або схем. Великі колекції таких графічних мініатюр, у цьому та інших форматах, розповсюджуються з популярною програмою векторної графіки Corel Draw (corel.ru). З мистецтвом шрифту перегукуються технології векторних зображень, із застосуванням яких створено колекції оформлення в форматах wmf (Windows Meta Format) та eps (Encapsulated PostScript).

Базові логічні поняття


Існує велика кількість посібників щодо технологічних аспектів машинної графіки, наприклад [5]. Спробуємо підсумувати риси, суттєві для видавничої справи.

Дві парадигми здавна конкурують і переплітаються – графіка растрова і графіка векторна або контурна. Грубо кажучи, перша маніпулює кольоровою мозаїкою, а друга базується на геометричних побудовах, знайомих зі шкільного курсу математики. Відтак, перша краще відповідає конструкції багатьох пристроїв, зате породжує проблеми при зміні розмірів зображення. Друга ж вимагає складнішої логіки, зате до масштабування нечутлива.

Підкреслимо, що аналогічні структури існують не лише для візуальних явищ. Загальновідомо, що подібним же чином можна кодувати також і звукову інформацію. А найцікавіше (можливо, що і найплодотворніше) було б з допомогою цих понять проаналізувати структури текстів.

Растрова структура нагадує вишивку хрестиком. Вона утворюється шляхом розбивки “природного”, існуючого зображення прямокутною сіткою на елементи, які називаються пікселями, від англійського picture element. Кожній такій клітинці присвоюється один колір. Растрова графіка зручна для реалізацій з обмеженими ресурсами. Звичайно, чим більше клітинок, чим вони дрібніші, і чим більший вибір кольорів, тим вища якість збереження і відтворення зображення, але й тим катастрофічніше зростають обсяги файлів і необхідні технічні потужності.

Інформаційні технології походять з країн, де система вимірювань відрізняється від європейської метричної. Відтак, за американською традицією, прийнято роздільну здатність визначати кількістю пікселів на дюйм – ppi (pixel per inch). dpi (dot per inch), lpi (line per inch). Принагідно варто згадати, що дюйм приблизно дорівнює чверті дециметра, тобто кількість точок на дециметр легко оцінити, помноживши “американський” показник на чотири.

Дисплеї забезпечують відображення з роздільною здатністю 72 ppi, при цьому кожен квадратний дюйм містить 72 х 72 = 5184 пікселя. Для виводу на друк, використовується роздільна здатність приблизно учетверо краща: 300 ppi, отже на кожен квадратний дюйм припадає 300 х 300 = 90 000 пікселів. Тобто обсяги ростуть у квадратичній пропорції щодо збільшення розмірів і роздільної здатності.

Зауважимо, що для аматорського фото буває досить і 150 ppi, а для високоякісної поліграфії застосовується 1200 – відчуйте різницю! Принагідно згадується, що у текстовому форматі одна літера займає близько одного байту. Наведені розрахунки показують, що графічні маніпуляції вимагають значно більших, ніж для текстів, обчислювальних потужностей та пам'яті. Деяку економію дає хіба що правильний вибір роздільної здатності та колірної моделі, які відповідають реальним властивостям зображення. Використання векторних форматів збереження даних може виявитись економнішим щодо обсягів, але пов’язаним зі складнішою обробкою.

Для ілюстрації наведемо лише одну з вимог авторитетного міжнародного електронного фотоагентства Alamy: "...приймаються зображення розміром від 48 MB до 70 MB у нестисненому форматі. Якщо використовувана цифрова камера нездатна забезпечити зображення необхідного розміру, то його розрізнення повинне бути збільшене з допомогою професійних програм інтерполяції. Для досягнення найкращих результатів ми рекомендуємо програму Genuіne Fractals". У світлі цих інструкцій окремі “неохайні” піксели, помітні у зображенні, свідчать про невдалий вибір інтерполяційного методу.

У будь-якому графічному файлі міститься чимала кількість супутньої керуючої інформації. Перш за все це суто геометричні параметри, координати, вказівки щодо особливостей відтворення. Найважливішою характеристикою є моделі відтворення кольорів, які характеризуються таблицею.

Характеристики:

Кольорові моделі:

Типи зображень

Кількість бітів для збереження одного пікселя

Кількість пікселів у одному кілобайті

Один колір + тло

малюнки, діаграми, схеми, графіки, карти, та подібні креслення

1

8192

До 256 кольорів

до 8

> 1024

До 256 відтінків сірого

чорно-біле фото низької якості

до 8

> 1024

“Високий колір”

(high color)

кольорове фото

15

~ 512

“Істинний колір”

(true color)

високоякісне фото зі складною грою відтінків

24

~ 311

Таблиця 1. Основні види кольорових моделей та відповідні їм характеристики даних.

При роботі з невеликою кількістю кольорів вони кодуються номерами в реєстрі – палітрі. Палітра може бути довільною, яку доводиться зберігати разом із малюнком, чи стандартною, яку досить назвати на ім'я. Якщо використовується палітра з 28=256 кольорів, то для кодування кольору достатньо 8 біт = 1 байт. При використанні економнішої палітри, наприклад, 24 = 16 кольорів, які кодуються 4-ма бітами, матимемо подвійну економію машинної пам’яті.

Людське око розрізняє не більше від 26=64 рівнів яскравості. Відтак, для реалістичного відтворення відтінків сірого кольору можна було б обмежитися 6 бітами. Загальноприйняте 1-байтове кодування на 256 відтінків, має деяку надлишковість для компенсації технічних та розрахункових похибок. Якщо ж для простіших зображень обмежитися 4 бітами, то матимемо у своєму розпорядженні лише 24 = 16 відтінків сірого і кожен байт міститиме інформацію про два піксели.

Око сприймає 128 кольорів при 30 значеннях насиченості та 50 значеннях яскравості. Це складає 128 х 30 х 50 = 192 тис. кольорів. Якщо зображення не містить надто тонких колірних переходів, то високої якості цілком можна досягти, обмежившись 5 бітами на кожну з трьох колірних складових або 32 768 кольорами. На цьому ґрунтується так званий 15-бітовий стандарт “високий колір” (high color), що у багатьох випадках забезпечує цілком прийнятну якість. На практиці ж нерідко пам’ять під кожну точку зображення округлюється до 16 біт, тобто 2 байтів.

Нарешті найдосконаліший тип, придатний для відтворення найтоншої гри відтінків, використовує по 8 біт = 1 байт для 28 = 256 відтінків кожного з трьох кольорів. Всього це дасть 224 = 256 х 256 х 256 = 16,8 млн. кольорів. Це так званий або “істинний колір” (true color).

Найвідомішою кольоровою моделлю є RGB (червоний-зелений-синій), яка відповідає конструкції дисплеїв з трьома кольорами люмінофору. Найпростіші кольорові принтери також використовують всього три кольори чорнила. Проте фізичні процеси друку та інших способів відтворення зображень значно відрізняються від процесу висвітлення на дисплеї. Це спричинило появу ряду інших кольорових моделей, найвідомішою з яких є CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-blacK, тобто голубий-рожевий-жовтий-чорний; останній не позначається першою літерою, бо вона “зайнята” синім кольором з вищезгаданої моделі RGB). Для поліпшення якості та економічності друку у конструкції настільних принтерів поступово впроваджуються складні типографські технології з кольороподілом на шість, і навіть більшу кількість фарб, наприклад, CMYKRB у нових фотопринтерах славетної фірми EPSON. Відтак, мусять створюватись і відповідні кольорові моделі.
1   2   3   4   5   6

Схожі:

 Урок засвоєння нових знань
Навчальна. ознайомити учнів зі сферою застосування комп’ютерної графіки;  з поняттями цифрова графіка, векторна графіка, растрова...
 Урок засвоєння нових знань
Навчальна. ознайомити учнів зі сферою застосування комп’ютерної графіки;  з поняттями цифрова графіка, векторна графіка, растрова...
Зразок екзаменаційної вступної роботи з математики до 8 класу
Не виконуючи побудови графіка функції, знайдіть точку цього графіка, у якої абсциса на 3 більша за ординату
Комп'ютерна графіка. Векторна та фрактальна графіка. Векторна графіка...
Лінія є елементарним об'єктом, якому притаманні певні особливості: форма, товщина, колір, тощо. Любий об'єкт (прямокутник, еліпс,...
Застосування методів математичного аналізу ВІВТОРОК ДОТИЧНА ДО ГРАФІКА...
Приклад. Скласти рівняння прямої, перпендикулярної до дотич­ної до графіка функції у = 2х2 – 6х + 3, що проходить через точку М(1;...
Календарно-тематичне планування
Українська вишивка – традиційний вид оздоблення виробів. Матеріали, інструменти та пристосування для вишивання. Машинна вишивка
Урок №33 Тема. Функція у = х
Мета: домогтися засвоєння учнями властивостей функції у = х2 та виду і властивостей її графіка та способу застосування графіка функції...
З навчальної дисципліни «Основи нарисної геометрії та інженерна графіка»
Програмою навчальної дисципліни "Основи нарисної геометрії та інженерна графіка" передбачено засвоєння основних положень стандартів...
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...
Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


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