ОСНОВИ КОМП'ЮТЕРНОЇ ГРАФІКИ

1)  Поняття комп'ютерної графіки (презентація "Види комп'ютерної графіки")

Програмні засоби комп’ютерної графіки – прикладне середовище, призначене для створення і редагування графічних зображень.

Класифікація програмних засобів комп’ютерної графіки:

1.     Графічні редактори.

2.     Програми для перегляду графічних зображень.

3.     Багатофункціональні графічні пакети.

Графічний редактор – це прикладна програма, яка дає користувачеві змогу створювати й редагувати на екрані комп'ютера зображення та зберігати їх для подальшого використання.

Залежно від того, із зображеннями якого типу працюють у середовищі графічного редактора, його називають:

Ø      растровим (Microsoft Paint, Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint та інші);

Ø      векторним (CorelDRAW, Adobe Illustrator, Corel Xara та інші);

Ø      тривимірним (3D-Studio Мах, Maya та інші).

2)      Джерела растрових зображень

Растрові зображення можна отримати, скануючи малюнки, фотографії і фотоплівки за допомогою сканера, фотографуючи об’єкти цифровим фотоапаратом або цифровою відеокамерою, малюючи рисунки на графічному планшеті. Їх також можна створювати за допомогою спеціальних програм опрацювання графічних даних –  графічних редакторів.

Використовується растрова графіка в поліграфічних і електронних виданнях, в Інтернеті в тих випадках, коли потрібно якісно передати повну гаму відтінків кольорів зображення.

Растр – це прямокутна сітка точок, формуючих зображення на

екрані монітора.

Кожна точка растру характеризується двома параметрами: своїм положенням на екрані і своїм кольором, якщо монітор кольоровий, чи ступенем яскравості, якщо монітор чорно-білий.

Растрова графіка являє собою зображення у вигляді масиву цифр. Тому при великому збільшенні всі зображення виглядають як мозаїка (сітка), яка складається з найменших комірок.

Сама сітка отримала назву растрової карти, а її формуючі елементи називаються пікселем.

Піксел – це найменший елемент зображення, відтворюючий комп’ютером.

Формати растрових зображень:

BMP: Зображення в цьому форматі зберігаються у файлі попіксельно, без стиснення, тому розміри таких файлів досить великі. Стандартне розширення імені файлів цього типу bmp.

JPEG: Цей формат використовує ефективні алгоритми стиснення даних, що дає змогу зменшити розмір графічних файлів. Але це досягається за рахунок втрати частини даних погіршення якості зображення. Для файлів цього формату стандартним розширенням імені є jpg або jpeg.

GIF: «Найщільніший» з графічних форматів, які використовують стиснення без втрати даних. Його застосування дає змогу зменшити розміри файлів у кілька разів. Цей формат призначений для зберігання зображень, що містять до 256 кольорів (наприклад, мальовані ілюстрації), а також анімованих зображень. Стандартне розширення імен файлів даного типу gif.

PNG: Універсальний формат графічних файлів, який має високий ступінь стиснення даних у файлі без їх втрати. Підтримує прозорий фон. Стандартне розширення імен файлів даного типу png.

TIFF: Файли цього формату зберігають зображення з високою якістю і тому широко використовуються в поліграфії, при скануванні зображень. Недоліком цього типу є великий розмір файлів. Стандартне розширення імен файлів цього формату tif або tiff.

Існують й інші формати растрових графічних файлів, такі як PCX, IFF, LBM, IMG, MAC, MSP, PGL.

Для документів, які передаються мережею Інтернет, дуже важливим є незначний розмір файлів, оскільки від цього залежить час передавання даних. Тому при підготовці веб-сторінок використовують графічні формати, які мають високий коефіцієнт стиснення даних: JPEG, GIF, PNG.

Відео Формати растрових зображень

3)      Параметри растрових зображень

Будь-яке графічне зображення як єдиний графічний об’єкт має певні параметри. Розглянемо деякі з них: фізичний розмір, роздільна здатність зображення, глибина кольору, колірна модель.

Важливою властивістю графічного зображення є його фізичний розмір, який визначає розміри малюнка по вертикалі й горизонталі. Значення цього параметра зображення задається під час його створення і може бути вказане в одиницях довжини (сантиметрах, дюймах) або точках (пікселях). Під час створення зображення для демонстрації на екрані його розміри доцільно задати в пікселях, щоб знати, яку частину екрана воно займає. Якщо зображення готують для друку, то його розміри задають у сантиметрах або дюймах, щоб визначити, яку частину аркуша воно займає.

Другою властивістю зображення є його роздільна здатність, яка вимірюється в кількості пікселів на дюйм (dрі). Так, для екранного зображення достатньо, щоб воно мало роздільну здатність 72 dрі, а для друку на кольоровому принтері –  не менше ніж 300 dрі. Значення цього параметра задається під час створення зображення і може бути змінено за умови редагування, що автоматично призведе до зміни розміру файла зображення.

Для кодування кольору пікселя зображення може бути відведена різна кількість бітів. Залежно від цього може бути відтворена різна кількість кольорів. Чим більша довжина двійкового коду кольору пікселя, тим більше кольорів можна використати в зображенні.

Число бітів, що використовуються для кодування кольору пікселя, називається глибиною кольору. Від глибини кольору залежить розмір файла, в якому подається зображення. У таблиці 1 наведено значення деяких параметрів зображення при різній глибині кольору.

Табл. 1. Залежність розміру файла від глибини кольору

Глибина кольору (біт)	Кількість відтворюваних кольорів	Розмір файла зображення   640×480 пікселів
1	2	37,5 Кбайта
4	24=16	150 Кбайтів
8	28=256	300 Кбайтів
16	216=65 536	600 Кбайтів
24	224=16 777 216	900 Кбайтів
32	232=4 294 967 296	1,17 Мбайта

Розпочинаючи створення растрових зображень на комп’ютері, бажано знати, яким приблизно буде розмір майбутнього графічного файла. Це допоможе більш раціонально використовувати місце на диску й точніше підходити до задання параметрів зображення.

Оцінити розмір файла із зображенням можна за кількістю графічної інформації, що міститься в ньому:

V=d⋅W⋅H,

де d –  глибина кольору (у бітах), W і H –  відповідно ширина й висота зображення, виражені в пікселях.

Якщо зображення потрібно вивести не на екран, а на лазерний принтер або поліграфічну машину (для друкування обкладинки книжки), доводиться збільшувати роздільну здатність зображення до 300 dрі і вище. Обсяг графічної інформації при цьому істотно зростає. Так, для зображення розміром 28×21  см, що має роздільну здатність 300 dрі, кількість інформації становить приблизно 24 Мб.

4.   Колірні моделі.

Колірна модель - це абстрактна модель опису представлення кольорів у вигляді наборів чисел, зазвичай з трьох або чотирьох значень, які називаються колірними координатами.

Колірна модель є системою кодування кольорів, яка використовується для зберігання, відображення на екрані і друку зображення.

 Основні колірні моделі: RGB; CMYK; Lab; HSB; HSL; GrayScale та ін.

Рис.1.Колірні моделі RGB та CMYK

Модель RGB (від англ. Red, Green, Blue — червоний, зелений, синій) — адитивна колірна модель, яка описує спосіб синтезу кольору, за якого червоне, зелене та синє світло накладаються разом, змішуючись у різноманітні кольори. Широко застосовується в техніці для відображення зображення за допомогою випромінювання світла.

Колір описується трьома цифровими значеннями з діапазону від 0 до 255. Відтак кожний базовий колір може мати 256 відтінків. Цифрові значення записуються у порядку згадування базових кольорів у назві моделі: червоний, зелений і синій. Наприклад, чистий червоний колір у моделі RGB подається як 255, 0, 0 (червона складова є максимальною, зелена і синя — відсутні), чистий зелений — як 0, 255,0, а синій — як 0, 0, 255.

Модель CMYK (від англ. Cyan, Magenta, Yellow, Key color –блакитний, пурпурний, жовтий,чорний) — субтрактивна модель, кольори якої базуються на відніманні частки спектра падаючого світла (білого). Використовується у поліграфії, перш за все при повноколірному друку.

Це субтрактивна модель (така, що віднімає), оскільки кольори в ній утворюються відніманням від чорного кольору базових кольорів: блакитного (Cyan), пурпурового (Magenta) і жовтого (Yellow). Вони утворюють так звану поліграфічну тріаду і називаються тріадними. У колірній моделі CMY рівень складових кольору задається значеннями із діапазону від 0 до 100 % (величина 100 % у цій моделі відповідає 255 одиницям моделі RGB).

Хоча чорний колір можна утворити змішуванням кольорових фарб, на практиці ідеально чорного кольору досягти важко. До того ж неекономно витрачати три фарби там, де можна витратити одну – чорну. Тому до схеми CMY було добавлено окремо чорний колір.

Модель Lab — система задання кольорів, що використовує як параметри освітленість, відношення зеленого до червоного та відношення синього до жовтого. Ці три параметри утворюють тривимірний простір, точки якого відповідають певним кольорам.

Колірна модель Lab використовується в багатьох програмах як проміжна ланка на час переходу від однієї колірної моделі до іншої, тому що має найбільший порівняно з рештою моделей колірний діапазон.

ПЕРЕВІР СЕБЕ