Тема: Компьютерная графика

Компьютерная графика - раздел информатики, который изучает средства, способы создания и обработки графических изображений при помощи компьютерной техники

Вопросы:

1 - растровая графика

2 - векторная

3 - фрактальная графика

4 - цветовые модели

5 - графические форматы

виды компьютерной графики:

- растровая (наименьший элемент - точка)

- векторная (линия)

- фрактальная (треугольник)

Применение компьютерной графики:

- растровые изображения используются для разработки электронных и полиграфических изданий

- векторные изображения используются для разработки рекламных буклетов и дизайнерских работ

- фрактальная графика используется при разработке развлекательных программ

Для создания растровых чаще при создании используют сканер, другие цифровые устройства

Для создания других пользуются компьютерными программами и языками программирования

Растровое изображение составляется из мельчайших точек - цветных квадратиков одинакового цвета (при приближении его видны отдельны пикселы, при отдалении видно изображение)

Кодирование растровых изображений

Растровое изображение похоже на лист бумаги, на котором каждая клеточка окрашена определенным цветом. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (черная или белая точка)

Изображение может иметь различное разрешение, которое определяется количеством точек по вертикали и горизонтали.

Совокупность точечных строк образует графическую сетку (растр)

Качество растрового изображения зависит от разрешения - количества пикселей на дюйм квадратный. Чем выше разрешение, тем более точно воспроизводятся детали изображения. Однако увеличение разрешения приводит к увеличению размеров файла.

Растровые графические редакторы:

Adobe PhotoShop

Corel Photo-Paint

Достоинства: высокое качество изображений, легкий вывод на печать

Недостатки: большой объем занимаемой информации, потеря качества информации при изменении размера.

Векторная графика

является объектной, основным элементом является контур или линия.

Векторное изображение масштабируется без потери качества. Масштабирование изображений происходит при помощи математических операций. Параметры примитивов просто умножаются на коэффициент масштабирования.

Векторное изображение можно расчленить на отдельные элементы - линии или фигуры и каждый трансформировать независимо.

Векторные графические редакторы:

Corel

Adobe Illustrator

AutoCAD

Достоинства векторных программ: относительно небольшой объем файлов, возможность масштабирования без потери качества

Недостатки: качество оставляет желать лучшего

Фрактальная графика

Фрактал - рисунок, состоящий из подобных между собой элементов, вычисляемая графика, но отличается тем, что никакие объекты в памяти ПК не хранятся. Изображение строится по уравнению.

Простейшим элементом является фрактальный треугольник.

Одним из основных свойств является самоподобие.

Достоинства фрактальной графики: в файле фрактального изображения сохраняются только алгоритмы и формулы.

Недостаток: трудность восприятия коэффициентов формул, изменения параметров.

Цветовые модели

Цвета образуются в природе двумя противоположными путями:

1 - Источники света внушают глазу определенный цветовой диапазон самого испускаемого света.

2 - Отраженное излучение, воспринимаемое глазом как окраска предметов.

Для описания излучаемого и отражаемого цвета используют разные цветовые модели:

RGB

CMYK

HSB

Модель RGB основана на отражении трех основных излучаемых цветов: красном, синем и зеленом.

При наложении одного компонента на другой яркость суммарного цвета увеличивается.

[Дети мои! Не забудьте о геморе при сохранении базы данных для экзамена на сервак. Имя базы должно быть в латинке, состоять лишь из восьми символов.]

Цветовая модель RGB, при котором суммируются яркости составляющих компонентов, называется аддитивной (суммирующей)

В этой модели значения 0,0,0 соответствуют черному цвету, 255,255,255 - белый, красный - 255,0,0, зеленый - 0,255,0, синий - 0,0,255. Данные цвета являются основными.

Цветовая модель CMYK.

Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра и отражают оставшееся излучение. чем больше краски на бумаге, тем больше цвета он поглощает и меньше отражает. Цвета, которые используют белый свет, вычитающие из него определенные участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными).

Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а цвета, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого. Голубой получается вычитанием из белого красного, пурпурный - из белого зеленого, желтый - из белого синего.

Существенную трудность в полиграфии составляет получение черного цвета. В данную цветовую модель добавлен еще и черный цвет. Ему эта модель обязана буквой B в конце названия.

Готовое изображение перед печатью разделяют на четыре одноцветные изображения. Этот процесс называют цветоделением.

Цветовая модель HSB. Самая интуитивно понятная и удобная для человека.

Основана на цветах модели RGB, но имеет другую систему координат. В модели присутствуют компоненты насыщенности, яркости и контраста цвета.

Цветовая модель LAB.

Достоинством этой модели является ее независимость от способа производства цвета, в ее системе можно описывать как цвета печати, так и цвета, излучаемые монитором. Для построения модели LAB также используют три компонента - освещенность, яркость и интенсивность. Канал А хранит инфу о тонах от зеленого до пурпурного, Канал В от голубого до желтого.

Графические форматы:

Способ размещения графических данных при их сохранении в файле определяет графический формат файла. Различают форматы файлов растровых и векторных изображений. Растровые изображения сохраняются в файле в виде прямоугольной таблице, в каждой клеточки которой записан двоичный код пиксела точки с цветом. Такой файл хранит данные и о других свойствах графического изображения, а также алгоритме его сжатия.

Векторные изображения сохраняются в файле как перечень объектов, значений их свойств, координат, размеров, цветов и т.п.

Формат файла влияет на объем памяти, который занимает этот файл. Наиболее распространенные форматы файлов.

BMP - для хранения векторной информации.

GIF - Не зависящий от аппаратного обеспечения, позволяет неплохо сжимать файлы

JPG - не формат, а алгоритм сжатия, лучше сжимает растры фото-качества, нежели объекты и логи.

TIF - подходит только в случае передачи растровой графики, ему доступен весь цветовой диапазон, возможность сохранения с применением нескольких типов сжатия. Используется для безпотерьной передачи графической информации.

Существуют универсальные форматы графических файлов, которые одновременно поддерживают и векторы, и растр.

PDF - под сохранение идут и растры, и векторы + гиперссылки и др. Размеры доков достаточно малы, возможен только их просмотр.

EPS - для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах. Формат позволяет сохранить векторный контур, который будет ограничивать растровое изображение.