Предмет	Основи інформатики та обчислювальної техніки	Лк №9
Тема заняття	Комп’ютерна графіка. Графічні редактори Paint та Рaint.net
Мета заняття	Засвоїти відомості про графічні редактори та основні формати графічних файлів. Знати класифікацію графічної інформації та принципи формування зображення. Формувати початкові навички роботи в графічному редакторі Paint, засвоїти його призначення, ознайомитись із інтерфейсом програми та її можливостями; сприяти розвитку логічного та аналітичного мислення, уваги, уяви, пам’яті; виховувати культуру письма, мови та поведінки.
Вид заняття	Лекція
Тип заняття	Засвоєння нових знань Формування нових умінь і навичок
Забезпечення заняття	Текст лекції
Категоріально-понятійний масив навчальної теми	Графіка, комп’ютерна графіка, піксель, растрове, векторне зображення, векторна графіка, тривимірна графіка, Фрактальна графіка, растрові, векторні, мета файлові формати, графічний редактор
Студенти повинні знати	Класифікацію графічної інформації та принципи формування зображення. Основні формати графічних файлів. Призначення графічного редактора Paint. Інтерфейс програми та її призначення.
Студент повинен вміти	Запускати графічний редактор Paint Створювати елементарні малюнки за допомогою даної програми
Література	Гаєвський О.Ю. Інформатика 7-11 кл.: Навч.посіб. – К.: А.С.К., 2007. Зарецька І.Т. та ін. Інформатика: Підручник для 10-11 кл. /І.Т. Зарецька, А.М. Гуржій, О.Ю. Соколов. – К.: Форум, 2004. http://paintnet.org.ua

1. Організаційний момент.

II. Мотивація діяльності.

Під терміном "графіка" звичайно розуміють візуальне (тобто те, що сприй­мається зором) зображення будь-яких реальних або уявних об'єктів. Чи малює художник пейзаж, чи креслить конструктор креслення, чи малює дитина на ас­фальті «класики» - усе це процеси створення графіки. Особливе місце в роботі з зображеннями посідає комп'ютерна графіка та програми для її створення.

III. Повідомлення теми і мети заняття.

IV. Повідомлення нового матеріалу.

План:

1. Поняття комп’ютерної графіки.

2. Векторна графіка у середовищі офісних програм Microsoft.

3. Графічний редактор Paint.

4. Графічний редактор Рaint.Net:

1. Інтерфейс програми. Інструмент Чарівна паличка, Клонування, Заміна кольору, Градієнт.

2. Переваги та можливості програми.

3. Шари та режими змішування у програмі Paint.NET.

1. Поняття комп’ютерної графіки. Під терміном “графіка” звичайно розуміють результат візуального подання реального або уявного об’єкта, отриманий традиційними методами – малюванням або друкуванням.

Комп'ютерна графіка - це графіка, яка обробляється і відображається засобами обчислювальної техніки. Для відображення графіки використовують монітор, принтер, плоттер тощо.

Комп'ютерна графіка застосовується для візуалізації даних у різних сферах людської діяльності:

- в медицині – комп’ютерна томографія;

- в науці - наприклад, для наочного зображення складу речовини, побудови графіків; - в дизайні - для реклами, поліграфії, моделювання, та ін.

Види комп’ютерної графіки:

В залежності від способу формування зображення, комп'ютерну графіку можна поділити на: 1. растрову; 2 . векторну; 3. фрактальну; 4. тривимірну.

За способами представлення кольорів комп'ютерна графіка поділяється на: 1. чорно-білу; 2. кольорову.

За спеціалізацією в різних галузях, комп'ютерна графіка є: 1. інженерною; 2. науковою; 3. web-графікою; 4. комп'ютерною поліграфією.

Растрова графіка Растрове зображення – це набір пікселів, тобто кольорових точок, розташованих на правильній сітці.

Ви можете будь-який малюнок на папері розкреслити вертикальними і горизонтальними лініями так, щоб утворилася правильна сітка з квадратними комірками. Заповніть кожну комірку однорідним кольором, що найбільше підходить для цієї частини малюнка. У результаті ви отримаєте растровий малюнок.

Важливою характеристикою растра є його роздільна здатність, тобто кількість пікселів на одиницю довжини. Значення роздільної здатності звичайно записується в одиницях dpi. Наприклад, роздільна здатність відбитка лазерного принтера – 600 dpi.

Коли говорять про растрову графіку то важливе місце посідає поняття глибини кольору зображення. Глибина кольору - характеризує максимальне число кольорів, які використані у зображенні.

У растровій графіці всі крапки, складові зображення, - це абсолютно незалежні утворення зі своєю яскравістю і кольором. Якщо відвести на кожен піксел поодинці двійковому розряду, то в такому короткому слові можна запам'ятати тільки два стани графічного елементу: чорне і біле. Хай крапкам відповідає кодові послідовності, що складаються з восьми двійкових розрядів. В цьому випадку можна занести в пам'ять комп'ютера інформацію про 2⁸ = 256 градаціях яскравості. Із зростанням довжини кодового слова збільшується кількість деталей картинки, які можна зберегти в пам'яті обчислювальної системи.

За допомогою 24 (8 + 8 + 8) біт можна закодувати багату колірну палітру, що складається з 16,7 (28*28*28) мільйонів квітів і відтінків. Пояснимо це твердження.

Відомо, що кожен видимий колір можна представити у вигляді композиції трьох базових координат - червоною (Red, R), зеленою (Green, G) і синій (Blue, В). У комп'ютерній графіці ці координати часто називають каналами. На кожен канал відводиться по вісім двійкових розрядів, що дає можливість кодування 256 градацій яскравості колірної координати. Оскільки яскравості каналів є незалежними, то загальне число доступних квітів знаходиться по формулі 256*256*256 = 16 777 216. Цей спосіб генерації кольору називається аддитивною моделлю (аддитивною системою, системою RGB), а колірний простір, що складається з 16 777 216 елементів, іноді іменують True Color.

Існує декілька типів зображень із різною глибиною кольору:

• чорно-білі;

• у відтінках сірого;

• з індексованими кольорами;

• повноколірні;

Чорно-білі зображення. На один піксел зображення відводиться 1 біт інформації - чорний та білий. Глибина кольору - 1 біт.

Піксел сірого зображення кодується 8 бітами (1 байт). Глибина кольору - 8 біт, піксел може приймати 256 різних значень - від білого (255) до чорного (0 яскравості).

Зображення з індексованими кольорами. Перші кольорові монітори працювали з обмеженою колірною гамою (16, згодом 256 кольорів). Такі кольори називаються індексованими і кодуються 4 або 8 бітами у вигляді колірних таблиць. В такій таблиці всі кольори вже визначені і можна використовувати лише їх.

Повноколірні зображення. Глибина кольору не менше як 24 біти, що дає можливість відтворити понад 16 мільйонів відтінків. Повноколірні зображення називаються True Color (правдивий колір). Бітовий об'єм кожного піксела розподіляється по основних кольорах обраної колірної моделі, по 8 бітів на колір. Колірні складові організуються у вигляді каналів, спільне зображення каналів визначає колір зображення. Повноколірні зображення на відміну від вище розглянутих є багатоканальними і залежать від колірної моделі (RGB, CMY, CMYK, Lab, HBS), які різняться за глибиною кольорів і способом математичного опису кольорів.

Інтенсивність тону (світлота). Поділяється на 256 рівнів. Більше число градацій не сприймається людським оком і є надлишковим. Менша кількість погіршує сприйняття інформації (мінімальним є 150 рівнів). Для відтворення 256 рівнів тону достатньо мати розмір комірки растра 16х16 точок.

Джерелом растрових даних є також спеціальні пристрої введення: сканери, відеокамери, цифрові фотоапарати.

Растрова графіка використовується в випадках, коли потрібна висока точність в передачі кольорів і напівтонів. Однак при цьому розміри файлів суттєво збільшуються з ростом роздільної здатності (одиниці, десятки і сотні Мбайт). До недоліків растрової графіки, окрім великих розмірів файлів, слід віднести пікселізацію зображень при їх збільшенні та деформацію при зменшенні.

Растрові зображення, призначені для високоякісного друку, мають дуже великий обсяг. Щоб уникнути проблеми великих графічних файлів, часто використовують інший спосіб подання зображень – векторний.

Векторна графіка. Ідея векторного зображення полягає в описі елементів зображення за допомогою математичних формул. Для цього зображення розкладається на прості об'єкти – примітиви. Основні графічні примітиви: лінії, еліпси, кола, многокутники, зірки тощо.

Примітиви створюються на основі ключових точок, що визначаються у вигляді набору чисел. Програма відтворює зображення шляхом з'єднання ключових точок.

Для опису різних геометричних фігур потрібні ключові точки різних типів. На векторні об'єкти розкладаються не тільки геометричні фігури й різні малюнки, а й текст.

Векторна графіка зручна для зберіганні і обробки зображень, що складаються з ліній, або можуть бути розкладені на прості геометричні об’єкти. Векторні дані легко масштабувати та виконувати над ними інші перетворення (наприклад, повертання зображення, додавання, видалення або зміну окремих елементів зображення). Поряд з цим векторні файли важко застосувати для зберігання складних фотореалістичних зображень. Векторні дані краще відображаються на векторних пристроях виводу (плотерах, дисплеях з довільним скануванням). Ефективно векторну графіку можна відобразити тільки на растрових дисплеях з високою роздільною здатністю. Візуалізація векторних даних може вимагати значно більше часу, ніж візуалізація растрових даних рівної складності.