- •История развития комп графики
- •Основные понятия комп графики
- •Пиксельные данные и палитры
- •Цветовые пространства
- •Типы палитры
- •Векторные файлы.
- •Растровые файлы
- •Фрактальная графика
- •Сжатие данных
- •Физическое и логическое сжатие
- •Симметричное и ассиметричное сжатие
- •Адаптивное,полуадаптивное и неадаптивное кодир-ие
- •Сжатие с потерями и без потерь
- •Классификация приложений,использ-х алгоритм компрессии
- •Требования к приложениям,использ-х алгоритм компрессии
- •Групповое кодир-ие rle
- •Варианты группового rle-кодир-ия
- •Rle-схемы битового,байтового и пиксельного уровней
- •Rle-схемы с использованием флага
- •Rle-пакет вертикального повторения
- •Lzw-сжатие
- •Кодирование ccitt
- •Алгоритм Хаффмана для символьных групп
- •Сжатие jpeg
- •Этапы сжатия jpeg
- •Mpeg-сжатие
- •Сравнительный анализ mpeg-стандартов
- •Форматы графических файлов
- •Gif (CompuServe Graphics Interchange Format)
- •Jpeg (Joint Photographic Experts Group)
- •Png (Portable Network Graphics)
- •Tiff (Tagged Image File Format)
- •Adobe PostScript
- •Eps (Encapsulated PostScript)
- •Pdf (Portable Document Format)
- •Scitex ct
- •Adobe Photoshop Document
- •Adobe Illustrator Document
- •Macromedia FreeHand Document
- •CorelDraw Document
- •Pict (Macintosh QuickDraw Picture Format)
- •Wmf (Windows Metafile)
- •Bmp (Windows Device Independent Bitmap)
- •Rtf (Microsoft Rich Text Format)
- •Вопросы к экзамену по компьютерной графике
Пиксельные данные и палитры
Пиксельные данные,содерж больше 1 бита/пиксель могут: 1).представляться как набор индексов в палитре цветов 2).непосредственно определяться в соответ-ии со схемой определения цветов.
Палитра(карта цветов,индексов,табл перекодировки)-предст собой одномерн массив цветовых величин.С помощью палитры цвета задаются косвенно,посредством указания их позиции в массиве.При использ палитры данные записыв в файл в виде индексов,что позвол значит сократить объём памяти.
Растровые данные,в кот использ-ся палитра,наз растровыми данными с косвенной или псевдоцветной записью.Палитра обычно включается в тот же самый файл,где содерж изобра-ие.Каж пиксельное знач в таком файле рассм-ся как индекс палитры.Программа визуализации читает из файла пиксел значения и обращ к палитре за значением цвета.
//16 цв*3 байта=48 байт; 256цв*3 байта=768 байт.
320*200*1 байт=64000 байт+768 байт(на сохран палитры)=64768 байт.
320*200*3 байта=192000 байт.
Использование палитры целесообразно лишь в тех сл,когда объём памяти,занимаемой палитрой,во много раз меньше объёма растровых данных.Косвенное задание цветов удобно в след сл:1).когда необх знать кол-во цветов в изображ-ии 2).когда нужно измен цвета в исходном изображении(чёрн пиксели замен на зел).
Цветовые пространства
Чтобы передать цвет нужно задать нескол значений(обычно3),определ интенсивность кажд из основных цветов,кот смешивают для получения составных цветов.
Составной цветзадаётся упорядочен набором знач-ий и предст собой точку в цветовом простр
ве.Наиболее распр-м способом передачи цвета явл модель RGB,т.е. треплётом 3-х цвет-х компонентов.
//красн цв(255,0,0) или (100%,0,0); чёрный цв(0,0,0); белый цв(255,255,255).
Порядок следования цвет-х составляющих м.б. произвольный,а порядок и обработка-разные в различных форматах(RGB,GBR,BRG).
Типы палитры
1).Одноканал палитрапредусматрив только одну цвет величину для кажд элемента изображения,причём эта цвет величина явно указывает цвет пикселя.//каждый элем-т м.б. преставлен: (G)=223-вся палитра зел цв,интенс-ю от 0 до 255.
2).Многоканал палитрапредусм две или более цвет величины для кажд цвет элемента.//(215,120,18)-грязно-коричн цвет.
3).Пиксельно-ориентир палитрахранит все данные о цветах пикселей в виде последовател-ти битов в кажд элементе массива.//Тогда палитра им вид: (RGB)(RGB)(RGB).
4).Плоскостно-ориентир палитра-в ней цветовые составл-ие пикселя разделены:величины,соответ-ие определ цвет каналу,сохран вместе и палитра в этом случае сост из 3-х одноканал палитр по одной для каж цвет канала.//(RRR)(GGG)(BBB).
Одноканал пиксельно-ориентирован палитра сод-т одно пиксел значение на элемент.Многоканал пикс-ориентир палитра также хранит по одному пикселю на элемент,но каж пиксель сод-т два или более цвет-х каналов данных.Одноканал плоск-ориентир палитра хранит 1 пиксель на элемент и 1 бит на плоскость.Многоканал плоск-ориентир палитра сод-т одно знач цвет канала на элемент.
Кол-во элем-в палитры опред-ся по формуле 2n,гдеn-размер пиксельного значения.
Цвет
Рецептер человеч глаза различает цветов излучение в диапозоне длины волны от 380 до 770 нм.Волны различной длины восприним человеч глазом по-разному.Система визуал восприятия легче различает близко расположен цвета,особенно.если они разделены видимым объектом.Для восприятия цвета важное знач имеет то,как этот цвет получен.На дан момент не сущ-ет идеал цвет модели для представл цвета из-за разн способа его получения на различных устр-х.Всё множ-во цветов,кот получ-ся путём смешив-ия основных цветов,образуют цветовую гамму.В графичес файлах для представл цветов использ цвет модели:аддитивная и субтрактивная.
Аддитивная модель цветаполуч посредствомсложения основн цвета с чёрным.Чем больше интенс-ть добавляемого цвета,тем ближе результир-ий цвет к белому.Смешив всех основных цветов даёт чисто белый цвет.если их интенс-тьmax.И чисто чёрный,если интенс-тьmin. Аддитивный цвет среды явл самосветящимся.//цвет на мониторе.
Субтрактивная модель цветаполуч посредствомвычитания основн цвета из белого.Чем больше интенс-ть вычитаемого цвета,тем ближе результир-ий цвет к чёрному.Смешивание всех цветов созд чёрный цвет,когда знач их интенс-тиmax.Отсутствие всех основных цветов-белый цвет.Субтрактивные среды явл отражающими.//изображение на бумаге.
Модель RGB.Она явл аддитивной моделью.Если все три величины треплета им одинак знач,то это оттенки серого цвета.
Модель CMY(голубой-пурпурный-жёлтый).Она явл субтрактив моделью.Примен для получения цветов изображ на белой поверхн-ти.использ в большин-ве устр-в вывода.При освещении каж из основных цветов поглощает добавляющий его цвет:
голубой поглощает красный,пурпурный-зелёный,жёлтый-синий.
Теоретически,при вычитании всех основных цветов,результирующим явл чёрный.Но на практике получить чёрный цвет сложно и поэтому эта модель дополнена отдел чёрной цветовой компонентой
(CMYK)-это 4-х цветная печать.Значения представл в %.
Модель HSV(оттенок-насыщ-яркость(величина)).В этой модели не смешив основн цвета,а измен св-ва цвета.Здесьоттенок-это цвет.
Насыщ-ть(цветность)определяет кол-во белого в оттенке,т.е. в полн-ю насыщенном 100% оттенке не сод-ся белого и такой оттенок счит-ся чистым;если знач-ие насыщ-ти в оттенке присут-ет,то оттенок будет светлее по цвету.
//красн оттенок +50% насыщ =розовый цвет.
Яркость-интенсивность свечения цвета.Оттенок с высокой интенс-ю явл очень ярким;с низ интенс-ю-тёмным.Чёрный и белый цвет смешив-ся с основными цветами для получения оттенковtint,shade,tone.
Оттенок tintявл.чистым полн насыщенным цветом,смешан с белым.Оттенок shadeявл полн-ю насыщен цветом,смеш с чёрным.Оттенок tone-полн насыщен цвет,к кот добавлен серый.
Итак,насыщеннсть представл собой кол-во белого.Яркость-кол-во чёрного.Оттенок-это тот цвет,к кот добавляется белый и чёрный.
Сущ-ют модиф-ии этой модели:HIS(интенс-ть),HSL(люменесцент- освещён),HBL(яркость),YUV(Y,U,V-сигнал).Модель YUVоснована на линейном преобраз-ии данных вRGBизображ и примен-ся для кодир-ия цвета в телевидении.Y-полутон(яркость),U,V-цветность.
Сущ-ют модиф-ии этой модели:YCbCr,YPbPr,полутоновая модель(сост из чёрн,бел и оттенков серого).Бел и чёрн соответ-ют граничн знач-ям диапазона.Чёрн соответminинтенс-ти,белый-maxинтенс-ти.Эта гамма всех цветов серого цвета.Кажд точка состоит из 3-х составл-х с равной величиной основных цветов,
кот не им насыщ-ти и различ-ся только интенс-ю.
Цвет |
RGB |
CMY |
HSV |
красн |
255,0,0 |
0,255,255 |
0,240,120 |
жёлт |
255,255,0 |
0,0,255 |
40,240,120 |
зел |
0,255,0 |
255,0,255 |
80,240,120 |
синий |
0,0,255 |
255,0,0 |
160,240,120 |
чёрн |
0,0,0 |
255,255,255 |
180,0,0 |
белый |
255,255,255 |
0,0,0 |
160,0,240 |
серый |
127,127,127 |
127,127,127 |
160,0,120 |
Если изображ-ие непрозрачно,то не сущ-ет усл-ий,при кот-х можно наложить одно изображ на др и увидеть при этом видеть элем-ты нижнего изображения.Чтобы изображ могли накладыв-ся,для этого задаётся прозрачн-ть изображ на уровне или всего изображ или фрагмента или отдел пикселя.Прозрачн-ть
управл при помощи дополнител инф-ии,содерж-ся в кажд элементе пиксел-х данных.Каждому пиксел-ому
значению добавл-ся по крайней мере один оверлейный бит.Его установка позволяет программе визуал-ии
выборочно игнорир-ть те пиксельные значения,у кот-х этот бит установлен.
// 16 бит на 1 пиксел знач,то 16 бит =5 бит+5 бит+5 бит(3 цветовых канала)+1 оверл бит
Программа визуал-ии может переключ оверл бит,что будет пониматься.как команда:игнорировать дан пиксель.Т.о.,появится возм-ть наложить два изображ-ия,причём переключить оверл биты нужно в верхнем изображ,чтобы ч/з него было видно нижнее изображ-ие.Программа визуал-ии может выборочно переключать оверл бит пиксел-х знач-ий задан цвета,а также отключить отображ-ие любых областей изображ-ия,не окрашен-х в дан цвет.Процесс отключения любых областей изображ-ия и наложение разн-х
изображ-ий наз цветной рирпроекцией.
Сущ-ет также др вар-т наложения изображ за счёт измен нижней прозрачности и наклад-х картинок.В этом сл кажд пиксел знач-ие сод-т не один оверл бит,а обычно 8.
// 32 бита =8 бит+8 бит+8 бит+5 бит прозрачности.
8 бит прозрачности-альфа-канал
0-кажд пиксель полностью прозрачен
255-кажд пиксель полностью непрозрачен
Данные и прозрачн-ти могут сохран-ся,как в виде пиксел-х данных,так и в виде четвёрки плоск-ти,сохран тем же способом,что и данные палитры.Инф-ия о прозрачн-ти также может сохран в виде отдел блока,не зависящего от остал данных изображ-ия.Это позволяет манипулир-ть данными о прозрачн-ти отдельно от данных изображ-ий.