Представление графической информации в эвм

Любой цвет может быть представлен точкой в 3-хмерном пространстве, причем координаты должны быть линейно-независимы. Цвет может быть излучаем и отраженным, соответственно модели бывают на основе сложения и вычитания.

1. Модель на основе сложения

RGB (red - красный, green - зеленый, blue - голубой). Все цвета получаются путем сложения 3-х основных цветов (красного, зелёного, голубого).

2. Модель на основе вычитания

CMY(K) (циан – небесно-голубой, маджента – пурпурный, елоу - желтый, (blacK - черный)), если всё вычесть получается черный.

Как и любая другая информация в ЭВМ, графические изображения хранятся, обрабатываются и передаются по линиям связи в закодированном виде - т.е. в виде большого числа бит- нулей и единиц. Существует большое число разнообразных программ, работающих с графическими изображениями. В них используются самые разные графические форматы - т.е. способы кодирования графической информации. Расширения имен файлов, содержащих изображение, указывают на то, какой формат в нем использован, а значит какими программами его можно просмотреть, изменить (отредактировать), распечатать.

Растровые графические устройства

Растровые графические устройства появились в середине 70-х гг. XX в. в резуль­тате широкого распространения телевизионных технологий. С тех пор они стали основным видом графических устройств благодаря высокому соотношению «качество — цена».

При использовании растровой графики с помощью определенного числа бит кодируется цвет каждого мельчайшего элемента изображения - пикселя. Изображение представляется в виде большого числа мелких точек. При использовании растрового способа в ЭВМ под каждый пиксель отводится определенное число бит, называемое битовой глубиной. Каждому цвету соответствует определенный двоичный код (т.е. код из нулей и единиц). С каждым увеличением возможного количества цветов (палитры) вдвое, увеличивается объем памяти, необходимый для запоминания изображения.

В растровой графике используется такое понятие, как разрешение – количество точек на единицу длины.

Разрешение оригинала – dpi (dot per inch – точек на дюйм), это то разрешение с которого сканируется.

Экранное разрешение – ppi (пикселов на дюйм).

Размер пикселя не постоянен и зависит от:

• Разрешения экрана

• Коэффициента масштабирования

• Разрешения оригинала

• Разрешения печати

• Глубины цвета

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ СТОРОНЫ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ:

• Реалистичность

• Одинаковое поддержание общих файлов (jpg, gif, tif, png,bmp)

НЕДОСТАТКИ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ:

• Основным недостатком растровой графики является большой объем памяти, требуемый для хранения изображения. Это объясняется тем, что нужно запомнить цвет каждого пикселя, общее число которых может быть очень большим.

• не всегда удобна

Векторные графические устройства

Векторные графические устройства появились в середине 60-х гг. XX в.

Основные недостатки устройств векторной графики - мерцание изображения (из-за необходимости частого пересохранения) и высокая стоимость.

Преимущества - дисплейное устройство может иметь высокое разрешение, прямые линии получаются действительно прямыми, а не ступенчатыми. К тому же векторные устройства позволяют отображать динамическую анимацию.

Базовый элемент векторной графики – линия. При использовании векторной графики в памяти ЭВМ сохраняется математическое описание каждого графического примитива - геометрического объекта (например, отрезка, окружности, прямоугольника), из которых формируется изображение. В частности, для обрисовки окружности достаточно запомнить положение ее центра, радиус, толщину и цвет линии. По этим данным соответствующие программы построят нужную фигуру на экране дисплея. Такое описание изображения требует намного меньше памяти (в 10 - 1000 раз), чем в растровой графике, поскольку обходится без запоминания цвета каждой точки рисунка.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ СТОРОНЫ ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ:

• Хорошая масштабированность

• Относительно низкий объем файлов

• Качество вывода зависит только от устройства вывода

НЕДОСТАТКИ ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ:

• Основным недостатком векторной графики является невозможность работы с высококачественными художественными изображениями, фотографиями и фильмами. Природа избегает прямых линий, правильных окружностей и дуг. К сожалению, именно с их помощью (поскольку эти фигуры можно описать средствами математики, точнее - аналитической геометрии) и формируется изображение при использовании векторной графики. Поэтому основной сферой применения векторной графики является отрисовка чертежей, схем, диаграмм и т.п.

• Нереалистичность изображений

• Различные файлы редакторами поддерживаются по-разному