Тема: Основы компьютерной графики

Виды компьютерной графики.

Растровая графика. Разрешающая способность.

Векторная графика. Фрактальная графика.

Понятие цвета. Цветовые модели.

СРС: Форматы графических данных

Виды компьютерной графики

Компьютерная графика – область информатики, изучающая методы и средства создания, обработки, сохранения и отображения изображений с помощью аппаратных и программных средств компьютера.

Классификация

В зависимости от способа формирования изображения компьютерную графику принято разделять на 3 вида:

• растровую (рис.1)

• векторную (рис.2)

• фрактальную (рис.3)

Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика (рис.4), изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображения.

В зависимости от цвета различают:

• черно-белую графику;

• цветную графику.

В зависимости от области применения различают:

• инженерную графику (чертежи, схемы и т.д.);

• научную графику (графики, гистограммы и т.п.);

• Web–графику (для сети Internet);

• компьютерную полиграфию (издательские системы и др.);

• анимацию (игры, мультфильмы и т.п.) и др.

Компьютерная графика является наиболее бурно развивающейся областью информатики, которая тянет за собой всю компьютерную индустрию.

Растровая графика

Под растром понимают совокупность элементов изображения, выстроенных определенным образом. Чаще всего эти элементы образуют сетчатое поле, состоящее из ячеек. В итоге растровое изображение напоминает лист клетчатой бумаги, на которой клетки (ячейки) закрашены соответствующем цветом.

Основной элемент растрового изображения принято называть:

в общем случае

• пиксель (pixel) – как отдельный элемент растрового изображения;

и в частном случае –

• видеопиксель – отдельная точка на экране монитора;

• точка – как отдельная точка на изображении, напечатанном на принтере.

Цвет каждого пикселя кодируется с помощью комбинации битов. Чем больше используется битов, тем большее количество оттенков цветов для каждого пикселя можно получить. Число битов, используемых для кодирования пикселя, называется глубиной цвета.

Наиболее простой способ задания растрового изображения – черный и белый пиксели. Для хранения такого типа пикселей требуется 1 бит.

При задании цветов используют значительно большее количество битов:

- 16 бит (High color) – 65536 цветов;

- 24 бит (True color) – более 16 млн. цветов.

Растровые форматы используют для изображений со сложными гаммами цветов, оттенков и формами (фотографии, рисунки худ. и т.п.).

Недостатки растровых изображений:

• при увеличении разрешения изображения размер файла сильно возрастает, соответственно для хранения изображения требуется большее количество памяти (до десятков Мб);

• снижение качества при масштабировании.

Разрешающая способность

Для растровых изображений особо важное значение имеет понятие разрешения (разрешающей способности), выражающее количество точек на единицу длины. Чем больше этот показатель, тем выше качество изображения.

Различают:

1.Разрешение оригиналов.

Измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi) и зависит от требований к качеству изображения, размеру файла, способу оцифровки, формату файла и др. параметрам. В общем случае действует правило: чем выше требования к качеству изображения, тем выше должно быть разрешение.

2. Разрешение экранного изображения.

Для экранных копий разрешение измеряется в пикселях на дюйм. При этом размер пикселя измеряется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200, …)

Для экранной копии достаточно разрешения 72 dpi.

3. Разрешение печатного изображения.

Размер точки растрового изображения как для твердой копии (бумага), так и для экрана зависит от примененных методов и параметров растрирования оригинала.

При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (lines per inch – lpi) и называется линиатурой.

Для распечатки на цветном или лазерном принтере достаточное разрешение 150-200 dpi. Для вывода на специальном фото-устройстве – 200-300 dpi.