1. Модели цвета.

Модель RGB

Цветов огромное количество, однако при цветовосприятии человеческим глазом непосредственно воспринимаются три цвета — красный, зеленый, синий. Остальные цвета образуются при смешивании этих трех основных. Именно на данных цветах основана цветовая модель RGB (по первым буквам английских названий базовых цветов этой модели — Red (красный), Green (зеленый), Blue (синий)). При сложении (смешении) двух основных цветов результат осветляется (речь идет о световых лучах определенного цвета, чем больше света, тем светлее).

красный + зеленый = желтый

зеленый + синий = голубой

синий + красный = пурпурный

Если смешиваются все три цвета, в результате образуется белый. Цвета этого типа называются аддитивными.

Смешав три базовых цвета в разных пропорциях, можно получить все многообразие оттенков. В модели RGB количество каждого компонента измеряется числом от 0 до 255, то есть имеет 256 градаций. Цветовые компоненты иначе называются каналами.

RGB — трехканальная цветовая модель. Эта модель представляется в виде трехмерной системы координат. Каждая координата отражает вклад каждой составляющей в результирующий цвет в диапазоне от нуля до максимального значения. Внутри полученного куба и «находятся» все цвета, образуя цветовое пространство.

Применение: в этой модели кодирует изображение сканер, и отображает рисунок экран монитора.

Модель CMYK

В цвета модели CMYK окрашено все, что не светится собственным светом. Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, их освещающего. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты окрашены в разные цвета.

Цвета, которые сами не излучают, а используют белый свет, вычитая из него определенные цвета называются субтративными («вычитательными»).

Для их описания используется модель CMYK. В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого цвета основных аддитивных цветов модели RGB. Понятно, что в таком случае и основных субтративных цветов будет три, тем более, что они уже упоминались:

белый - красный = голубой

белый - зеленый – пурпурный

белый - синий = желтый

При смешениях двух субтративных составляющих результирующий цвет затемняется (поглощено больше света, положено больше краски).

CMYK — четырехканальная цветовая модель. С — это Cyan (голубой), М — это Magenta (пурпурный), Y — Yellow (желтый), а (внимание!) К — это BlасК (черный), то есть из слова взята не первая, а последняя буква.

Модел CMYK аналогична модели RGB, в которой перемещено начало координат.

Применение. Так как модель описывает реальные полиграфические краски, ее используют для получения полиграфического оттиска.

2. Области применения компьютерной графики.

Компьютерная графика — область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира.

Области применения компьютерной графики подразделяются:

-двумерная графика

-полиграфия

-веб-дизайн

-мультимедиа

-3D графика и ком-ая анимация

-видеомонтаж

Двумерная графика:

-растровая графика

-векторная графика

-фрактальная графика

3. Растровая и векторная графика. Ее преимущества и недостатки.

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

ВГ – создание изображения на основе математического описания.

Изображение состоит из прямых и кривых линий.

Вектор задаётся числами координат и началом координата конца. Такой подход снижает хранения изображения.

+ 1) возможность масштабировать; 2) редактирование легче; 3)высокая точность изображения.

- 1) экспорт из РГ в ВГ не реализован; 2) ВГ ограничена создание живописных объектов. Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как делает это сканер в РГ.

Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение — яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.

РГ – изображение созданное множеством близко расположенных точек (пикселей)

+ 1) такое изображение легко получить (камеры, сканеры и т.д.); 2) РГ эти изображения очень реалистичны

- 1) трудно масштабировать; 2) при увеличении спиральный эффект; 3) занимает много памяти

4. Параметры цифровых изображений

1)Физический размер (document size) – размер изображения при выводе на печать, измеряется в дюймах (inch), сантиметрах (cm) и т.д.

2)Размер в пикселях (Px). Обычно указывается сколько пикселей содержит изображения по вертикали и по горизонтали. В цифровых камерах и фотоаппаратов эти два значения часто перемножаются, таким образом размер изображения указывается в миллионах пикселов (MPx)

3)Разрешение (resolution) - связывает физический размер с размером в пикселях. Указывает сколько пикселов содержится в одном дюйме (pdi, ppi) или в одном см. В типографии чаще применяется термин hpi количество линий на один дюйм

4)Глубина цвета – количество цветов, закодированное в данном цифровом изображении.

5)Размер в байтах (килобайтах, мегабайтах) – объём дискового пространства, занимаемого изображением при хранении его на носителях информации. Чем выше разрешение и глубина цвета, тем больше требуется место для хранения изображения.

6)Формат графического файла – тип файла в котором хранится графическая информация. В зависимости от формата в файле помимо графической информации могут храниться цветовые модели, вектора, альфа-каналы, слои различных типов, интерлиньяж (чересстрочная подгрузка), анимация, возможности сжатия и другое.

5. Форматы графических файлов

RAW.

Формат файлов содержащий необработанную информацию, поступающую напрямую с матрицы фотокамеры. Эти файлы не обрабатываются процессором камеры (в отличие от JPG) и содержат оригинальную информацию о съемке. RAW может быть сжат без потери качества.

Преимущества RAW очевидны – в отличие от JPG, который был обработан в камере и уже сохранен с сжатием данных – RAW дает широчайшие возможности по обработке фотографии и сохраняет максимальное качество.

JPEG (он же JPG).

Это самый распространенный формат графических файлов.

Свою популярность JPG заслужил гибкой возможностью сжатия данных. При необходимости изображение можно сохранить с максимальным качеством. Либо сжать его до минимального размера файла для передачи по сети.

В JPG применяется алгоритм сжатия с потерей качества. Явный минус такой системы – потеря качества изображения при каждом сохранении файла. С другой сжатие изображения в 10 раз упрощает передачу данных.

На практике, сохранение фотографии с минимальной степенью сжатия не дает видимого ухудшение качества изображения. Именно поэтому JPG – самый распространенный и популярный формат хранения графических файлов.

TIFF.

Формат TIFF очень популярен для хранения изображений. Он позволяет сохранять фотографии в различных цветовых пространствах (RBG, CMYK, YCbCr, CIE Lab и пр.) и с большой глубиной цвета (8, 16, 32 и 64 бит). TIFF широко поддерживается графическими приложениями и используется в полиграфии.

В отличии от JPG, изображение в TIFF не будет терять в качестве после каждого сохранения файла. Но ,к сожалению, именно из-за этого TIFF файлы весят в разы больше JPG.

Право на формат TIFF в данный момент принадлежит компании Adobe. Photoshop может сохранять TIFF без объединения слоев.

PSD.

Формат PSD используется в программе Photoshop. PSD позволяет сохранять растовое изображение со многими слоями, любой глубиной цвета и в любом цветовом пространстве.

Чаще всего формат используется для сохранения промежуточных или итоговых результатов сложной обработки с возможностью изменения отдельных элементов.

Так же PSD поддерживает сжатие без потери качества. Но обилие информации, которое может содержать PSD файл, сильно увеличивает его вес.

BMP.

Формат BMP один из первых графических форматов. Его распознает любая программа работающая с графикой, поддержка формата интегрирована в операционные системы Windows и OS/2.

BMP хранит данные с глубиной цвета до 48 бит и максимальным размером 65535×65535 пикселей. На данный момент формат BMP практически не используеться ни в интернете (JPG весит в разы меньше), ни в полиграфии (TIFF справляеться с этой задачей лучше).

GIF.

Формат GIF был создан на заре интернета для обмена изображениями. Он может хратить сжатые без потери данных изображения в формате до 256 цветом. Формат GIF идеально подходит для чертежей и графиков, а так же поддерживает прозрачность и анимацию. Так же GIF поддерживает сжатие без потери качества.

PNG.

Формат PNG создан как для улучшения, так и для замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования. В отличии от GIF, у PNG есть поддержка альфа-канала и возможность хранить неограниченное количество цветов.

PNG сжимает данные без потерь, что делает его очень удобным для хранения промежуточных версий обработки изображений.