Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Transkript

1 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky

2 DUM-III2-T2-1-1 Mgr. Pavel Hrubý

3 Bitmapová a vektorová grafika Barva a barva objektů Barevné informace Barevná hloubka Míchání barev Formáty rastrové grafiky Rastrové editory - GIMP Formáty vektorové grafiky Vektorové editory - InkScape DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 3

4 Obsah Základy zpracování grafických dat Bitmapová a vektorová v počítači, grafické formáty, konverze formátů. Úvod Grafické soubory a použití grafiky vůbec je základní dovedností všech, co používají počítač ve své profesní či zájmové oblasti. Základem jsou grafická data, která je nutná určitým způsobem získat. Získání grafických dat lze provést několika rozdílnými způsoby - přímou tvorbou, digitalizací předlohy, převodem z digitální kamery či fotoaparátu. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 4

5 Barva je vjem, který vytváří viditelné světlo dopadající na sítnici lidského oka. Barevné vidění lidského oka zprostředkují receptory zvané čípky trojího druhu citlivé na tři základní barvy: červenou, zelenou a modrou. (Existují i živočichové se čtyřmi nebo jen dvěma čípky v sítnici.) Tabulka uvádí spektrum viditelného světla (monochromatické záření) rozdělené podle barev, odpovídající vlnové délky a frekvence. Za hranicemi na straně červené resp. fialové barvy již lidské oko nevnímá - zde leží infračervené a ultrafialové záření. Další možné barvy či odstíny vznikají skládáním základních barev. Tak např. pozorujeme bílou barvu v případě, že dopadající záření vnímají všechny tři druhy čípků, a černou, pokud záření nevnímají žádné z nich. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 5

6 Barva objektu záleží na jeho fyzikálních vlastnostech a na vnímání pozorovatele. Z hlediska fyzikálního můžeme říci, že povrch má barvu světla které odráží. To závisí na složení spektra dopadajícího světla a na tom které složky spektra tohoto světla povrch odráží a které pohlcuje a s jakou intenzitou. Stejně tak záleží na úhlu pozorování objektu. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 6

7 Vidíme barvy o vlnových délkách 400nm 80nm DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 7

8 Digitální zařízení nejsou schopna pracovat se všemi barvami viditelného spektra, ale pouze s omezenou množinou konkrétních odstínů. Tato množina je omezena dvěma faktory. Tím prvním je šíře barevného gamutu, tedy to, jak velkého rozsahu barev jsme schopni docílit. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 8

9 Tím druhým, a neméně důležitým, je právě barevná hloubka určující jemnost a přesnost, se kterou se s barvami uvnitř tohoto prostoru pracuje. Vše vychází z toho, že barevná informace je kombinací základních barev, v IT světě tedy typicky zelené, červené a modré (RGB). Výsledná barva je tedy uchovávána v podobě tří celých čísel udávajících intenzitu jednotlivé barevné složky (kanálu). Zcela totožně lze samozřejmě použít i jiný barevný prostor například CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, K - komplementary, používá se pro tisky). Barevná hloubka tedy v praxi udává, kolik různých úrovní základních barev rozlišujeme. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 9

10 1bitová barva (2 1 = 2 barvy) také označováno jako Mono Color (nejpoužívanější je, že bit 0 = bílá a bit 1 = černá) 4bitová barva (2 4 = 16 barev) 8bitová barva (2 8 = 256 barev) 15bitová barva (2 15 = barev) také označováno jako Low Color 16bitová barva (2 16 = barev) také označováno jako High Color 24bitová barva (2 24 = barev) také označováno jako True Color 32bitová barva (2 32 = barev) také označováno jako Super True Color (někdy také jako True Color) 48bitová barva (2 48 = = 281,5 biliónů barev) také označováno jako Deep Color DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 10

11 Aditivní míchání barev je takový způsob míchání barev, kdy se jednotlivé složky barev sčítají a vytváří světlo větší intenzity. Výsledná intenzita se rovná součtu intenzit jednotlivých složek. Pracuje se se třemi základními barvami: červená, zelená a modrá. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 11

12 Subtraktivní míchání barev je způsob míchání barev, kdy se s každou další přidanou barvou ubírá část původního světla. Pokud například skládáme na sebe barevné filtry nebo mícháme pigmentové barvy, mícháme je subtraktivní metodou. Světlo prochází jednotlivými barevnými vrstvami a je stále více pohlcováno. Výsledná barva se skládá z vlnových délek, které zbudou po odrazu nebo průchodu filtrem. Základní barvy jsou: žlutá, azurová, purpurová. (CMY) DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 12

13 Grafické informace jsou v počítači uloženy v souborech - grafických souborech. Existují různé způsoby kódování grafických informací, které se rozlišují podle druhu uložené grafiky, podle stupně komprimace, podle barevné hloubky apod. Základní rozdělení grafických souborů (budeme je používat zde, v jiných publikacích naleznete i jiné způsoby rozdělení) je uvedeno na následujícím diagramu: DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 13

14 V rastrové (bitmapové) grafice každý obrazový bod je při ukládání do souboru kódován a velikost kódování a výsledná velikost souboru souvisí s barevnou hloubkou obrazu. Barevná hloubka je pojem, který udává, kolik barev současně je možné současně na obrázku zobrazit. Udává se (vzhledem ke kódování grafiky) v bitech, kde pak číslo dvě umocněno na barevnou hloubku udává maximální počet současně zobrazitelných barev. Tedy barevná hloubka 8bit odpovídá 2 8 = 256 barvám. Jednotkou je Bits Per Pixel (BPP) - počet bitů, kterými je zakódován 1 pixel obrázku. Pixel je zobrazovaný barevný bod na monitoru. Typické barevné hloubky shrnuje následující tabulka: DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 14

15 Používané formáty souborů rozlišujeme jako nekomprimované a komprimované Komprimované pak na formáty s bezeztrátovou či ztrátovou kompresí APNG - Animated Portable Network Graphics) je grafický formát rozšířující formát PNG o podporu animací. BMP - Windows Bitmap nebo také DIB (device-independent bitmap) je počítačový formát pro ukládaní rastrové grafiky. GIF - Graphics Interchange Format je grafický formát určený pro rastrovou grafiku. GIF používá bezeztrátovou kompresi (max. 256 barev). HDP JPEG - je standardní metoda ztrátové komprese používané pro ukládání počítačových obrázků ve fotorealistické kvalitě JPEG JPEG 2000 je standard pro kompresi obrazu založený na vlnkové transformaci. Umožňuje použít ztrátovou i bezeztrátovou kompresní metodu. MNG - Multiple-image Network Graphics (MNG) je grafický formát pro animované obrázky, který má blízko k PNG. PCX PNG - Portable Network Graphics anglicky přenosná síťová grafika; oficiální výslovnost zkratky je ping ) je grafický formát určený pro bezeztrátovou kompresi rastrové grafiky. TIFF - Tag Image File Format tvoří neoficiální standard pro ukládání snímků určených pro tisk. WBMP XPM DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 15

16 Bitmapový grafický editor nebo také rastrový grafický editor je počítačový program umožňující uživateli prostřednictvím grafického rozhraní vytvářet a upravovat soubory s rastrovou grafikou. Data jsou zaznamenávána v některém z formátů vhodných pro bitmapovou grafiku jako např. JPEG, PNG, GIF a TIFF. Mezi nejznámější bitmapové editory patří Adobe Photoshop, Corel Photopaint a svobodný GIMP. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 16

17 Gimp je špičkový a velice rozšířený bitmapový editor s částečnou podporou vektorové grafiky. Svými nástroji a funkcemi se vyrovná komerčním a profesionálním rastrovým editorům. Gimp je Open Source program, volně distribuovatelný pod licencí GPL, což je jeho velkou výhodou. Původně tato aplikace byla vyvíjena především pro operační systém Linux, ale v současnosti jsou verze i pro systémy Windows, Apple Mac a další. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 17

18 Vektorová grafika je jeden ze dvou základních způsobů reprezentace obrazových informací v počítačové grafice. Zatímco v rastrové grafice je celý obrázek popsán pomocí hodnot jednotlivých barevných bodů (pixelů) uspořádaných do pravoúhlé mřížky, vektorový obrázek je složen ze základních geometrických útvarů jako jsou body, přímky, křivky a mnohoúhelníky. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 18

19 Vektorová grafika má proti rastrové grafice některé výhody: Je možné libovolné zmenšování nebo zvětšování obrázku bez ztráty kvality. Je možné pracovat s každým objektem v obrázku odděleně. Výsledná paměťová náročnost obrázku je obvykle mnohem menší než u rastrové grafiky. Nevýhody Oproti rastrové grafice zpravidla složitější pořízení obrázku. V rastrové grafice lze obrázek snadno pořídit pomocí fotoaparátu nebo skeneru. Překročí-li složitost grafického objektu určitou mez, začne být vektorová grafika náročnější na operační paměť a procesor než grafika bitmapová. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 19

20 Vektorová grafika se používá zejména pro počítačovou sazbu, tvorbu ilustrací, diagramů a počítačových animací. Pro práci s vektorovou grafikou se používají vektorové editory (např. Adobe Illustrator, CorelDraw, Inkscape, Sodipodi, Zoner Callisto). DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 20

21 .eps,.ps - PostScript.pdf - Portable Document Format.ai - Adobe Illustrator Artwork.cdr - Corel Draw.svg - Scalable Vector Graphics.zmf - Zoner Callisto DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 21

22 Inkscape je open source vektorový grafický editor používající SVG jako svůj nativní formát. Jeho cílem je stát se mocným a praktickým grafickým nástrojem, který bude plně odpovídat standardům XML, SVG a CSS. Inkscape je multiplatformní aplikace, která může běžet pod Microsoft Windows, Mac OS X a unixovými operačními systémy; nicméně, prvořadá vývojová platforma je operační systém Linux. DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 22

23 ROUBAL, PAVEL. Výuka základů počítačové grafiky,2010 [online]. [citováno ]. Dostupný z WWW: < Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Barevný model [online]. c2012 [citováno ]. Dostupný z WWW: ROUBAL, Pavel. Informatika a výpočetní technika pro střední školy. 1. vyd. Praha, Computer Press ISBN DUM-III2-T2-1-1 Elektronická podpora zkvalitnění výuky 23