POČÍTAČOVÁ GRAFIKA. Mgr. Milan Kovařík. učební text. Registrační číslo projektu : CZ.1.07/1.1.02/

Transkript

1 I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í Střední odborná škola průmyslová Edvarda Beneše a Střední odborné učiliště, Břeclav, nábřeží Komenského 1 Registrační číslo projektu : CZ.1.07/1.1.02/ POČÍTAČOVÁ GRAFIKA učební text Mgr. Milan Kovařík Břeclav

2 Recenze: Ing. Michal Valvoda Název: Počítačová grafika - teorie Autor: Mgr. Milan Kovařík Vydání: první, 2009 Počet stran: 55 Náklad: Vydavatel a tisk: Studijní materiály pro studijní obor: M/01 Elektrotechnika Informační technologie M/01 Technické lyceum Informační technologie Jazyková korektura: PhDr. Tomáš Jaroš, Mgr. Renata Buzrlová Určeno pro projekt: Globálního grantu CZ.1.07/ [Zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihomoravském kraji] Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název: Učíme se za školou E-learning ve výuce odborných technických a všeobecně vzdělávacích předmětů na střední škole. Číslo: CZ.1.07/1.1.02/ Realizace: Střední odborná škola průmyslová Edvarda Beneše a Střední odborné učiliště, Břeclav, nábřeží Komenského 1 Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR Mgr. Milan Kovařík SOŠP Edvarda Beneše a SOU Břeclav ISBN xxxx 2

3 POKYNY KE STUDIU POČÍTAČOVÁ GRAFIKA Pro předmět Počítačová grafika oborů EI a TL jste obdrželi studijní balík obsahující: integrované skriptum pro distanční studium obsahující i pokyny ke studiu CD-ROM s doplňkovými informace vybraných částí kapitol včetně elektronické online výuky harmonogram průběhu a rozvrh prezenční části kontakty na tutory Prerekvizity Pro studium tohoto předmětu se předpokládá absolvování předmětu Informační a komunikační technologie nutností je znalost ovládání operačního systému (Windows, Linux), samozřejmostí pak znalost principu práce počítače. Cíl předmětu Cílem tohoto výukového materiálu je nabídnout praktický pohled na nástroje pro tvorbu počítačové grafiky, seznámit studenty stručně s historií grafiky, seznámit je se základními pojmy v oblasti počítačové grafiky, včetně základů teorie. Po prostudování tohoto tématu získá student kromě znalostí praktických postupů také všeobecný přehled o možnosti využití jednotlivých programů měl by tedy být schopen pracovat s grafickým softwarem pro tvorbu rastrové i vektorové grafiky (Adobe Photoshop, CorelDRAW, Zoner Callisto, GIMP apod.). Jednotlivé programy nejsou nahlíženy izolovaně, důraz je kladen na možnosti využití různých programů v rámci jednoho projektu. Limitovaný prostor pro popis velmi široké oblasti počítačové grafiky s sebou samozřejmě nese daň v podobě nutné stručnosti. Přesto věřím, že zpracované téma rozšíří znalosti a dovednosti studentů při používání a využívání počítače v praktickém životě. Pro koho je předmět určen Modul je zařazen do prezenčního studia oboru M/01 Elektrotechnika Informační technologie, ale může jej studovat i zájemce z kteréhokoliv jiného oboru, pokud splňuje požadované prerekvizity. Skriptum se dělí na části, kapitoly, které odpovídají logickému dělení studované látky, ale nejsou stejně obsáhlé. Předpokládaná doba ke studiu kapitoly se může výrazně lišit, proto jsou velké kapitoly děleny dále na číslované podkapitoly a těm odpovídá níže popsaná struktura. Při studiu každé kapitoly doporučuji následující postup: Čas ke studiu: xx hodin Na úvod kapitoly je uveden čas potřebný k prostudování látky. Čas je orientační a může vám sloužit jako hrubé vodítko pro rozvržení studia celého předmětu či kapitoly. Někomu se čas může zdát příliš dlouhý, někomu naopak. Jsou žáci, kteří se s touto problematikou ještě nikdy nesetkali a naopak takoví, kteří již v tomto oboru mají bohaté zkušenosti. 3

4 Cíl: Po prostudování tohoto odstavce budete umět: popsat... definovat... vyřešit... Ihned potom jsou uvedeny cíle, kterých máte dosáhnout po prostudování této kapitoly konkrétní dovednosti, znalosti. VÝKLAD Následuje vlastní výklad studované látky, zavedení nových pojmů, jejich vysvětlení, vše doprovázeno obrázky, tabulkami, řešenými příklady, odkazy na animace. Shrnutí pojmů 1.1. Na závěr kapitoly jsou zopakovány hlavní pojmy, které si v ní máte osvojit. Pokud některému z nich ještě nerozumíte, vraťte se k nim ještě jednou. Otázky 1.1. Pro ověření, že jste dobře a úplně látku kapitoly zvládli, máte k dispozici několik teoretických otázek. Úlohy k řešení 1.1. Protože většina teoretických pojmů tohoto předmětu má bezprostřední význam a využití v praxi, jsou Vám nakonec předkládány i praktické úlohy k řešení v nich je hlavní význam předmětu. Schopnost aplikovat čerstvě nabyté znalosti při řešení reálných situací je hlavním cílem předmětu. KLÍČ K ŘEŠENÍ Výsledky zadaných příkladů i teoretických otázek výše jsou uvedeny v závěru učebnice v Klíči k řešení. Používejte je až po vlastním vyřešení úloh, jen tak si vlastní kontrolou ověříte, že jste obsah kapitoly skutečně úplně zvládli. Úspěšné a příjemné studium s touto učebnicí Vám přeje autor výukového materiálu 4 Mgr. Milan Kovařík

5 Obsah 1 ÚVOD úvod do počítačové grafiky teorie Stručná historie grafiky, grafického designu a tisku Základní pojmy a definice 8 Shrnutí pojmů 1 12 Kontrolní otázky POČÍTAČOVÁ GRAFIKA body a křivky aneb rastr a vektor Základní pravidla designu a kresby na počítači Stavební kameny počítačové grafiky Barevné modely Úspornost výrazu a komprese dat Nejčastěji používané formáty souborů s obrázky Písma jako nedílná součást grafiky 41 Shrnutí pojmů 2 44 Kontrolní otázky RASTROVÁ A VEKTOROVÁ GRAFIKA Rastrová grafika Vektorová grafika Program Corel DRAW popis a ovládání (materiál on-line) 50 Shrnutí pojmů 3 51 Kontrolní otázky 3 51 Seznam obrázků 53 Literatura a zdroje 54 Přílohy 55 5

6 1 ÚVOD Grafika je jedním z druhů výtvarného umění. Vymezení pojmu je poměrně složité. Obecně můžeme říci, že grafikou nazýváme umělecké dílo, kdy umělec použije jednu z grafických technik a dílo rozmnoží ručním řemeslným postupem na předem stanovený počet exemplářů. Počet exemplářů tvoří náklad, za který umělec odpovídá, a proto jej také podepisuje. Každý z exemplářů je považován za originál, nikoliv za kopii. Čas ke studiu: 4 hodiny Cíl Po prostudování této kapitoly budete umět: stručně popsat historii grafiky a grafického designu definovat základní pojmy z oblasti grafiky Výklad 1.1 Stručná historie grafiky, grafického designu a tisku Grafické cítění bylo lidem a lidstvu vlastní již od prehistorických dob (slovo prehistorie znamená před historií a používá se na dobu dávno před vynálezem písma). Dochovaly se jeskynní malby, nejstarší z nich již z doby pozdního paleolitu (pravěk doba kamenná). Obr. 1 Kůň z jeskyně Lascaux ve Francii ( až př.n.l.) Grafika také byla důležitou součástí vývoje kultury různých civilizací starověku (Sumer klínové písmo koncem 4. tisíciletí př. n. letopočtem, stará Čína, Indie a Pákistán, starověký Egypt, starověké Řecko a Řím) navíc, celý jazyk i matematika byly postaveny právě na grafických symbolech zcela jiného typu, než jsou dnešní písma libovolného národa na světě. Ve stručném historickém přehledu vývoje grafiky nelze zapomenout na středověké mistry malíře. Právě od středověku dále se již grafika, nyní často propojená s malířstvím a odtažená od původní filozofie, začala rozvíjet nebývalým tempem. 6

7 První grafické tisky se objevily v Číně v 6. století. Používanou technikou byl dřevořez, pomocí něhož se tiskly náboženské amulety. První dochovanou knihou, která se tiskla pomocí dřevořezu, je kniha z roku 868. Ve 13. století se dřevěné štočky používaly k tisku na plátno. Postupem času již technika dřevořezu, později dřevorytu, přestala vyhovovat a umělci hledali techniku a materiál, který by byl schopen přenést jemnější práci. Odtud pramení i vynález tisku z hloubky kdy umělec vyryje námět do ocelové či měděné destičky a následně přenese výjev pomocí barvy na papír. Tiskařské technologie, které se v Evropě používají přibližně od roku 1450, kdy vychází nádherné tištěné kusy z dílny Johanna Gutenberga, prošly také zásadním vývojem, zejména s ohledem na rychlost zpracování zakázky. Obr. 2 Knihtisk v 15. století tiskařská dílna Pro vývoj technologií platí obecné pravidlo, že navazují na předchozí způsoby zpracování. Zmíněný Gutenberg se tak v prvních tištěných dílech snažil o nápodobu rukopisných stránek psaných perem. K opuštění těchto, někdy až příliš estetizujících snah v zájmu čitelnosti a snadnější sazby, dochází až v 18. století. V této době také vznikají dodnes používaná písma pojmenovaná po svých tvůrcích (Didot, Baskerville nebo Bodoni). Od první vytištěné litery přes fotochemické technologie až k plné digitalizaci procesu uběhlo několik století. V tomto srovnání zaujímá na časové ose počítačová grafika jen malý úsek. I když počítačová grafika používá zcela jiné nástroje (než písmolijec nebo tiskař), řadu pojmů a typografických zásad moderní grafika přejímá. Kudy se bude ubírat další vývoj? Stejně jako nevedl knihtisk k předpovídanému zániku psaného písma, tak i počítačové technologie budou dále existovat vedle tradičních výtvarných disciplín. Je pravděpodobné, že dojde ještě k většímu provázání skutečného světa a výpočetní techniky v zájmu vyšší efektivnosti. U jednotlivých technologií je dnes patrná zejména snaha o univerzálnost použití a o zlepšení přenositelnosti souborů. Dojde také k rozvoji výstupních zařízení, na své výraznější uplatnění také čeká svět virtuální reality. 7

8 1.2 Základní pojmy a definice Umění Hovorově také někdy kumšt, je ve zkratce lidská kulturní činnost. Záhada umění spočívá v tom, že při nazírání na ně nevědomky směšujeme dvě úrovně, v nichž působí - individuální a sociální. Z hlediska individuálního je základním kritériem umění (umělecké hodnoty) jeho estetický účinek. Estetický účinek je však závislý na dosavadní osobní, a tedy individuální zkušenosti. Z tohoto hlediska není možné požadovat, aby ostatní považovali za umění totéž, co my sami. Z hlediska sociálního je umění (umělecký proces) nezbytným nástrojem k tvorbě nových (nebo také inovovaných) znaků. K ověřování jejich účinnosti (umělec) ji ověřuje nejdříve na sobě, dále na svém okolí (posluchač, divák, apod.). Grafika Grafika (z řeckého slova grafein psát) souhrnné označení různých uměleckých technik, které vycházejí z psané, popřípadě do štočku vyryté linie a jsou převáděny do plochy. Grafikou nazýváme umělecké dílo, kdy umělec použije jednu z grafických technik a dílo rozmnoží ručním řemeslným postupem na předem stanovený počet exemplářů. Počet exemplářů tvoří náklad, za který umělec odpovídá, a proto jej také podepisuje. Každý z exemplářů je považován za originál, nikoliv za kopii. Počítačová grafika Počítačová grafika je z technického hlediska obor informatiky, který používá počítače k tvorbě umělých grafických objektů a dále také na úpravu zobrazitelných a prostorových informací, nasnímaných z reálného světa (například digitální fotografie a jejich úprava, filmové triky, apod.). Z hlediska umění jde o samostatnou kategorii grafiky. Grafická technika Grafickou technikou rozumíme způsob, kterým umělec dosáhne rozmnožitelnosti díla na stanovený náklad. Tisk z výšky Jde o nejstarší grafickou techniku. Grafik po přenesení kresby na štoček postupně odebírá pomocí různých druhů rýtek a dlátek materiál kolem kresby. Odebrané místo bude na výsledné grafice bílé. Barva se nanáší na vyvýšená místa (odtud název tisk z výšky ). Zjednodušeně by se dalo říci, že tisk je obdobný principu razítka. Na tento tisk není třeba tiskařského lisu. Tisk lze provést na běžném knihařském lisu, nebo přiložit list papíru na štoček a papír přejet válečkem. Štočky se při tomto druhu tisku příliš neopotřebovávají. Do této kategorie patří: dřevořez, dřevoryt a linoryt. Obr. 3 Schéma tisku z výšky 8

9 Tisk z hloubky Již od starověku ryli zlatníci do kovu různé ornamenty, ale pouze k dekorativním účelům. Odtud byl již jen krok k nejstarší grafické technice tisku z hloubky rytině. Popudem byla snaha o větší výrazovou možnost, jelikož tisk z hloubky umožňuje daleko jemnější práci. Grafik při této technice vyryje nebo vyleptá výjev do destičky (zinkové, ocelové, měděné či hliníkové). Poté vetře barvu do vyrytých či vyleptaných míst a tlakem lisu obtiskne výjev na papír. Při této technice dochází k většímu opotřebení destiček. Některé techniky tisku z hloubky tak mají jen velmi omezený náklad. Do této kategorie patří: rytina, lept, suchá jehla, mezzotinta, měkký kryt (vernis mou), akvatinta. Tisk z plochy Obr. 4 Schéma tisku z hloubky Kamenotisk (nebo také litografie slovo pochází z řeckého slova lithos kámen, grafein psát) je tisková technika vynalezená roku 1798 Aloisem Senefelderem. Kamenotisk je metoda tisku především na hladké povrchy. Používá tiskové formy bez jakéhokoliv reliéfu, vystouplého či vyhloubeného. Tisknoucí i netisknoucí prvky jsou na jedné výškové úrovni. Ostatní grafické techniky a jejich kombinace Obr. 5 Schéma tisku z plochy Existuje mnoho grafických technik, které se neřadí ani do jedné z předešlých kategorií. Zejména se jedná o sítotisk (serigrafie), monotyp, papírotisk. S kombinováním grafických technik se setkáváme především u moderní grafiky. Kombinují se zejména techniky tisku z hloubky. Umělec při práci na různých částech destičky používá různé techniky. Další možností, která se opět týká především moderní grafiky, je soutisk. Umělec zhotoví dvě či více destiček a poté soutiskne jejich obsah na sebe. Tato technika se používá především k dosažení více barev či barevných tónů na výsledné grafice. Dochází také k celé řadě experimentů (např. tisk z igelitu, tisk z koláže ap.). 9

10 Dělení grafiky Grafiku můžeme řadit dle mnoha hledisek. Vymezení jednotlivých kategorií je vždy sporné a mnohé skupiny se velmi často překrývají. Za základní rozdělení je možno považovat dělení dle oborů, a to na grafiku volnou, užitou, reprodukční a dekorativní. Volná grafika Též grafika umělecká je grafikou, která je zcela duševním majetkem svého tvůrce. Umělec tvoří dílo dle vlastní volné představy, jeho je námět, myšlenka i provedení. Díla mají nejblíže k obrazům. Do volné grafiky patří nejhodnotnější díla, neboť vznikají bez vnějších vlivů. Užitá grafika Jde o účelně zaměřenou grafiku. Patří sem novoročenky, ex libris (papírová nálepka nalepená na vnitřní straně desek knihy a označující vlastnický vztah určité osoby k danému výtisku knihy), pozvánky, svatební oznámení, ale i plakáty, knižní obaly ap. Jelikož všechny tyto obory existují nejen jako původní grafika, je zde třeba rozlišovat mezi díly, která vznikla grafickými technikami a obyčejnými tisky z tiskárny. Reprodukční grafika Je grafikou dle cizí předlohy. Ve starší literatuře je možné zaznamenat názor, že tato skupina grafiky je méně hodnotná a v principu není hodna pozornosti. Tento názor již není zastáván a neodpovídá obrovskému významu, který měla reprodukční grafika v dobách před vynalezením fotografie pro vývoj a hlavně popularizaci umění. Nejlepší malíři si vždy vážili oněch řemeslníků, kterým svěřovali svá díla k rozšíření v grafickém přepisu. Dekorativní grafika Tento vžitý název je vlastně nesprávný. Dnes bychom tuto skupinu grafik mohli pojmenovat ilustrace. Jedná se o díla, která byla původní součástí nějakého knižního díla a doprovázela text. Patří sem např. grafika květin, ptáků, pohledy na města (jimž se říká veduty), výjevy z venkovského života a mnohé jiné. Johannes Gutenberg Johannes Gensfleisch, řečený Gutenberg, byl vynálezcem technologie mechanického knihtisku (rok 1444) pomocí pohyblivých liter. Již o několik století dříve byl ovšem předchůdce evropského knihtisku vynalezen v Číně, jednalo se o technologii tisku dokumentů pomocí dřevořezných desek a následně v 11. století pomocí pohyblivých písmen. Gutenberg jej tedy vynalezl pro Evropu. Obr. 6 Johannes Gutenberg vynálezce knihtisku 10

11 Tisk Tisk je způsob rozmnožování předlohy, při kterém se tisková barva z tiskové formy přenáší tlakem stroje na papír nebo jiný potiskovaný materiál. Typografie Je to umělecko-technický obor, který se zabývá písmem. (Přeměna psaného textu do tištěného stavu pomocí prostředků, které nabízí sazba z tiskových písem, volba a kombinace druhů písma apod.) V tabulce jsou základní typy písem a u nich ukázky fontů (řezů písma): Písmo Typ písma Základní Kurzíva Polotučné Bezpatkové Kapitálky Strojopisné Ozdobné Kaligrafické Font Times New Roman Italic Times New Roman Bold face Times New Roman Sans serif např. Arial SMALL CAPS TIMES NEW ROMAN Typewriter Courier New Haettenschweiler Monotype Corsiva Písmo se používá na vizuální zápis jazyka se symboly. Nejstarší typy písma jsou piktogramy (stylizovaný obrázek, který na první pohled něco sděluje) nebo ideogramy (grafický znak označující pojem nezávisle na tom, jak se pojmenovává). Většina písem může být rozdělena do 3 kategorií: Logografické, sylabické (slabičné) a alfabetické (abecední). Obr. 7 Klínopisná tabulka obsahující jména některých sumerských bohů ( př.n.l.) 11

12 Shrnutí pojmů 1 stručná historie grafiky a oborů s ní souvisejících základní pojmy a jejich definice umění grafika grafická technika dělení grafiky Joannes Gutenberg (vynález knihtisku) tisk, typografie, písmo počítačová grafika Otázky 1 1. Definujte, co je to grafika. 2. Definujte, co je to počítačová grafika. 3. Z kterého období pocházejí nejstarší dochované jeskynní malby? a. z doby pozdního paleolitu b. z doby nejstaršího paleolitu c. z doby mladého paleolitu 4. Jak se nazývá nejstarší známé písmo a kdy vzniklo? a. klínové, koncem 4. tisíciletí př. n. letopočtem b. arabské, koncem 2. tisíciletí př. n. letopočtem c. znakové, koncem 3. tisíciletí př. n. letopočtem 5. Ve kterém století se objevily první grafické tisky? a. v 6. století b. v 7. století c. v 8. století 6. Ve kterém století se v Evropě začaly prosazovat tiskařské technologie? a. v 15. století b. v 14. století c. v 16. století 7. Jaké jsou základní grafické techniky? Uveďte příklady. 8. Ve které zemi se objevily první grafické tisky? a. v Číně b. ve starověkém Egyptě c. ve starověkém Řecku a Římě 9. Jak dělíme grafiku podle oborů? 10. Co to je typografie? 12

13 11. Mezi kategorie písma nepatří? a. písmo polygrafické b. písmo alfabetické c. písmo logografické 12. K čemu se používá písmo? 13. Ve které době vznikala první, dodnes používaná, písma? a. v 18. století b. v 17. století c. v 19. století 14. Stručně charakterizujte, co to je umění. 15. Jaké bylo pravé jméno Johanna Gutenberga? a. Johannes Gensfleisch b. Johannes Geffert c. Johannes Nicolaus Předchozí kapitola Aktuální kapitola Obsah Následující kapitola 13

14 2 POČÍTAČOVÁ GRAFIKA body a křivky aneb rastr a vektor To, co činí počítačovou grafiku zcela výjimečným médiem, není přínos pro zpracování tiskovin, ale zejména nové možnosti aktivního obsahu a multimediality. Široký záběr použití grafiky vytvořené na počítači od webových stránek přes vytištěný leták, multimediální CD (DVD), elektronický papír, displej mobilního telefonu až třeba k laserem řízené holografické projekci s sebou nese potřebu řady softwarových nástrojů, specifikací a norem. Čas ke studiu: 20 hodin Cíl Po prostudování této kapitoly budete umět: vymezit základní pravidla designu a kresby na počítači vysvětlit pojmy: kompozice, světlo a perspektiva, velikost a rozlišení vysvětlit pojmy: barevná hloubka a barevné modely RGB a CMYK popsat základní principy komprese dat charakterizovat nejčastěji používané formáty souborů s obrázky Výklad 2.1 Základní pravidla designu a kresby na počítači Simulace reálného světa na počítači je založena na stejných zákonitostech a pravidlech jako práce malíře nebo sochaře. V následujících částech si projdeme alespoň několik základních pilířů výstavby skladby obrazu, aby cesta od myšlenky (od zadání) k realizaci byla snadnější. Geometrická kompozice Hledání ideální kompozice a matematického řádu provází umění více než tisíc let. Stejně usilovně hledali matematici a umělci číselný poměr, který by byl ideálně harmonický. Výsledkem hledání je tzv. zlatý řez, který najdeme již v proporcích egyptských pyramid nebo řeckých chrámů. V moderním výtvarném umění se již mnoho umělců přesnou geometrickou konstrukcí nezabývá. Přesto na praktické uplatnění zlatého řezu narazíme poměrně často, stejně jako na jeho příklady v přírodě. Matematické vyjádření (Pro úsečku rozdělenou podle zlatého řezu platí, že poměr délek části x k menší části a-x se rovná poměru délky úsečky a k části x. V číselném vyjádření odpovídá tento poměr přibližně hodnotě 1:1,618. ) je patrné z obrázku č. 8. a x a-x A B C x a = a-x x Obr. 8 Matematické vyjádření tzv. zlatého řezu 14

15 Rozdělením obrazu podle zlatého řezu získáme také vhodné umístění pro hlavní motiv obrazu (na obrázku č. 9 bod A) nebo rozdělení jeho plochy. Dalším kompozičně zajímavým místem je například umístění vedlejšího motivu do bodu B. Toto řešení je většinou elegantnější než umístění motivu na střed obrazu. A B Obr. 9 Průsečíky přímek rozdělujících obraz podle zlatého řezu Kompozice na střed může být použita například pro zdůraznění klidu, vystižení symetrie, majestátnosti nebo jednoduchosti. Pokud ale zmíněná kompozice není záměrem a nekoresponduje vhodně s obsahem, bývá většinou příliš statická a nepřesvědčivá. Zejména komponování horizontu u obrázků krajiny vede obvykle k nudnému výsledku. Proto dáváme přednost umístění horizontu do zlatého řezu nebo do třetiny výšky formátu. Obr. 10 Umístění horizontu podle zlatého řezu V případě umístění složitějších tvarů do formátu je nezbytné uvažovat o dalších faktorech. Zejména při komponování portrétu musíme brát v úvahu směr pohledu zobrazené osoby. Je psaným pravidlem, že prostor ve směru pohledu by měl být větší než prostor za hlavou (obrázek č. 11). Svůj pohled mohou mít samozřejmě i neživé objekty. Podobné pravidlo platí i při komponování pohybu. 15

16 Optický střed a psychologie vnímání Obr. 11 Správná kompozice portrétu Grafický prvek umístěný na přesný geometrický střed nepůsobí dobrým dojmem ( padá ), stejně neklidným dojmem působí i prvek, který je umístěný příliš blízko okraji. Za všechno může naše oko, které není exaktním nástrojem a vše vnímá na základě zkušeností do hry vstupuje tíha a přitažlivost. Ve středu (trochu padá) Nahoře (vznáší se) Dole (upadl) Optický střed (OK!!!) Obr. 12 Vnímání polohy objektu Pro zkonstruování umístění objektu do ideální polohy optického středu můžeme použít osvědčenou metodu konstrukce uplatňovanou po staletí (obrázek č. 13) Obr. 13 Konstrukce optického středu Postup komponování začíná být samozřejmě složitější v momentě, kdy umístíme do formátu více objektů. Každý má svou tíži, každý působí na ostatní. Objekty se přitahují, některé tvary mohou jiné pohlcovat nebo se po sobě přelévat a pohybovat. Na stránce se tak odehrávají tisíce příběhů, které lidské oko vnímá podvědomě. 16

17 Barevná kompozice Při výstavbě barevné skladby obrazu se můžeme opřít o několik principů vycházejících ze stavby lidského oka a fyziologie vnímání. Samotné vnímání a interpretace jednotlivých barev je do značné míry ovlivněna také osobní zkušeností a kulturou. Nezanedbatelná je také geografická rozmanitost. Existuje však řada všeobecně přijímaných principů daných fyzikálními zákony nebo zmíněnou fyziologií oka. Například zatónováním objektů na pozadí obrazu do modrých odstínů získáme iluzi větší vzdálenosti a hloubky (koule vlevo). Pokud použijeme teplé barvy objektu na pozadí studených, získáme iluzi, že koule je blíž a z obrazu vystupuje (koule vpravo). Obr. 14 Iluze prostoru a hloubky Vnímání daného barevného tónu ovlivňuje barvy v sousedství někdy do té míry, že není problém oko a mozek "oblafnout". Objekty obrázku můžeme naservírovat tak, aby pozorovatel vnímal to, co chceme a ne to, co na obrázku opravdu je. Příkladem mohou být velmi jednoduché optické paradoxy a klamy, které jsou dobře popsány a demonstrují jednotlivé funkce dvojice oko-mozek. Střední pruh následujícího obrázku je v celé své délce stejně šedý většina z nás jej ale uvidí jako přechod od světle šedé (vlevo) do tmavší šedé (vpravo). Je to vliv okolní plochy. Obr. 15 Jednoduchý optický klam U mnoha barev a barevných kombinací vstupuje na scénu opisování od přírody například použití kombinace černých a žlutých pruhů pro vyznačení nebezpečí. Obr. 16 Tuto kombinaci používá zaběhlý grafický signalizační systém 17

18 Také střídání teplých a studených barev je důležitým prostředkem pro modelaci tvarů. Na stránkách Internetu (např.: ) existují generátory barevných schémat, kde vybereme základní barvu, u které pak můžeme ladit odstín, sytost a jas. Obr. 17 Generátor barevných schémat Dalším významným prostředkem barevné kompozice je užití doplňkových (komplementárních) barev, které se navzájem zesilují ve svém působení. Obr. 18 Doplňkové barvy viditelného světla Komplementární odstíny leží naproti sobě vůči ose barevného kruhu a jsou často využívány pro vytvoření výrazného barevného schématu. Jejich znalost můžeme využít také při korigování barevnosti v jednotlivých barevných kanálech. Světlo Světlo je elektromagnetické záření. Zní to možná neuvěřitelně, ale má tutéž fyzikální podstatu jako mikrovlny, kterými ohříváme jídlo v mikrovlnce, nebo rentgenové paprsky, používané v lékařství. 18

19 Elektromagnetického záření je množství druhů a používá se k nejrůznějším účelům. Základní členění je znázorněno na následujícím obrázku. Obr. 19 Elektromagnetické spektrum Kvalita, barva a intenzita světla mají zásadní vliv na vnímání jakékoliv scény nebo objektu. Drtivá většina kreseb imitujících realitu proto vychází z důrazu na správné zobrazení světelných poměrů a efektů. Vnímání světelných poměrů je důležité nejen ve fotografii nebo při tvorbě realistických 3D-scén, ale také při hodnocení výsledků jakékoliv grafické práce. Fyzikální základy světla I když detailní fyzika týkající se světla není klíčem k dobré fotografii, řada alespoň povrchních znalostí se bude extrémně hodit v praktických situacích, kde způsob záznamu světla digitálním senzorem i reprezentace světla a barev v počítači se o fyziku přímo opírá. Spektrum světla Podle definice je světlo viditelná část elektromagnetického záření. Člověk je však schopen registrovat jen velmi malou část na Zemi existujícího záření a ještě menší část záření existujícího ve vesmíru. Celkem logicky však se člověk vyvinul tak, že jeho schopnost vnímat záření jako světlo je určena světlem naší životodárné hvězdy Sluncem. Budeme-li ještě přesnější, na vývoj zraku mělo vliv světlo Slunce a prostupnost zemské atmosféry. Obr. 20 Lidský vizuální svět 19

20 Základní charakteristiky světla: Vlnová délka, intenzita, polarizace. Rychlost (frekvenci) kmitání světelného vlnění vnímá člověk jako barvu. Pomalejší vlnění (s delší vlnovou délkou) vnímá jako červenou, kdežto rychlejší vlnění vnímá jako modrou až fialovou (viz. obrázek č. 18). Výška vlny (amplituda) odpovídá intenzitě světla, zjednodušeně řečeno jeho jasu. Polarizace určuje směr kmitání. Spektrální barvy Obr. 21 Základní charakteristiky světla Jak již bylo zmíněno, různé vlnové délky světla si lidé pojmenovali jako barvu světla. Každá jedna konkrétní vlnová délka světla bude okem vnímána jako jedna konkrétní barva. Barvy, které je takto možné vytvořit, jsou tzv. spektrální barvy. Spektrální barvy vytvoří známou barevnou stupnici od červené, což je barva světla, které do okem viditelné části vstupuje směrem od pomalých limitů, tedy dlouhé vlnové délky, přes žlutou a zelenou až po fialovou, kde spektrum vystupuje z viditelného rozsahu. Obr. 22 Spojité spektrum viditelného světla Člověk vnímá světlo zhruba od 400 do 700 nm, a tudíž vidí jen velmi malou část celkového elektromagnetického spektra. Avšak i uvnitř tohoto z fyzikálního pohledu úzkého spektra rozlišuje úžasné množství barev, jen několik z nich si ale i pojmenoval. Barva v lidském smyslu Většina reálných zdrojů světla nevysílá jen záření jedné jediné vlnové délky, ale směs různých vlnových délek. Lidské vidění přitom není schopné samostatně rozlišit jednotlivé složky spektra. Skvěle ale dokáže vnímat směs mnoha vlnových délek jako jednu barvu (metametrie = schopnost lidského zraku vidět barvy a jejich odstíny i pomocí rastrů složených ze základních barev). Směs 20

21 všech barev dohromady potom lidské oko vnímá jako bílou (denní světlo), tedy neutrální barvu, která žádné vlnové délce "nenadržuje". Celé kouzlo vzniku barev je tedy v tom, že dopadající denní světlo, jevící se jako bílé, má už všechny barvy v sobě. Pokud dopadne na bílý předmět, je beze změny odraženo. Pokud dopadne na černý předmět, je pohlceno a mění se na tepelnou energii. V případě žlutého předmětu dojde k tomu, že se část světla pohltí a část odrazí. Pohlcena bude modrá oblast spektra, čímž získá odražené světlo žlutou barvu. Nespektrální barvy Různým mícháním vlnových délek vzniká řada barev, které nikdy nemohou být vytvořeny jednou vlnovou délkou. Ty se nazývají nespektrální, protože nejsou obsaženy v čistém spektru světla. Typickými nespektrálními barvami jsou například desaturované barvy, jako je šedá či bílá a např. růžová či purpurová, které jsou směsí červené a fialové z opačných konců spektra. Chromatická teplota světla Chromatická teplota popisuje jednu ze základních charakteristik světla, kterou si můžeme snadno ověřit pokusem, který provedl britský fyzik William Kelvin. Ten postupně v peci zahříval uhlík a zjistil, že vyzařované světlo mění svoji barvu v závislosti na měnící se teplotě. Při tomto pokusu bude zpočátku barva světla obsahovat velmi teplé tóny převážně červené barvy, které se zvyšující se teplotou přejdou až k bílým odstínům. Dalším zvýšením teploty dojde k posunu vyzařovaného světla až do modrého zbarvení. Obr. 23 Chromatická teplota světla (měří se v Kelvinech) Příklady barevných teplot různých světelných zdrojů: 1200 K: svíčka 2800 K: žárovka, slunce při východu a západu 3000 K: studiové osvětlení 5000 K: obvyklé denní světlo, zářivky 5500 K: ideální denní světlo (ale také fotografické blesky, výbojky) 6000 K: jasné polední světlo 6500 K: standardizované denní světlo 7000 K: lehce zamračená obloha 8000 K: oblačno, mlhavo (mraky zabarvují světlo do modra) K: silně zamračená obloha nebo jen modré nebe bez slunce Světlo určité barevné teploty má tedy barvu tepelného záření vydávané černým tělesem, zahřátým na tuto teplotu. Vyvážení bílé barvy S chromatickou teplotou světla je úzce spjat termín vyvážení bílé barvy. Vyvážení bílé (v angličtině White Balance WB) je ve fotografii nebo kinematografii označení pro úkon spočívající v barevném 21