Fungování předmětu. 12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka.

Transkript

1

2 Fungování předmětu 12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka.cz Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 2

3 Cíle předmětu Spíše pochopit než memorovat Pochopení pojmů, s kterými se běžný uživatel PC setkává Přiblížení práce grafika a usnadnění komunikace ve výrobním procesu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 3

4 Struktura předmětu Průřezové probrání stavebních kamenů počítačové grafiky Techniky tvorby vizuálních efektů Práce s fotkami Práce s videem Práce s 3D grafikou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 4

5 Základy počítačového zobrazení Obsah: Barvy Světlo, oko, ukládání a zobrazení dat, barevné prostory Uložení a prezentace obrazu Rastrová a vektorová grafika, DPI Grafické a videové soubory Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 5

6 Pozorování barev Oko Čip Barvy Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 6

7 Pozorování barev Oko Čip Barvy Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 7

8 Světlo Elektromagnetické vlnění Vlnění výška vlny, délka vlny, frekvence = 1 / perioda Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 8

9 Oko Tyčinky rychlé senzory, černobílé vnímání, periferní a noční vidění Čípky pomalejší, barevné vidění 3 druhy citlivé na různé vlnové délky Červená, zelená, modrá Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 9

10 Interpretace světla Senzory oka citlivé na část elektromagnetického vlnění ( nm) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 10

11 Interpretace světla Délka vlny = barva Výška vlny = intenzita (tmavost) Vyzařované (barva /teplota světla) / odražené světlo (pohlcení světla) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 11

12 Čípky Nejvíce citlivé na vlnění odpovídající: červené, zelené a modré barvě S menší intenzitou vnímají i okolní délky vln Míra vybuzení > mozek, interpretace barvou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 12

13 Čípky Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 13

14 Zpracování barvy Měření intenzity světla Filmový pás tři filtry Čipy pro digitální záznam tři druhy diod Obrazovky zobrazení v RGB Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 14

15 Pozorování barev Oko Čip Barvy Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 15

16 Ukládání dat Čísla a písmena Hodnoty a slova Příkazy a data pro PC Programy a informace pro uživatele Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 16

17 Bit Nejmenší jednotka informace Hodnoty 1 / 0 (ANO / NE) Elektrické napětí, světlo, dírky Dvojková soustava Uskupení + pravidla jakákoliv informace Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 17

18 Dvojková soustava Převod do desítkové soustavy: pozice bitu = exponent čísla => = =16+2+1= , 4096, 2048, 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 18

19 Dvojková soustava Maximální zapsatelná hodnota je o 1 nižší, než je 2počet bitů 2 6 = 64; tudíž 6 bitů vyjádří 64 hodnot, konkrétně 0 až 63 Větší složitost: záporné a desetinné čísla použití pravidel Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 19

20 Bajt 1B = 8b (anglicky: 1 Byte = 1 bite) Bajt (B), Kilobajt (kb), Megabajt, (MB), Gigabajt (GB), Terabajt (TB) Max. rychlost internetového připojení: 16Mbity/s = 2MB/s (= 16 8 ) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 20

21 Znaky Tabulka ASCII definuje převod z čísel na znaky (lze spustit na klávesnici kombinací levý ALT + Num klávesnice) Původní 7bitů = 128 různých znaků Nestačí, +další bity pro rozšíření Rozšíření jsou nejednoznačná => různé druhy kódování Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 21

22 Tabulka ASCII Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 22

23 Uložení barvy Běžný formát 8 bitů na barvu = 256 odstínů 3 barvy červená, zelená, modrá = = 16 milionů barev Jejich složením lze pro lidské oko napodobit velká většina viditelného spektra Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 23

24 Uložení barvy Barva = kanál; ukládá se více kanálů alpha = průhlednost např. Více bitů na barvu výhody pro barvení, větší dynamický rozsah HDR Nakonec je ale prezentováno 8 bity Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 24

25 Simulace spektra Barevné prostory Kombinací 3 vlnových délek (3 barev) nelze vytvořit celé viditelné spektrum Znázorněno v chromatickém diagramu CIE 1931 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 25

26 Chromatický diagram CIE 1931 Zdroj Gamut Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 26

27 Chromatický diagram a RGB Zdroj Gamut Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 27

28 Pozorování barev Oko Čip Barvy Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 28

29 Prezentace barev Dva rozdílné druhy míchání barev dle zařízení Monitor pixely, aditivní míchání Tiskárna tečky, subtraktivní míchání Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 29

30 Aditivní míchání Zařízení, které vydávají světlo Používá se systém míchání červené, zelené a modré barvy Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 30

31 Aditivní míchání Zdroj RGB Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 31

32 Aditivní míchání Monitor je soustava pixelů, ty tvoří síť, tzv. rastr Každý pixel je schopen zářit jednou ze 16 milionů barev Pixel se skládá ze tří subpixelů: R, G, B Přímé zobrazení toho, co je uloženo v paměti Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 32

33 Aditivní míchání Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 33

34 Subtraktivní míchání Medium, které pohlcuje a odráží světlo Používá se systém míchání azurové, purpurové a žluté barvy Označení CMYK: Cyan, Magenta, Yellow Plus černá barva - black Použití přídavných barev a speciálních nenamíchatelných barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 34

35 Subtraktivní míchání Zdroj CMYK Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 35

36 Role černé v CMYK Barvy musí být možno překrývat nejsou tedy maximálně syté Kombinace barev CMY tak dá víceméně šedivou barvu Černá barva často používaná Je levnější použít jednu barvu namísto tří Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 36

37 Subtraktivní míchání Barvu nelze zesvětlit, jen změnit velikost kapky Ředění barev pomocí ditheringu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 37

38 Dithering Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 38

39 Tiskárna a monitor Tečky Pixely Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 39

40 RGB a CMYK Barvy z RGB (nejčastější uložení v PC) je třeba na CMYK převést Monitor zobrazí jen přibližně, jak budou barvy vypadat po tisku Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 40

41 Uložení obrazu Z barev se skládá obraz Složení obrazu Rastr Vektorové Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 41

42 Mozaika Rastr Rozlišení šířka x výška v pixelech (px) Omezení velikosti obrazu Zvětšení: rozpixelování či rozmazání Antialiasing: následují tři příklady Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 42

43 Šikmé čáry Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 43

44 Zvětšení rastru Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 44

45 Vzorkovací frekvence Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 45

46 Poměr stran Poměry stran 4:3; 3:2; 16:9 = 1.78:1;.. 2K = 2048 px? Různé definice, jde o šířku 1080p = jde o výšku (1920 x 1080) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 46

47 Poměr stran 8 megapixelů (Mpx) ~ px na ploše 13 Mpx = 4128 px x 3096 px = = px Oříznutí při převodu mezi poměry Např. při kombinování různých poměrů Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 47

48 Pixel aspect ratio Poměr stran pixelu Určuje tvar všech pixelů v rastru Tento poměr je nejčastěji zadán desetinným číslem Pokud je 1, pixel je čtvrcový, pokud je větší jak 1, pixel má větší šířku Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 48

49 Pixel aspect ratio Poměr stran obrazu je ještě upraven šířkou jeho pixelů Využívá ho např. formát PAL Formát PAL s poměrem stran 4:3 má stejný počet pixelů (šířka i výška, 720x576) jako PAL widescreen ten má však poměr stran 16:9 právě díky rozdílné hodnotě pixel aspect ratio Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 49

50 DPI / PPI Dots / Pixels per inch 1 palec = 2,54 cm Informace o převodu mezi rastrem (px) a mírami reálného světa (palce, cm) Definuje velikost bodu / pixelu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 50

51 DPI Monitor 72 DPI, neovlivňuje zobrazení Tiskárna 300 DPI, dle technologie Scanner velikost scannu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 51

52 DPI Požadavky na velikost DPI Vzdálenost pozorovatele (mobil / billboard) Tisk vyžaduje větší DPI kvůli způsobu míchání barev Full HD při 300 DPI jen 16,256 cm Papír A5 je 21 cm x 14,8 cm Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 52

53 Vektorová grafika Namísto rastru je obraz popsán matematicky Body, křivky, tečny tvoří obrys Obrys může mít výplň a obrysovou čáru Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 53

54 Vektorová grafika Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 54

55 Vektorová grafika Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 55

56 Vektorová grafika Nekonečná přesnost při převodu na pixely či tečky Dá se měnit velikost bez vedlejších efektů Menší požadavky na paměť Náročné na výpočet Písmo, loga, sázení, počítačové obrazy Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 56

57 Vektorová grafika Zdroj: Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 57

58 Grafické soubory Uložení dat do souboru Mimo obrazu v souboru i metadata Nejčastěji formát Exif Zařízení, čas, místo pořízení, nastavení při fotografování, popř. náhled Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 58

59 Grafické soubory RAW data nezpracované údaje z chipu zařízení Obvykle je fotografie zpracovaná Komprese zmenšení velikosti, kterou data zabírají v paměti Ztrátová komprese originál je ztracen Bezztrátová komprese originál lze spočítat Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 59

60 Grafické soubory Nekomprimované: BMP, MAP, EXR Ztrátové: JPG, GIF Bezztrátové: PNG Volitelné: TIFF Vektorové: PDF, SVG, SWF Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 60

61 JPG komprese Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 61

62 Stručně Video Skládá se z jednotlivých obrazů / snímků Jak rychle se budou střídat určuje údaj fps = frame per second Evropa používá 25 fps Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 62

63 Video a komprese Často se používá ztrátová komprese Např. zvolí klíčové snímky (třeba každý 7. frame) a rozstříhané části snímků mezi nimi jen posouvá Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 63

64 Video a komprese Je třeba ztrátovou kompresi použít jen jednou Videa s bezztrátovou jsou objemné Často se používají sekvence obrázků Tj. 1 frame = 1 soubor Lepší kontrola, více kanálů, (render) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 64

65 Formáty videa Kontejner určuje příponu souboru Kodek určuje typ komprese videa Říkáme pak že např. kodek H 264 může nést kontejner mp4 i mov Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 65

66 Děkuji za pozornost Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení 66