Rastrová grafika. Grafický objekt je zaznamenán jednotlivými souřadnicemi bodů v mřížce. pixel ( picture element ) s definovanou barvou

Transkript

1

2

3 Rastrová grafika Grafický objekt je zaznamenán jednotlivými souřadnicemi bodů v mřížce. pixel ( picture element ) s definovanou barvou Kvalita je určena rozlišením mřížky a barevnou hloubkou (počet bitů použitých k popisu barvy pixelu). 1 bit 2 1 = 2 barvy Mono Color 4 bity 2 4 = 16 barev 8 bitů 2 8 = 256 barev 15 bitů 2 15 = barev Low Color 16 bitů 2 16 = barev High Color 24 bitů 2 24 = barev True Color 32 bitů 2 32 = barev Super True Color 48 bitů 2 48 = barev Deep Color

4 918 x barev (6 bitů)

5 Rastrová grafika Barevné komponenty pixelu Barevný model RGB nebo RGBA Barevná hloubka Počet bitů pro uložení každé barevné složky R G B A 8 bitů bitů 5 (5) 6 (5) 5 (5) (1) 18 bitů bitů bitů U 48 bitů na pixel může má každá komponenta tónů (16 bitů místo 8). Příklad paměťové náročnosti při 24 bitové barevné hloubce (1 pixel = 24 bitů v paměti): Obrázek o rozlišení 640 x 480 s 24 bitovou barevnou hloubkou: 640 x 480 x 24/8 = bajtů = 900 kb Obrázek o rozlišení (9,216 milionů pixelů) s 24 bitovou barevnou hloubkou: 3840 x 2400 x 24/8 = bajtů = kb

6 Rastrová grafika Indexovaná barva U nízkých barevných hloubek se hodnota indexuje v barevné mapě nebo paletě. 1 bit barvy 2 bity barvy 4 bity barev 8 bitů barev

7 Rastrová grafika DPI Body bitmapové grafiky odpovídají bodům na displeji nebo monitoru. DPI ( Dots per inch ) je počet pixelů, které se vejdou do délky jednoho palce. 1 palec = 2,54 cm Příklad: Černobílý obrázek o rozlišení zobrazený na 93 DPI displeji: Šířka: Výška: 1920/93 = 20,64 palců (52,43 cm) 1200/93 = 12,9 palců (32,77 cm) Příklad velikosti stejného obrázku vytištěného na 800 DPI tiskárně: Šířka: Výška: 1920/800 = 2,4 palců (6,096 cm) 1200/800 = 1,5 palců (3,81 cm)

8 Rastrová grafika Tisk Tiskárny musí mít výrazně vyšší DPI než displej, protože konkrétní barvy skládají subtraktivně z barevného modelu CMYK (na displeji je barva skládána aditivně z barevného modelu RGB). U displeje zobrazujícího s barevnou hloubkou 24 bitů produkuje každý pixel 256 intenzit světla v každém ze tří kanálů (RGB), může tak vytvořit 256³ = barev. Množství jedinečných barev pro tištěný CMYK bod pro tento nejjednoduššího druhu inkoustové tiskárny je jen 8. Většina tiskáren (kromě sublimačních) proto produkuje další barvy pomocí polotónů (ditheringu). Příklad: 100 pixelů široký obrázek může potřebovat od 400 do 600 bodů šířky v tištěném výstupu. (Má-li být tištěný uvnitř čtverce o straně 1 palec, tiskárna musí být schopná 400 až 600 DPI, aby obraz přesně reprodukovala).

9 Rastrová grafika Nevýhody Rastrové obrázky ve velkém rozlišení s velkou barevnou hloubkou jsou paměťově náročné. Proto existují různé způsoby komprimace, která může být ovšem výpočetně náročná. Je poměrně komplikované je zvětšovat. Při zmenšení lze výsledek dobře optimalizovat, při zvětšení nelze úspěšně dopočítat chybějící informace.

10 Jako rastrová grafika jsou ukládány fotografie pořízené digitálním fotoaparátem, podklady digitalizované scannerem, obrázky vytvořené grafickým rastrovým editorem,...

11 Rastrová grafika Formáty Rastrové formáty Nekomprimované Komprimované S bezeztrátovou kompresí Se ztrátovou kompresí

12 Formáty rastrové grafiky Název Komprese Barevná hloubka Příklady použití Výhody Nevýhody BMP (Windows Bitmap), DIB (deviceindependent bitmap) Žádná (lze RLE) 1 bit, 4 bity, 8 bitů (256 barev nebo odstínů šedi), 16 bitů, 24 bitů Malé obrázky, hry Jednoduchý (rychle se zobrazuje), kompatibilní, nepatentovaný Datově náročný PNG (Portable Network Graphics) Bezeztrátová Až 24 bitů (s 8 bitovým alfa kanálem) Grafika na internetu, nefotografická grafika Nepatentovaný, 8 bitová průhlednost, datově výhodný Na rozdíl od GIF nepodporuje animace JFIF (JPEG) Ztrátová (neukládání informací neviděných lidmi Fotografie, rentgenové nebo ultrazvukové snímky Obrovská úspora datového prostoru u fotografií Složitý, již existují (patentované) efektivnější komprimační metody TIFF (Tag Image File Format) Žádná, ztrátová nebo bezeztrátová 1 až 24 bitů Snímky určené pro tisk, vícestránkové soubory Flexibilní a adaptivní (ořez nebo orámování hlavního obrazu) Dříve problémy s kompatibilitou GIF (Graphics Interchange Format) Bezeztrátová (LZW84) Do 8 bitů Malá loga, malá grafika na internetu Podporuje animace a průhlednost, malá velikost souborů Maximálně 8 bitů barev

13 Vektorová grafika Vektorový obrázek je složen ze základních geometrických útvarů (body, přímky, křivky, mnohoúhelníky). Základem vektorové grafiky je tedy analytická geometrie. Křivky spojují jednotlivé kotevní body a mohou mít definovanou výplň (barevná plocha nebo barevný přechod). Tyto čáry se nazývají Bézierovy křivky. Francouzský matematik Pierre Bézier vyvinul metodu, kterou je možné popsat čtyřmi body libovolný úsek křivky. Křivka je popsána dvěma krajnými body (kotevními) a dvěma body, které určují její tvar (kontrolními). Spojnice mezi kontrolním bodem a kotevním bodem je tečnou k výsledné křivce.

14 Vektorová grafika Výhody Vektorový obrázek lze neomezeně zvětšovat, zmenšovat nebo deformovat. S každým objektem lze pracovat odděleně. Paměťová náročnost je menší než u rastrové grafiky (při zachování normálního počtu objektů). Kompletní vektorový obrázek ve formátu WMF ( Windows Meta File ), nativním vektorovém formátu pro Microsoft Office.

15

16 Formáty vektorové grafiky Tvoří různorodou skupinu souborových formátů určených pro popis grafické informace. V nejjednodušších formátech jsou podporovány pouze úsečky (formát nazývaný SLD), ve složitějších formátech je možné použít i oblouky, křivky nebo text. Metaformáty umožňují sdružit vektorový popis grafické informace s popisem rastrovým: PostScript PDF ( Portable Document Format ) WMF ( Windows Metafile ) EMF ( Enhanced Windows Metafile ) CGM ( Computer Graphics Metafile ). Můžeme se setkat i s vektorovými formáty určenými pro popis trojrozměrných objektů či scén. Některé editory pracující s vektorovou grafikou používají své vlastní formáty: AI (Adobe Illustrator Artwork) CDR (Corel Draw) ZMF (Zoner Callisto) Značkovací jazyk a formát SVG ( Scalable Vector Graphics ) popisuje vektorovou grafiku pomocí XML. Měl by se stát základním otevřeným formátem pro vektorovou grafiku na Internetu.

17 Zdroje Sládeček Hynek a kolektiv: 1000 File Formats, (freeware encyklopedie hypertextový dokument ve formátu HLP), 1997, 1998