Co je počítačová grafika

Transkript

1 Počítačová grafika

2 Co je počítačová grafika Počítačovou grafikou rozumíme vše, co zpracovává počítač a co lze sledovat očima Využití počítačové grafiky Tiskoviny - časopisy, noviny, knihy, letáky Reklama Média, televize, multimédia Internetové stránky 3D Modeling - prostorové modelování CAD projektování Hry

3 Rozdělení grafiky Základní rozdělení: Bitmapová (rastrová) grafika body Vektorová grafika křivky

4 Vektorová grafika Vektorová grafika označuje způsob ukládání obrazových informací v počítači. V případě vektorové grafiky je obraz reprezentován pomocí geometrických objektů (body, přímky, křivky, polygony).

5 Vektorová grafika - výhody 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 velikost obrázku je obvykle mnohem menší než u rastrové grafiky Vektorová grafika se používá zejména pro počítačovou sazbu, tvorbu ilustrací, diagramů a počítačových animací. nevýhody: oproti rastrové grafice složitější pořízení obrázku (scanner a fotoaparát produkují rastrovou grafiku) Při vyšší složitosti grafického objektu je vektorová grafika náročnější než grafika bitmapová. Nehodí se na zápis složitých barevných ploch - například fotografie

6 Vektorová grafika formáty a editory Pro práci s vektorovu grafikou se používají zvláštní vektorové editory: Adobe Illustrator (*.ai) Corel Draw (*.cdr) Autocad (*.cad) Zoner Calisto Freehand

7 Rastrová (bitmapová) grafika V bitmapové grafice je celý obrázek popsán pomocí jednotlivých barevných bodů (pixelů). Body jsou uspořádány do mřížky. Každý bod má určenu svou přesnou polohu a barvu. Tento způsob popisu obrázků používá např. PC, televize nebo digitální fotoaparát. Kvalitu obrázku ovlivňuje především rozlišení a barevná hloubka. Rozmístění a počet barevných bodů obvykle odpovídají zařízení, na kterém se obrázek zobrazuje (monitor, papír).

8 Rastrová grafika výhody Výhody bitmapové grafiky: určeny pro ukládání předloh z reálného světa (scannované obrázky, digitální fotografie) snadné vytváření ( screenshot obrazovky počítače, fotka) možnost modifikace - jednotlivě nebo dávkově změny barevnosti snadná přenositelnost na rastrová výstupní zařízení - obrazovka, tiskárna

9 Rastrová grafika nevýhody Nevýhody bitmapové grafiky: velké velikosti souborů (při velkém rozlišení a barevné hloubce může velikost obrázku dosáhnout několika megabytů nutnost komprimace změna velikosti (zvětšování obrázku) vede ke zhoršení obrazové kvality obrázku tzn. zvětšování obrázku je možné jen v omezené míře, neboť při větším zvětšení je na výsledném obrázku patrný rastr zmenšením obrázku se část pixelů zapomene

10 PIXEL Pixel je nejmenší jednotka digitální rastrové (bitmapové) grafiky. Představuje jeden svítící bod na monitoru, resp. jeden bod obrázku zadaný svou barvou. Body na obrazovce tvoří čtvercovou síť a každý pixel je možné jednoznačně identifikovat podle jeho souřadnic. Velikost pixelu záleží na typu monitoru. U obvyklých analogových typů lze velikost pixelu měnit změnou rozlišení. LCD obrazovky naproti tomu mají počet fyzických pixelů (tzv. nativní rozlišení) zpravidla pevně vázaný na používané rozlišení (např ) a zobrazování jiného rozlišení u takového monitoru vede k určité deformaci obrazu

11 Rozlišení Počtu bodů na jednotku délky se říká rozlišení. Jednotkou délky je jeden palec (cca 2,5 cm), jednotka se nazývá DPI (Dot Per Inch, bodů na palec). Obrázek s rozlišením 300 DPI obsahuje na každý palec 300 bodů. Rozlišení musí být přiměřené. Malé rozlišení: zrnitý obrázek. Velké rozlišení: obrovský soubor. 20 DPI 100 DPI

12 Rozlišení U monitorů (běžných i LCD) - rozměr obrazovky měřený počtem zobrazených bodů (pixel, px) Rozlišení 1024x768 px - delší strana má 1024 bodů a kratší 768 bodů Obrázky na webu zobrazujeme většinou v 72 DPI (standardní rozlišení obrazovky) U tiskáren - hustota bodů při tisku v jednotkách dpi (dots per inch, teček na palec (2,54 cm)) Optimální rozlišení pro fotografii se udává 300 dpi; pro text stačí 75dpi. Čím vyšší je rozlišení tiskárny, tím lepší výstup (tisk) můžeme očekávat. U skenerů - kolik bodů je vytvořeno ve vznikajícím souboru z obrázku dané velikosti Při rozlišení 300 dpi bude obrázek o velikosti 2,54x2,54 cm převeden na bitmapu o rozměrech 300x300 px. Rozlišení digitálních fotoaparátů - kolik bodů má výsledná fotografie => kolik světlocitlivých buněk má snímač Udává se v megapixelech (Mpx). Digitální fotoaparáty uvádí vynásobenou hodnotu, např px = cca 2 MPix). 5 MPix = 2560 x MPix = 2304 x MPix = 2048 x 1536

13 Některé grafické formáty Formáty rozlišujeme jako nekomprimované a komprimované, komprimované pak na formáty s bezeztrátovou či ztrátovou kompresí. BMP GIF JPG PNG TIFF

14 BMP BMP je grafický formát používaný pro rastrovou grafiku. Obrázky BMP jsou ukládány po jednotlivých pixelech. Obrázky mohou obsahovat různé množství barev podle toho, jaká je barevná hloubka obrázku: 2 (1 bit), 16 (4 bity), 256 (8 bitů), (16 bitů), nebo 16,7 miliónu (24 bitů). Osmibitové obrázky mohou místo barev používat šedou škálu. Soubory ve formátu BMP většinou nepoužívají žádnou kompresi. Z tohoto důvodu jsou obvykle BMP soubory mnohem větší než obrázky stejného rozměru, které kompresi používají. Obrázek o rozměrech potřebuje téměř 1,4 megabytu. Formát BMP je proto zcela nevhodný pro použití na Internetu. Výhodou tohoto formátu je jeho extrémní jednoduchost a dobrá dokumentovanost. Dokáže jej snadno číst i zapisovat drtivá většina grafických editorů. V praxi se pro ukládání obrázků vyžadujících zachování všech informací používají spíše novější formáty PNG, GIF nebo také TIFF.

15 GIF GIF (Graphics Interchange Format) je grafický formát určený pro rastrovou grafiku. GIF používá bezeztrátovou kompresi, na rozdíl například od formátu JPEG, který používá ztrátovou kompresi. GIF je tedy vhodný pro uložení tzv. perokresby (nápisy, plánky, loga). GIF umožňuje také jednoduché animace. GIF má jedno velké omezení maximální počet současně použitých barev je 256. Formát GIF se stejně jako formáty PNG a JPEG používá pro WWW grafiku na Internetu.

16 JPG, JPEG JPEG je standardní metoda ztrátové komprese používané pro ukládání počítačových obrázku ve fotorealistické kvalitě. Nejrozšířenější příponou tohoto formátu je.jpg,.jpeg JPEG je nejčastější formát používaný pro přenášení a ukládání fotografií na www. Není však vhodný pro perokresbu, zobrazení textu nebo ikonky, protože kompresní metoda JPEG vytváří v takovém obrazu viditelné a rušivé artefakty.

17 PNG PNG (Portable Network Graphics) je grafický formát určený pro bezeztrátovou kompresi rastrové grafiky. Byl vyvinut jako zdokonalení a náhrada formátu GIF. PNG nabízí podporu 24 bitové barevné hloubky, nemá tedy jako GIF omezení na maximální počet 256 barev současně. Nevýhodou PNG (proti GIF) je praktická nedostupnost jednoduché animace. PNG se stejně jako formáty GIF a JPEG používá na Internetu.

18 TIFF TIFF (Tag Image File Format) je jeden z souborových formátů pro ukládání rastrové grafiky. Formát TIFF tvoří neoficiální standard pro ukládání snímků určených pro tisk. TIFF je složitější formát oproti jiným formátům pro ukládání rastrové grafiky.

19 Editory bitmapové grafiky Malování Adobe PhotoShop GIMP Paint Shop Pro ZPS Zoner Photo Studio

20 Barva Světlo elektromagetické záření

21 Jak vidíme Naše oči vnímají elektromagnetické záření Jsou citlivé na vlnové délky 390 až 800 nm Do mozku posílají signály, které mozek vyhodnotí jako obraz Jednotlivé vlnové délky vnímáme jako barvu

22 Barevné modely Matematický popis barevné informace Modely závislé RGB zobrazovací zařízení emituje světlo RGB CMYK světlo se odráží od obrazu CMY CMYK

23 RGB Barevný model RGB neboli červená-zelená-modrá je aditivní způsob míchání barev používaný ve všech monitorech a projektorech (jde o míchání vyzařovaného světla) tudíž nepotřebuje vnější světlo (monitor zobrazuje i v naprosté tmě) na rozdíl např. od CMYK modelu. Aditivní

24 CMYK CMYK je barevný model založený na subtraktivním míchání barev (mícháním od sebe barvy odčítáme, tedy omezujeme barevné spektrum, které se odráží od povrchu) CMYK se používá především u reprodukčních zařízení, která barvy tvoří mícháním pigmentů (např. inkoustová tiskárna). Model obsahuje čtyři základní barvy: azurovou (Cyan); purpurovou (Magneta); žlutou (anglicky Yellow); černou (Key) Substraktivní

25 Barevný gamut Rozsah všech barev v barevném prostoru CIE XYZ, které je dané zařízení schopno zobrazit Gamut se zobrazuje v diagramu hromatičnosti CIExyY, CIExyY je gamutem celého, pro člověka viditelného, barevného spektra

26 Barevná hloubka říká nám, kolik bitů je použitých k popisu určité barvy nebo pixelu Toto pojetí je také známé jako počet bitů na pixel Větší barevná hloubka zvětšuje škálu různých barev a přirozeně také paměťovou náročnost obrázku 1 bitová barva (2 1 = 2 barvy) také označováno jako Mono Color (černá/bílá) 4 bitová barva (2 4 = 16 barev) 8 bitová barva (2 8 = 256 barev) 16bitová barva (2 16 = barev) - High Color 24bitová barva (2 24 = barev) - True Color 32bitová barva (2 32 = barev) - Super True Color

27 Barevná hloubka