Rastrová grafika. body uspořádané do pravidelné matice

Transkript

1 J. Vrzal, 1.0

2 Rastrová grafika body uspořádané do pravidelné matice rastr pixelů (ppi, Pixel Per Inch) monitor 90 ppi rastr tiskových bodů (dpi, Dot Per Inch) kvalitní tisk 300 dpi 2

3 Rastrová grafika 3

4 Vektorová grafika vektory (objekty, křivky, text) jsou dané souřadnicemi a parametry (např. tloušťka čáry) zmenšování ani zvětšování neovlivňuje kvalitu 4

5 Vektorová grafika pro zobrazení je nutný převod na bitmapu (tiskárna, monitor) pomocí RIP (Raster Image Procesor) Bézierova křivka 5

6 Vektor a rastr (bitmapa) dohromady PDF formát, který dokáže uložit obrázky, text, vektory, vytvořit záložky atd. Jak nastavit PDF při ukládání? 6

7 Vektor a rastr (bitmapa) dohromady 7

8 Vektor a rastr (bitmapa) dohromady Smallest File Size neukládá fonty barvy převede do srgb obrázky jako JPG s vysokou kompresí rozlišení přepočítá na 100 ppi 8

9 Vektor a rastr (bitmapa) dohromady High Quality Print běžný tisk přidány potřebné fonty obrázky jako JPG se střední kompresí rozlišení přepočítá na 150 ppi 9

10 Vektor a rastr (bitmapa) dohromady Press Quality Print důraz na kvalitu tisku přidány všechny potřebné fonty obrázky jako JPG s malou kompresí rozlišení přepočítá na 300 ppi barvy převede na CMYK 10

11 RGB model (zjednodušeno) RGB model definuje barvu pixelu tak, že popisuje barvu 3 světel, jenž svítí na stejné místo 11

12 Vznik digitálního obrazu pomocí snímače 6 Mpix senzor rastr 6 milionů pixelů, ale černobílých, neschopných vidět barvu Bayerova RGBG maska pro zaznamenání barvy (zelené je 2x více z důvodů citlivosti oka) 1,5 milionu červených pixelů 1,5 milionu modrých pixelů a 3 miliony zelených pixelů 12

13 Vznik digitálního obrazu pomocí snímače pro každý RGB pixel obrazu se barevná informace vypočítává ze 4 sousedních pixelů interpolace obrazu, každý pixel je použit 4x 6 Mpix senzor je vlastně 1,5 Mpix výpočet na plné RGB proběhne až v počítači 13

14 Vznik digitálního obrazu pomocí snímače 14

15 Barevná hloubka v RGB barevný prostor: Red, Green a Blue každá barva (kanál RGB) je kódována 8, 16 či 32 bity (Photoshop) True Color 24 bitová barevná hloubka (3*8 bitů) 2 24 barev, tedy 16,7 milionů Deep Color 48 bitová hloubka (3*16 bitů) 2 48 barev, tedy 281, 5 bilionů 15

16 Barevná hloubka v RGB i když se celkový počet 16,7 milionů barev zdá úctyhodný (True Color), tak zvláště v souvislých plochách se objevuje posterizace 16

17 Komprese bezeztrátová komprese /0 6/9 100% možné restaurovat původní řadu a nedojde k žádné ztrátě informace stupeň komprese (poměr velikosti originálních dat ku komprimovaným) záleží na obsahu čím více redundance v sobě data mají, tím více se podaří je zmenšit 17

18 Komprese ztrátová komprese podle znalosti obsahu odstraňuje nepotřebné detaily kolik detailů se neuloží záleží na stupni komprese 18

19 JPEG typy grafických souborů Joint Photographic Experts Group vytvořený standard od roku 1992 ztrátová komprese, kterou je možné měnit navrženou tak, aby co nejvíce zmenšila velikost souboru, ale přitom co nejméně degradovala fotografie 19

20 JPEG typy grafických souborů ztrátová komprese, kterou je možné měnit ostré fotografie plné jemných detailů (např. pole nebo tráva) lze zkomprimovat méně principem je převedení na L*a*b a redukce barevné složky spolu s hledáním opakujícího se vzorku v kanálech L, a i b 20

21 JPEG typy grafických souborů 21

22 JPEG typy grafických souborů nastavení stupně komprese pro vysoké rozlišení a kvalitu: stupeň 8, uložit jako (zachová EXIF informace a ICC profil) pro web: kvalita 60 %, uložit pro web (odstraní EXIF a ICC) jednotlivé volby Baseline Optimized: mírně zmenší velikost souboru Progressive: postupné zkvalitňování při stahování 22

23 EXIF metadata fotografické informace vložené do fotografie datum a čas vzniku nastavení (čas, clona, ohnisko) náhled GPS souřadnice případně popis atd. není standardizován 23

24 EXIF metadata 24

25 ICC profil způsob, jak společně s fotografií ukládat i podstatné informace o správě barev důležité pro přesné barevné zpracování fotografie při následném prohlížení či tisku 25

26 JPEG artefakty JPEG typy grafických souborů v případě velké komprese se objevují nechtěné obrazové prvky, zejména kolem jemné kresby a čar stejně tak na velkých plochách se objevují čtvercové bloky 26

27 JPEG typy grafických souborů nedostatky JPEGu pouze 24 bitová barevná hloubka nepodporuje průhlednost nehodí se pro ukládání vektorové grafiky (kresby, grafy, ikony atd.), vytvořen pro fotografie nepodporuje animace komprese je vždy ztrátová (při vysoké kvalitě je výsledek nerozeznatelný od bezeztrátové komprese) 27

28 JPEG typy grafických souborů nedostatky JPEGu nepodporuje obraz s více vrstvami opakované ukládání degraduje fotografie 28

29 GIF typy grafických souborů Graphics Interchange Format vytváří tzv. paletu barev v obrázku jiné barvy obrázek obsahovat nesmí, úsporné uložení barev a bezeztrátová komprese většina programů je schopna vytvořit smysluplnou paletu z obrázku automaticky 29

30 GIF typy grafických souborů barvy mohou být 2 až 256 nestačí pro fotografii hodí se pro jednoduchou grafiku, kresby, loga, ikony, tlačítka apod. podporuje průhlednost jedna barva z palety může být považována za průhlednou barvu podporuje jednoduché animace 30

31

32 256 barev je v modré ploše nedostatečné pro plynulý přechod

33 GIF typy grafických souborů volby uložení, redukce barev: selektivní metoda, která dává prioritu barvám, jenž lidské oko vnímá nejcitlivěji a zároveň bere v úvahu plošnou velikost barvy (větší plochy mají přednost) perceptuální na základě citlivosti lidského oka na barvy adaptivní jen na základě barevného spektra obrázku 33

34 rozklad (dithering) GIF typy grafických souborů v paletě neobsažené barvy lze pro oko simulovat (složit) z jiných barev umístěných vhodným způsobem těsně vedle sebe 34

35 GIF typy grafických souborů volby uložení, pro simulaci barev, které nejsou v paletě : rozptýlený (difúze) je použit náhodný nepravidelný vzorek vzorek je použit pravidelný čtvercový vzorek šum podobné jako rozptýlený, ale rozptyl zasahuje dále 35

36 nedostatky GIFu GIF typy grafických souborů uložení barev pomocí palety je pro mnoho aplikací nevýhodné (fotografie) průhlednost je jen ano/ne, neumožňuje plynulou průhlednost. animace výrazně zvětšuje velikost výsledného souboru. nepodporuje Exif a tak se tato data vždy ztratí. 36

37 nedostatky GIFu GIF typy grafických souborů nepodporuje správu barev (ICC profil) nepodporuje ukládání obrazu obsahujícího více vrstev nepodporuje vektorovou grafiku 37

38 PNG typy grafických souborů určený pro bezeztrátovou kompresi rastrové grafiky podpora 24 bitové barevné hloubky obsahuje alfa kanál nedostupnost jednoduché animace nepodporuje CMYK 38

39 PNG typy grafických souborů lepší pro obrázky obsahující text, čárovou grafiku, ostré rozhraní barev 5 10x větší soubory než JPEG 39

40 TIFF typy grafických souborů Tagged Image File Format tzv. kontejnerový formát, který dokáže nést různá obrazová data různě komprimovaná barevná hloubka až 48 bitů podporuje ukládání do vrstev ukládá EXIF informaci a ICC profil zachovává průhlednost (i plynulou) umí uložit ořezovou cestu 40

41 možné komprese: TIFF typy grafických souborů LZW bezeztrátová komprese RLE velmi jednoduchý způsob komprese ZIP obecná bezeztrátová komprese 41

42 Nevýhody: TIFF typy grafických souborů problémy s kompatibilitou proto je nutné ukládat bez komprese, bez průhlednosti a bez vrstev velké soubory 42

43 RAW typy grafických souborů obsahuje jen minimálně zpracovaná data ze senzoru fotoaparátu výpočet obrazu v počítači není standardizován a výrobci si definují vlastní formáty 43

44 RAW typy grafických souborů RAW soubor ukládá data ještě před Bayerovou interpolací, tedy bez barev na každý pixel stačí jeden byte (při 8 bitovém A/D převodníku) a tedy 6 MPix obrázek bude mít v RAW 6 MB 44

45 RAW typy grafických souborů RAW fotografii nelze v počítači ani zběžně prohlédnout bez Bayerovy interpolace, snímek de facto neexistuje speciální program, RAW konvertor, který data vyvolá expoziční kompenzace v rozsahu cca ±1 až ±1,5 EV úprava tonální křivky a kontrastu, doostření, redukce šumu a mnoho dalšího 45

46 RAW typy grafických souborů Kdy tedy použít RAW? RAW je více než JPEG, zachová maximální možnou kvalitu, umožňuje řadu věcí opravit (např. expozici nebo vyvážení bílé) Nevýhody: velký soubor vyvolání RAWu je zdlouhavý a náročný proces vyžadující ruční zásah RAW nelze dát jiným uživatelům nutnost speciálního SW 46

47

48 Histogram histogram vizuálně ukazuje, jak jsou ve snímku zastoupeny jednotlivé barevné odstíny v rozmezí vlevo na ose X jsou vždy tmavé odstíny (zcela vlevo černá, zastoupená nulou) vpravo na ose X jsou světlé odstíny (zcela vpravo je bílá, zastoupená hodnotou 255) ose Y je potom poměrné množství 48

49 Histogram 49

50 RGB histogram 50

51 Histogram jasů a stínů grafický editor sečte jednotlivé RGB histogramy do jednoho grafu poměrově zelená 0.59, červená 0.3 a modrá 0.11 (dohromady tyto koeficienty dávají číslo 1) 51

52 Histogram jasů a stínů 52

53 Histogram jasů a stínů dynamický rozsah (podíl mezi nejsvětlejší a nejtmavší oblasti záběru) oka je EV dynamický rozsah snímače zrcadlovky je max. 10 EV snímač nebude schopen zaznamenat veškeré stíny a jasy, které se na scéně vyskytují 53

54 EV (expoziční hodnota) hodnotě 0EV odpovídá takové množství světla, při kterém budeme šedou tabulku správně exponovat při expozici 1 sekunda, cloně f1 a citlivosti ISO100 54

55 EV (expoziční hodnota) 55

56 Histogram jasů a stínů 56

57 Histogram jasů a stínů dynamický rozsah fotografované scény a snímače fotoaparátu jsou stejné odstíny černé ani bílé nedosahují vysokých hodnot fotoaparát zaznamenal veškeré odstíny 57

58 Histogram jasů a stínů 58

59 Histogram jasů a stínů dynamický rozsah fotografované scény je podstatně větší, než rozsah snímače fotoaparátu histogram by chtěl pokračovat vlevo i vpravo, ale omezený rozsah snímače mu to nedovolí vznikly přeexpozice a podexpozice (plochy bez kresby) 59

60 Histogram jasů a stínů 60

61 Histogram jasů a stínů dynamický rozsah fotografované scény je menší, než rozsah snímače fotoaparátu kontrast na nízké úrovni histogram vůbec nedosahuje na bílé ani černé odstíny 61

62 Histogram jasů a stínů optimální podoba histogramu - nepřesahuje vlevo ani vpravo, dynamický rozsah fotografované scény byl shodný s rozsahem snímače fotoaparátu 62

63 Histogram jasů a stínů podexpozice na fotografii (černá místa bez kresby). řešením by bylo kompenzovat expozici do kladných hodnot, aby byl snímek celkově světlejší na světlých tónech je rezerva 63

64 Histogram jasů a stínů přeexpozice na fotografii (bílá místa bez kresby). kompenzovat expozici do záporných hodnot 64

65 Histogram jasů a stínů malý dynamický rozsah scény (např. mlhavé údolí bez kontrastu). snímek je vyfotografovaný dobře (přidat kontrast v editoru) 65

66 Histogram jasů a stínů přítomnost jak podexpozice, tak přeexpozice. kontrast fotografované scény je příliš velký a v podstatě to nelze nijak řešit 66

67

68 Nástroj křivky úprava jasu, kontrastu i jednotlivých barevných kanálů RGB velmi detailně 68

69

70

71 Nástroj křivky zesvětlení fotky 71

72 Nástroj křivky ztmavení fotky 72

73 Nástroj křivky zvýšení kontrastu ztmavení stínů a zesvětlení světel 73

74 Nástroj křivky Co udělá tato křivka s fotografií? 74

75 Nástroj křivky Co udělá tato křivka s fotografií? 75

76 Zdroj: PIHAN, Roman. Fotografování,fotoaparáty,techniky,triky. [online] [cit ]. Dostupné z: Fenomén jménem histogram Fotorádce.cz. DOLEJŠÍ, Tomáš. Fotorádce.cz [online] [cit ]. Dostupné z: