M9 ÚPRAVY DIGITÁLNÍCH OBRÁZKŮ A ZÁKLADY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY zpracoval: Ing. Marek Herman
ZÁKLADNÍ POJMY Digitální obrázky (digitální fotografie) druh obrázku, který pro své zhotovení využívá digitální technologie. Digitální technologií se rozumí použití elektronického zařízení (digitální fotoaparát, mobilní telefon), s jehož pomocí zaznamenáte obrázek v binární podobě. tzv. Digitální fotorámečky určeny k zobrazení jednotlivých fotografií (několik stovek obrázků). tzv. Digitální fotoalbum několik desítek tisíc obrázků. Pixel (obrazový bod, px picture element) nejmenší jednotka digitální grafiky. Jeden pixel představuje jeden svítící bod na monitoru nebo jeden bod obrázku určený svou barvou. Každý pixel se skládá ze 3 částí, které odpovídají základním barvám zvoleného formátu. Dohromady pak pixely tvoří obdélníkovou síť, ve které je každý pixel jednoznačně identifikován svými souřadnicemi. 5. 3. 2013 2
Rozlišení monitorů uvádí maximální počet pixelů, které mohou být zobrazeny na obrazovce. Udává se jako počet pixelů na řádku (horizontálně) a počet pixelů ve sloupci (vertikálně). Rozlišení obrázku nebo displeje se uvádí v jednotkách pixel na palec (zkratka ppi, pixel per inch) nebo také body na palec (zkratka dpi, dot per inch). Rozlišení displeje v rozmezí od 640 X 480 pixelů do 2560 X 1600 pixelů. Rozlišení obrázku nebo fotografie říká, jak hodně je obraz detailní a z kolika bodů se skládá. Čím je rozlišení vyšší, tím detailnější obraz vznikne a naopak. Megapixel (Mpix, Mpx) většinou se jedná o velikost obrázku nebo o označení digitálního fotoaparátu (např. u dig. fotoaparátu 2 Mpix). 5. 3. 2013 3
Komprese obrázků metoda, která se používá pro ukládání obrázků, při které se zmenší množství digitálních informací potřebných k uložení obrázků v elektronické podobě. ztrátová komprese některé informace jsou nenávratně ztraceny. Používá se tam, kde je možné tolerovat určitý druh zkreslení, který je vyvážený velmi výrazným snížením velikosti souboru (např. u zvuku a obrazu) bezeztrátová komprese je možné získat opačným postupem původní soubor. Nedochází k tak výraznému snížení velikosti souboru jako u ztrátové komprese. Pro ukládání jednotlivých kroků úprav obrázku vždy volte formát s bezeztrátovou kompresí (např. GIF, PNG, TIFF). Po dokončení všech úprav můžete (pro úsporu místa) obrázek uložit ve formátu se ztrátovou kompresí (např. JPEG). 5. 3. 2013 4
Autorské právo - fotografie je výsledkem tvůrčí činnosti autora -> autorský zákon (zákon č. 121/2000 Sb.), je chápána jako autorské dílo - rozděluje se na osobnostní a majetkové právo - souhlas autora s užitím jeho díla v rámci majetkového práva je určeno licencí - když někdo zveřejní na webu své fotografie, nedává tím automaticky souhlas k jejich užívání, jedná se pouze o zpřístupnění díla veřejnosti v rámci autorského práva. Pokud autor nedá svolení k užití, nemůžeme fotografie používat (nestačí ani uvedení autora a odkaz na původní fotografie) - výjimku tvoří pouze tzv. volné užití díla (užití díla v rámci propagace výstavy, zpravodajství, součást výuky ). Např. si fotografii můžete stáhnout z webu a použít ji jako tapetu plochy. Podmínkou pro volné užití díla je absence hospodářského prospěchu 5. 3. 2013 5
pokud se rozhodnete vyfotit objekt, který je trvale umístěn na náměstí, v ulici, v parku, na veřejných cestách nebo na jiném veřejném prostranství, můžete ho dle autorského zákona zaznamenat (vyfotit); díla umístěná mimo veřejná prostranství nemusí být povoleno fotit fotografie fyzické osoby však mohou být pořízeny jen s jejím souhlasem (zákon na ochranu osobnosti), souhlas potřebujete i v případě, kdy fotografie nebudete zveřejňovat (výjimka úřední účely, vědecké a umělecké účely, účely zpravodajství) 5. 3. 2013 6
Grafické formáty Bitmapová (rastrová) grafika celý obrázek je popsán pomocí jednotlivých barevných pixelů. Tyto pixely jsou uspořádány do obdélníkové mřížky, která tvoří celý obrázek. Každý pixel má určenou svou přesnou polohu v mřížce a barvu (podle barevného modelu). Kvalitu obrázku potom ovlivňuje především rozlišení a barevná hloubka. využití: televize, skener, digitální fotoaparát výhody: snadné pořízení (focení, skenování) nevýhody: větší velikost obrázku, zhoršení kvality obrázku při změně velikosti nejběžnější formáty: BMP, GIF, JPEG, PNG, TIFF 5. 3. 2013 7
Vektorová grafika celý obrázek je složen ze základních geometrických útvarů (body, přímky, křivky a mnohoúhelníky). Tyto křivky jsou popsány pomocí kotevních a kontrolních bodů, které určují umístění a výsledný tvar křivky. využití: počítačová grafika, tvorba ilustrací a počítačových animací výhody: snadná změna velikosti obrázku bez ztráty kvality, menší velikost obrázku a možnost pracovat s každým objektem obrázku samostatně nevýhody: složitější pořízení obrázku a větší nároky na operační paměť a procesor při zpracování složitějších objektů nejběžnější formáty: PDF, CDR, SVG 5. 3. 2013 8
Bitmapové grafické editory používáme pro práci s bitmapovou (rastrovou) grafikou. Adobe Photoshop [edoubí fotošop] *.PSD (PhotoShop Document); *.PSB (PhotoShop Big) pro ukládání velkoformátových souborů GIMP (zdarma) *.XCF (experimental Computing Facility) není doporučován jako přenositelný formát do jiných editorů Corel-Photo-Point *.CPT (Corel Photo-painT image) Paint Shop Pro *.PSP Malování (ve Windows) 5. 3. 2013 9
Vektorové grafické editory používáme pro práci s vektorovou grafikou. CorelDRAW [korel dró] *.CDR Adobe Illustrator *.AI Velmi často používaným vektorovým formátem pro přenos mezi grafickými studii je zapouzdřený postcript - *.EPS bitmapový obrázek vektorový obrázek 5. 3. 2013 10
Barevné modely aditivní míchání barev jednotlivé základní barvy se sčítají a výsledné světlo tak získává na intenzitě (monitory a displeje) subtraktivní míchání barev s každou přidanou základní barvou je světlo stále více pohlcováno (tiskárny) RGB (Red, Green, Blue) pracují s ním digitální fotoaparáty, 3 základní barvy - červená, zelená, modrá. srgb obrázky na Internetu. 5. 3. 2013 11
CMY (Cyan, Magenta, Yellow) pracují s ním tiskárny. 3 základní barvy azurová, purpurová, žlutá -> při smíchání nevznikne příliš kvalitní černá -> do tiskáren se přidává čtvrtá barva černá (black) -> CMYK HSV (Hue, Saturation, Value) nebo HSB (Hue, Saturation, Balance) při editování fotografií. Je složen ze 3 základních parametrů: tónu (odstínu) sytosti (saturace) jasu (světlosti) 5. 3. 2013 12
Pro zobrazení se používá šestiboký jehlan umístěný do souřadnicového systému. Vrchol jehlanu se nachází v počátku a osa jehlanu je shodná se svislou osou. Na svislé ose jehlanu se určují změny jasu, na vodorovné ose jehlanu se určují změny sytosti. Velikost úhlu od vodorovné osy (sytosti) pak určuje barevný tón. Odstíny šedé u černobílých obrázků. Pro každý bod je použit pouze jeden parametr jas. Převedení barevného obrázku na černobílý: Obraz -> Přizpůsobení -> Černobílý 5. 3. 2013 13
Barevná paleta v paletě je každé barevné položce přiděleno jedno číslo (index). Každý pixel obrazu uchovává index příslušné barevné položky palety. Barevná hloubka určuje počet bitů, které jsou použity pro popis určité barvy nebo pixelu (tj. počet bitů na pixel). při 1 bitu na pixel můžeme použít jen 2 1, tj. 2 barvy (černou a bílou) při 8 bitech na pixel můžeme použít 2 8, tj. 256 barev při 24 bitech na pixel můžeme použít 2 24, tj. 16 milionů barev Odstín (tón) barvy základní vlastností barvy. Jedná se o základní barevný nádech. (Obraz -> Přizpůsobení) Jas - udává svítivost barvy, intenzitu světla nebo také podíl světla na barvě. (Obraz -> Přizpůsobení) Sytost udává čistotu barvy světla nebo také její intenzitu. (Obraz -> Přizpůsobení) 5. 3. 2013 14
Kontrast rozdíl mezi světlem a tmou. (Obraz -> Přizpůsobení) Gama korekce určena pro zesvětlení tmavých částí obrázků. Průhlednost (alfa kanál) jedna ze složek pixelu. RGBA rozšířený barevný model (složka A nese informaci o průhlednosti) nejčastější bitové rozlišení alfa kanálu je 8 bitů (u modelu RGBA), tj. 2 8 neboli 256 úrovní průhlednosti pixelu 5. 3. 2013 15
Př. Co se stane při zvýšení kontrastu černobílé fotografie? a) všechny body obrazu budou světlejší b) všechny body obrazu budou tmavší c) světlé body obrazu budou ještě světlejší a tmavé body obrazu budou ještě tmavší d) světlé body obrazu budou tmavší a tmavé body obrazu budou světlejší 5. 3. 2013 Správná odpověď: c 16
POŘIZOVÁNÍ OBRÁZKŮ pomocí digitálního fotoaparátu digitální fotoaparát mějte vypnutý, pomocí USB kabelu ho připojte k PC na digitálním fotoaparátu se zobrazí nabídka -> vyberte PC a stiskněte tlačítko OK ve Windows se zobrazí nabídka Import fotografií a videí -> Importovat všechny položky nyní (můžete zadat název) fotografie budou importovány do složky Obrázky 5. 3. 2013 17
obrázek jako snímek celé obrazovky nebo aktivního okna klávesa PRINT SCREEN (celá obrazovka) Postup: stisknete klávesu PrintScreen, poté otevřeme grafický editor (např. Malování) -> Vložit anebo CTRL+V klávesová zkratka ALT+PRINT SCREEN (okno) ikona VÝSTŘIŽKY (ve Windows 7, 8) 5. 3. 2013 18
obrázek z Internetu klepneme pravým tlačítkem myši na zvolený obrázek -> Uložit obrázek jako -> Uložit 5. 3. 2013 19
pomocí skeneru Start -> Zařízení a tiskárny -> poklepání na ikonu skeneru) Postup: - dokument vložíte do skeneru a vytvoříte náhled - ve skenovací aplikaci nastavíte parametry skenování - spustíte skenování dokumentu - výsledný naskenovaný obrázek uložíte do vybrané složky 5. 3. 2013 20
Panel nástrojů POUŽITÍ GRAFICKÉHO EDITORU ADOBE PHOTOSHOP Postranní panel 5. 3. 2013 21
Vytvoření nového obrázku (Soubor -> Nový) Uložení souboru (Soubor -> Uložit jako) CTRL+S 5. 3. 2013 22
Nastavení Nastavit barvu pozadí/popředí (Panel nástrojů -> ) Barva pozadí nastavuje se ještě před otevřením nového obrázku. Barva kreslícího nástroje (popředí) nastavuje se před použitím kreslícího nástroje. 5. 3. 2013 23
Mřížka (grid) slouží k přichytávání objektů k této mřížce. - Úpravy -> Předvolby -> Vodítka, mřížka a řezy - Panel nástrojů (nahoře) -> Zobrazit netištěné -> Mřížky zobrazovat 5. 3. 2013 24
Zlepšení produktivity Měrné jednotky (Úpravy -> Předvolby -> Jednotky a pravítka) Měřítko zobrazení obrázku - Panel nástrojů - Řádek nabídek (Zobrazení -> Zvětšit; Zmenšit) - klávesové zkratky: - zvětšení CTRL++ zmenšení CTRL+- Příkazy Krok vpřed, Krok zpět -> Úpravy ALT+CTRL+Z 5. 3. 2013 25
V nabídce Zobrazení můžete klepnutím zobrazit nebo skrýt jednotlivé nástroje (např. pravítko). Další dialogy s panely nástrojů zobrazíte v nabídce Okno. Nápověda F1 5. 3. 2013 26
PRÁCE S OBRÁZKY Výběry Vyhlazování ovlivňuje jen některé nástroje, výsledkem je hladší hranice výběru. (Výběr -> Zpřesnit okraje) Prolnutí okrajů umožňuje vytvořit rozmazanou (průhlednou) hranici výběru. Čím vyšší hodnota, tím vyšší průhlednost okraje. (Výběr -> Zpřesnit okraje) 5. 3. 2013 27
Práh určuje maximální odlišnost barev, které budou vybrány. Čím vyšší práh, tím větší bude výsledný výběr (Obraz -> Přizpůsobení) Nástroj obdélníkový výběr a nástroj eliptický výběr určen pro výběr geometrických oblastí. - obdélníkový výběr pevné velikosti: Styl -> Pevná velikost (určení šířky a výšky) Nástroj laso umožňuje vybrat velmi přesně i složitější tvary. 5. 3. 2013 28
Nástroj magnetické laso umožňuje vybrat oblast, která je ohraničena ostrým přechodem barev. Nástroj použijete tak, že několikrát klepnete na hranici oblasti, kterou se snažíte vybrat, a postupně tak vytváříte řadu kontrolních bodů (uzlů). Tyto body nástroj spojuje hranicí. Pokud chcete výběr ukončit, klepněte na první kontrolní bod. Nástroj kouzelná hůlka umožňuje výběr oblastí na základě podobnosti barev. 5. 3. 2013 29
pokud potřebujete pracovat s celou vrstvou kromě výběru, je vhodné tento výběr invertovat. Postup: nejprve vyberete oblast výběru po označení výběru -> pravé tlačítko myši -> Doplněk výběru po vybrání objektu je vhodné umístit výběr do kanálu pro pozdější použití a také proto, abychom ho nemuseli vytvářet znovu (pravé tlačítko myši -> Uložit výběr) 5. 3. 2013 30
Př. Označte ve vrstvě Vrstva 1 sloupec, který je nejvyšší včetně roku 2006. Nyní výběr invertujte a na invertovaný výběr aplikujte efekt gaussovského rozostření s hodnotou poloměru 4. Výběr uložte pod názvem Sloupec. Postup: 5. 3. 2013 31
5. 3. 2013 32
Manipulace s obrázky - Rozměry plátna obrázku určují, jakou velikost má kreslící plocha. (Obraz -> Velikost plátna) 5. 3. 2013 33
Rozměry obrázku (Obraz -> Velikost obrazu) určují velikost obrázku, tj. z kolika bodů (dpi) se skládá a jak je detailní. Jedná se o viditelnou velikost obrázku. Rozměry obrázku můžete podle potřeby měnit (zvětšovat i zmenšovat), chybějící body se dopočítávají interpolací -> tzv. převzorkování obrázku při zvětšení obrázku (tj. převzorkování na větší rozlišení) klesá kvalita vykreslení obrázku při převzorkování na nižší rozlišení se musí obrazové body přepočítat tak, aby výsledný zmenšený obrázek co nejvíce připomínal originál používají se různé druhy interpolace, volba Nejbližší soused není příliš vhodná, nejlepších výsledků v praxi dosahuje kubická 5. 3. 2013 34
Oříznutí obrázku (Panel nástrojů -> Nástroj oříznutí) použijete tehdy, když potřebujete pracovat pouze s určitou obdélníkovou částí (výřezem) obrázku. Další možnosti oříznutí obrázku najdete v nabídce Obraz Nástroj přesun umožňuje přesunout celou vrstvu, výběr nebo cestu v obrázku. 5. 3. 2013 35
Př. Proveďte oříznutí obrázku tak, aby obrázek obsahoval pouze obličej. 5. 3. 2013 36
Vrstvy Vrstvy průhledná fólie s určitým motivem obrazu. Jednotlivé vrstvy se mohou různě skládat dohromady (vrstvit na sebe). Vrstvy se mohou navzájem různě ovlivňovat, přidávat, mazat, duplikovat a prolínat. Sloučením všech vrstev dochází k zobrazení výsledného obrázku. Slouží k doplnění nebo odstranění určité části obrazu, který chcete do obrázku doplnit nebo z obrázku odebrat. Vytvoření nové vrstvy (Vrstva -> Nová) 5. 3. 2013 37
Všechny vrstvy se objeví jako seznam vpravo v dialogu vrstva. Vrstva v seznamu nahoře je v obrázku viditelná jako vrchní vrstva (není překryta jinou), vrstva v seznamu dole je viditelná jako poslední dolní vrstva (pozadí obrázku). Aktivní vrstva (s tou pracujete) je v seznamu vrstev barevně zvýrazněna. Zkopírování aktivní vrstvy: Vrstva -> Duplikovat vrstvu Odstranění aktivní vrstvy: Vrstva -> Odstranit vrstvu (Delete) 5. 3. 2013 38
Změna názvu aktivní vrstvy: Vrstva -> Vlastnosti vrstvy U existující vrstvy v seznamu vrstev můžete zapínat nebo vypínat viditelnost této vrstvy pomocí vypínače se symbolem oka. Zároveň můžete u každé vrstvy nastavit průhlednost posuvníkem Krytí (100 neprůhledná, 0 průhledná). Pořadí aktivní vrstvy: (klepnu, držím, táhnu, pustím) Sloučení dvou vrstev: Vrstva -> Sloučení dolů Sloučení všech viditelných vrstev do jediné vrstvy: Vrstva -> Sloučení viditelných Překlopení, otočení a posunutí aktivní vrstvy: Úpravy -> Transformovat Zamknutí, Odemknutí vrstvy 5. 3. 2013 39
Animace (Okna -> Animace) zpoždění mezi jednotlivými snímky Nový soubor s vrstvami animace uložíte ve formátu GIF. 5. 3. 2013 40
Text - slouží pouze pro jednoduché poznámky, které doplníte k obrázkům - Panel nástrojů -> Text - V Panelu nástrojů vyberete příslušné parametry textu: - písmo, velikost, barva, zarovnání - vyhlazení umožňuje vyhladit případné zubaté přechody písma - tlačítkem Vytvořit pokřivený text vykreslíte text, který bude kopírovat tvar cesty, tj. nebude ve vodorovném textu - textovou vrstvu můžete také deformovat: Úpravy -> Transformovat 5. 3. 2013 41
Efekty a filtry Filtr speciální poloautomatický nástroj, který mění (deformuje) vzhled obrázku. Filtry používají velké množství různých algoritmů a matematických výpočtů. Všechny filtry jsou seskupeny do jednotlivých skupin v nabídce Filtry. Speciální efekty vkládají do obrázků zajímavé efekty: Filtr Reliéf filtr vytvoří v aktivní vrstvě či výběru plasticky vypadající reliéf. Světlé oblasti jsou vyzvednuty a tmavé oblasti zatlačeny dolů. Používá se na obrázky v režimu RGB. Filtr najdete ve skupině Stylizace. Filtr Vítr filtr vytvoří efekt pohybového rozostření. Filtr najdete ve skupině Stylizace. 5. 3. 2013 42
Filtr Reliéf Filtr Vítr 5. 3. 2013 43
Filtr Vlny filtr vytvoří v aktivní vrstvě či výběru stejný efekt, jako kámen hozený do rybníka. Filtr najdete ve skupině Deformace. 5. 3. 2013 44
Filtry Efekty se světlem vkládají do obrázků různé světelné efekty. Filtr Odlesk objektivu filtr vytváří podobný efekt, jako byste fotili s bleskem nebo nějaký objekt za sklem, od kterého se odrazilo světlo. Filtr najdete ve skupině Vykreslení. Filtr světelné efekty filtr vytváří nasvícení obrázku. Filtr najdete ve skupině Vykreslení. 5. 3. 2013 45
Filtry Rozostření umožňují různým způsobem rozmazat obrázek. Tyto filtry najdete ve skupině Rozostření. Filtr Gaussovské rozostření filtr rozostří obrázek tak, že každý bod aktivní vrstvy nebo výběru přepočte na průměrnou hodnotu z hodnot všech bodů z dané oblasti. Filtr rozmáznutí filtr rozostří obrázek tak, jako kdybyste fotili objekt v pohybu. Filtr Rozostření filtr pro jemné rozostření, který napodobuje focení s nezaostřeným fotoaparátem. 5. 3. 2013 46
Gaussovské rozostření Filtr Rozmáznutí Filtr Rozostření 5. 3. 2013 47
Při fotografování s bleskem nebo při špatném osvětlení dochází k červenému zabarvení očí. Nástroj červené oči Panel nástrojů - vybereme pouze okolí očí, aby nedošlo k úpravě i ostatních červených oblastí obrázku 5. 3. 2013 48
KRESLENÍ A MALOVÁNÍ Nástroje pro kreslení Nakreslení rovné čáry: klávesa Shift Př. Nakreslete červenou čáru o velikosti 20 bodů. Řešení: - Panel Nástrojů -> Nástroj tužka - Postranní panel -> Malování 5. 3. 2013 49
Nástroje pro malování Pokud se vám líbí barva nějakého místa v obrázku, můžete tuto barvu nastavit jako barvu popředí pomocí nástroje Kapátko (Řádek nabídek -> Nástroj kapátko). Tužka nástroj pro ruční kreslení čáry. Štětec nástroj pro ruční kreslení čáry. Rozprašovač nástroj pro rozprášení barvy po kresbě, nekreslí však plnou barvou. Guma nástroj pro smazání kresby. Plechovka nástroj pro vyplnění výběru jednolitou barvou nebo texturou. 5. 3. 2013 50
Nástroj přechod lineární přechod kruhový přechod 5. 3. 2013 51
Klonovací razítko nástroj pro rychlé kopírování objektu. Přidržíte klávesu Alt a klepnete myší na zdrojový objekt, který se má zkopírovat. Potom už jen stisknete myš na místě, kde chcete zobrazit kopii objektu a tahem štětce vykreslujete kopii do obrázku. Tento nástroj je užitečný také pro odstranění nedostatků v obraze. 5. 3. 2013 52
Př. Šedou barvu z pravého boku podvozku lokomotivy převezměte jako barvu popředí. Pomocí nástroje plechovka barvy vyplňte touto barvou střechu vagonu. Dále vytvořte duplikát loga ČD na čele lokomotivy tak, aby se klon zobrazil vlevo od originálu. Postup: Panel nástrojů -> Kapátko 5. 3. 2013 53
5. 3. 2013 54
Panel nástrojů -> Nástroj kouzelná hůlka Panel nástrojů -> Nástroj plechovka barvy barva podvozku a střecha vagonu je stejná 5. 3. 2013 55
Panel nástrojů -> Nástroj klonovací razítko 5. 3. 2013 56
PŘÍPRAVA VÝSTUPU Na Internetu se běžně používají základní grafické formáty: JPG (pro fotografie s velkou barevnou hloubkou) GIF (pro ostatní obrázky se zachováním barev a kontur) PNG (kombinuje výhody obou předchozích) obrázky se nesmějí na webu příliš dlouho stahovat -> musí být co nejmenší pro publikaci v internetové galerii -> snížení rozlišení obrázku -> výška obrázku max. 700 bodů, velikost obrázku max. 100 kb Rozlišení obrázku a úprava velikosti: Obraz -> Velikost obrazu Tisk: Soubor -> Tisknout CTRL+P 5. 3. 2013 57
POUŽITÁ LITERATURA Chábera, J.; Dannhoferová, J. aj. ECDL Průvodce přípravou na testy, Computer Press, Brno, 2012 Doležal, Jiří. Počítačová grafika, VŠB TU Ostrava, (http://mdg.vsb.cz/jdolezal/pgrafika/pgrafika.html) 5. 3. 2013 58