počítačová grafika
počítačová grafika Obor informatiky, který používá počítače ke zpracování informací, které následně uživatel vnímá očima. Za počítačovou grafiku můžeme považovat : - technické výkresy - digitální fotografie - písmo - prostředí operačního systému (plochu, ikonky) - tiskoviny - webovou grafiku - a další
počítačová grafika základní rozdělení 2D zpracování plochých informací 3D zpracování prostorových informací 3D modely objektů rastrová digitální fotografie vektorová písma loga budovy auta
Základní rozdělení 2D Rastrová grafika Vektorová grafika
Rastrová grafika Bitmapová grafika Rastrové obrázky se skládají z mnoha drobných bodů. Tyto body vytvářejí velmi jemnou mřížku (rastr nebo mapu), proto se jim říká rastrové nebo bitmapové. http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/body.htm Jednotlivým bodům tvořící celkový obrázek se říká pixely. Rastrový obrázek se skládá z množství bodů PIXEL nejmenší a základní obrazová jednotka
Rastrová grafika Bitmapová grafika Kvalita rastrového obrázku je závislá na počtu bodů (pixelů), které jej tvoří. Čím více jich je a čím hustěji jsou u sebe tím je obrázek kvalitnější. Použití : Digitální fotografie. Nepříjemná vlastnost : Je třeba uchovávat informace o každém jednotlivém bodu. (barva, souřadnice) Rastrový obrázek je náročný na paměť a úložný prostor. Více bodů = Lepší kvalita Zabírá hodně paměti počítače.
Vektorová grafika Objeková grafika Vektorové obrázky nejsou tvořeny body, ale geometrickými objekty. Geometrické objekty jsou tvořeny nějakou hranicí a výplní. Hranice i výplň je matematicky definována. Vektorový obrázek se skládá z objektů
Vektorová grafika Počítač při zvětšení obrázku provede přepočet a opět ji zobrazí jako plynulý objekt Stačí ukládat jen matematické definice objektů a jejich barvy. Použití : Zobrazení jednoduchých tvarů, webová grafika, reklama. Výhoda : Málá velikost sobrázků. Plynulá změna velikosti Nevýhoda : Nelze zobrazit moc detailů. (fotografie) Plynulá změna velikosti Využití na webovou grafiku, reklamní grafiku.
Grafika Rastrová grafika Vektorová grafika http://es.wikipedia.org/wiki/gráfico_vectorial
Grafika Rastrová grafika nebo Vektorová grafika http://inkscape.org/screenshots/?version=0.46
Grafika http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/body.htm Zhoršení kvality (viditelné pixely) Zachování kvality (matematický přepočet)
Pořízení obrázku Již víme, že vše v počítači je uloženo ve formě souboru. Tedy i obrázek je datový soubor určitého typu. Získávání obrázků : 1. Namalujeme v nějakém programu. 2. Nasnímáme obrázky pomocí skeneru. 3. Získáme již hotový obrázek (CD, DVD, Internet, Fotoaparát ) 4. Příkazem PrintScreen vyfotí aktuální obrazovku.
Pořízení obrázku 1. Namalování v nějakém programu SmoothDraw 3.2.11 ArtRage 1.1 TwistedBrush Open Studio http://www.pixarra.com/ http://www.smoothdraw.com http://www.artrage.com
Pořízení obrázku 2. Naskenování pomocí skeneru - Digitalizace tištěné předlohy pomocí skeneru do počítače. - Získáme rastrový obrázek - Možnost další úpravy v počítači - OCR rozpoznání a převedení textu do textového dokumentu tištěná předloha skener obrázek v počítači
Pořízení obrázku 3. Fotoaparát nebo foto z internetu - Pořízení fotky fotoaparátem Lze fotografovat všude, kde to není zakázané Např. Muzea, hrady, zámky, Karlův most, - Foto z internetu - Pozor na autorská práva - Koupení fotografie (např. http://www.shutterstock.com) - Výběr z volně šiřitelných fotografií http://www.freepik.com/ http://www.dreamstime.com/ commons.wikimedia.org/ Licence Creative Commons (http://www.creativecommons.cz/) Právo dílo šířit Právo dílo upravovat Uveďte autora Zachovejte licenci Neužívejte dílo komerčně Nezasahujte do díla
Pořízení obrázku 4. Sejmutí pracovní plochy celá pracovní plocha Ctrl + V obrázek Alt + Ctrl + V jen aktivní okno
Velikost obrázku Velikost obrázku je dána počtem.. obrazových... bodů (pixelů) Pixel nemá velikost. Nese pouze informaci o barvě a poloze bodu. Jeho velikost závisí na výstupním zařízení. Obrázek o velikosti 1200 x 800 bodů bude mít jinou velikost na obrazovce než na tiskárně.
Rozlišení obrázku 1 palec = 2,54 cm Udává počet pixelů na 1 palec. Tento důležitý údaj nám udává jak hustě jsou pixely u sebe naskládány. DPI Dot Per Inch počet pixelů na 1 palec 72 DPI 300 DPI Samotný počet bodů nebo samotné rozlišení nám ještě o velikosti nic neřekne. Pokud víme obě hodnoty můžeme určit velikost obrázku.
Velikost obrázku 1 palec = 2,54 cm Příklad : Víme, že obrázek má 600 x 600 pixelů. Víme, že rozlišení tiskárny je 300 DPI. 300 px = 1 palec Jak velký obrázek se nám vytiskne? 600 px 2 palce ( 5,08 cm) 600 px 2 palce ( 5,08 cm) Výsledek : Obrázek 600 x 600 px se na tiskárně s rozlišením 300 DPI vytiskne o velikosti 5,08 cm x 5,08 cm
Velikost obrázku 1 palec = 2,54 cm Příklad : Víme, že obrázek má 600 x 600 pixelů. Víme, že rozlišení monitoru je 72 DPI. 72 px = 1 palec 600 px Jak velký obrázek bude na monitoru? 8,33 palce ( 21,15 cm) 600 px 8,33 palce ( 21,15 cm) Výsledek : Obrázek 600 x 600 px se na monitoru s rozlišením 72 DPI zobrazí o velikosti 21,15 cm x 21,15 cm
Rozlišení - Kvalita Vliv rozlišení (hustoty pixelů) na kvalitu obrázku.
Barevná hloubka Barevná hloubka je vlastně množina barev, ze které můžeme 1 bodu přiřadit jeho vlastní barvu. poznámka : Lidské oko dokáže rozlišit až 4 miliardy odstínů barev, tolik barev by měla ideálně obsahovat množina barev. To by kladlo velké nároky na výkon a kapacitu počítače. Barevná hloubka - paleta 2 barvy 256 ods.šedé 256 barev 16,7 mil. barev černá a bílá 1 bit / pixel 1/8 B / pixel 1 B / pixel 1 B / pixel 3 B / pixel http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/bar_hl.htm
Barevná hloubka 2 barvy Černá Bílá Barevná paleta : 1 pixel zabírá 1/8 Bajtu
Barevná hloubka 256 odstínů šedé Barevná paleta : 1 pixel zabírá 1 Bajt
Barevná hloubka 256 barev Barevná paleta : 1 pixel zabírá 1 Bajt
Barevná hloubka 16,7 mil. barev Barevná paleta : obsahuje 16,7 miliónů barev 1 pixel zabírá 3 Bajt
1181 px Velikost obrázku ( kolik zabere obrázek místa v paměti ) Jak je obrázek velký? Kolik zabere místa v paměti při zpracování? na tuto otázku již teď dokážeme odpovědět... Pokud víme z kolika pixelů se obrázek skládá a jaká je použita barevná hloubka můžeme vypočítat jaké bude mít nároky na paměť. Příklad : celkový počet pixelů : 1772 x 1181 = 2 092 732 pixelů barevná hloubka : 16,7 mil.barev 3 Bajty na 1 pixel zabírá v paměti : 2 092 732 px x 3 B = 6 278 196 Bajtů 1772 px převedení na vyšší jednotky : 6 278 196 B / 1024 = 6 131 KB / 1024 = 5,98 MB
1181 px Velikost obrázku ( kolik zabere obrázek místa v paměti Pc ) Velikost, kolik obrázek zabere paměti závisí tedy na jeho počtu pixelů, ale také na jeho barevné hloubce. 2 barvy 256 šedé 256 barev 16,7 mil. barev 1772 px Počet pixelů : 1772 x 1181 = 2 092 732 pixelů 2 092 732 px x 0,125 B 261 591 Bajtů 2 092 732 px x 1 B 2 092 732 Bajtů 2 092 732 px x 1 B 2 092 732 Bajtů 2 092 732 px x 3 B 6 278 196 Bajtů = 0,25 MB = 1,99 MB = 1,99 MB = 5,98 MB
Typy souborů ( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk ) Do této chvíle jsme počítali velikost souborů s obrázkem v paměti počítače, tj. při jeho zpracování. My však samozřejmě obrázky také ukládáme na disk. Obrázky můžeme uložit na disk v různých formátech. Formát (typ) ovlivní jeho vlastnosti a použití. Základní rozdělení typů souborů : nekomprimované zabírají stejnou velikost na disku jako v paměti komprimované zabírají menší velikost BMP ztrátově při zmenšení velikosti dojde ke ztrátě dat JPG JPEG bezeztrátově při zmenšení velikosti nedojde ke ztrátě PCX TIFF GIF Komprese : zhuštění dat, výsledný soubor má menší velikost
Typy souborů ( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk ) nekomprimované formáty : BMP Jedná se o nejjednodušší způsob ukládání obrázků. Ve formátu BMP jsou jednotlivé pixely zaznamenány tak jak jsou za sebou. A pro každý pixel je zaznamenána barevná informace až do hloubky 24b. (16,7 mil. barev) Obrázky uložené v tomto formátu zabírají po uložení na disku stejnou velikost jako při zpracování obrázku v paměti počítače. Výhoda : Obrázek obsahuje všechny detaily, nedojde k jeho zkreslení. Nevýhoda : Zabírá více místa na disku Využití : Pro ukládání rastrové grafiky bez ztráty kvality. Např. jako pracovní soubor při úpravě fotografií.
Typy souborů ( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk ) komprimované formáty beztrátové : PCX TIFF GIF Jedná se o formát v kterém je obsah obrázku komprimován (zhuštěn). Výsledný soubor pak má menší velikost. Zmenšení velikosti souboru se pohybuje kolem 1:10 (vždy závisí na konktrétním obrázku) Výhoda : Obrázek obsahuje všechny detaily, nedojde k jeho zkreslení. Výsledný soubor má menší velikost. Obrázek zabírající v paměti při zpracování 1 MB ( 1024 KB ). Po uložení v tomto formátu se může jeho velikost zmenšit až na 0,1 MB
Typy souborů ( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk ) komprimované formáty ztrátové : JPG JPEG Jedná se o formát v kterém je obsah obrázku komprimován (zhuštěn). Při kompresi ale dochází ke ztrátě detailů ( podle stupně komprese ). Zmenšení velikosti souboru se pohybuje kolem 1:50 (vždy závisí na konktrétním obrázku a použitém stupni komprese) Výhoda : Výsledný soubor má výrazně menší velikost. Nevýhoda : Dochází ke ztrátě dat. Využití : Tento formát se hodí k ukládání barevných obrázků, fotografií. Naopak se nehodí k ukládání webové grafiky a obrázků kde docházík ostrým přechodům mezi barvami.
Formát JPG Joint Photographic Experts Group komprimovaný ztrátový formát Při ukládání obrázku v tomto formátu uživatel určí kvalitu komprese. Kvalita se určuje od 1 12 (1-nízká 12-vysoká) Umožňuje ukládat obrázky v barevné hloubce 24b (16,7 mil. barev) nekomprimovaný BMP JPG kvalita 12 vysoká JPG kvalita 1 nízká 300 x 200 px = 60 000 px velikost souboru 180 000 Bajtů = 175 KB velikost souboru 46 500 Bajtů = 45 KB velikost souboru 19 500 Bajtů = 19 KB
Formát GIF Graphics Interchange Format bezeztrátový formát Bezeztrátový formát určený pro ukladání webové grafiky. Umožňuje ukládat obrázky ve 256 barvách. Tento formát je zajímavý tím, že umožňuje vytvářet průhledné obrazky a animované obrázky (více obrázků v jednom souboru). běžný obrázek při ukládání se určí jaká barva bude průhledá průhledný gif pixely s touto barvou nebudou vykreslany animovaný gif animovaný gif v sobě obsahuje jednotlivé snímky, které jsou pak přehrávány za sebou a vytváří dojem pohybu
Skenování
Skenování základní informace Co je to skener a jak pracuje? Skanner zařízení, které umožňuje sejmout obrázek z listu papíru, časopisu nebo knihy a převést jej do podoby v počítači kde je sním možno dále pracovat. Princip skeneru : Scanner digitalizuje předlohu pro další zpracování počítačem. Načtené obrázky se rozkládají do pixelů (obrazových bodů). Předloha se osvětlí a v tom okamžiku se provede sejmutí pomocí optických součástek. Rozlišovací schopností scanneru rozumíme četnost bodů, které může scanner na základě počtu senzorů z předlohy skutečně sejmout. 300dpi znamená, že scanner musí mít zabudováno na 1 palec 300 senzorů.
Skenování druhy skenerů Ruční skener Ruční scanner pracuje podobně jako plošný scanner, ale někdo s ním musí vlastnoručně přejet po předloze. Nevýhoda : omezená šířka Plošný skener Při použití tohoto skeneru se předloha položí na skleněnou desku a přikryje vrchním krytem tak, že na ni nedopadá žádné světlo. Předloha může být tlustší a je možné proces snímání několikrát opakovat bez změny, posunutí předlohy. Dnes asi nejrozšířenější typ scanneru. Kompaktní skener U tohoto scanneru se předloha automaticky zasouvá do přístroje a projíždí kolem senzorů. Tímto způsobem je možnost sejmout pouze volné listy papíru, ale ne knihy a tuhé předlohy což je jedna z nevýhod tohoto typu. (princip podobný faxu) Bubnový skener Předloha je nalepena na rotujícím válci a je snímána paprskem Skenery se dají rozdělit také podle kvality a funkcí. Levné - Amatérské - Poloprofesionální
Skenování příprava snímání Na co si dát před skenováním pozor a co je dobré udělat před skenováním Před skenováním - skenování je vždy závislé na kvalitě předlohy - čím více práce si dáme s přípravou fotografie (předlohy), tím méně budeme mít práce s naskenovanou fotografií - odstranit drobná zrníčka prachu a nečistot ( např. otisky prstů)
Skenování - postup obecně Dnešní skenery používají standardizovaný ovladač, který se označuje TWAIN Díky tomuto ovladači, je možné využít služeb skeneru z libovolného grafického programu. Postup skenování : 1. Zapneme skener, vložíme do něj fotografii ( obrázkem dolů ). 2. Spustíme grafický program, do kterého chceme fotografii nasnímat. 3. V menu (nejčastěji Soubor) vybereme skenovat (někdy Import). Jako zdroj vybereme TWAIN -> objeví se okno ovládacího programu skeneru. 4. Necháme si zobrazit náhled skenování (Preview). 5. Myší označíme oblast ke skenování. 6. Nastavíme rozlišení skenování. 7. Nastavíme barevnou hloubku. 8. V případě potřeby nastavíme potlačení moaré. 9. Provedeme skenování a zavřeme ovládací program, obrázek uložíme.
Skenování postup (GIMP) Naskenovaný obrázek v grafickém programu Gimp Uložit do souboru. Grafický program GIMP Ovládací program skeneru
Skenování ovládací program skeneru úroveň nastavení programu typ skenování ( předloha ) barevná paleta ( počet barev ) rozlišení ( počet snímaných bodů ) jas kontrast typ předlohy filtry ( zostření / rozmazání ) změna velikosti ( měřítko ) zobrazení počátečního náhledu provede skenování Ovládací program skeneru lupa výběr skenované oblasti
Skenování ovládací program skeneru Ovládací program skeneru
Skenování moaré Co je to moaré? Moaré je nežádoucí efekt, který vzniká tehdy, když skenujeme tištěné předlohy. (Což je téměř vše, kromě lesklých fotografií donesených z minilabu.) Jak vzniká moaré? Skenery snímají body, tiskárny tisknou také jednotlivé body. Někdy dojde k takové situaci, že vzniknou bílá kolečka kolem nasnímaných bodů a obrázek je znehodnocen. Odstranění moaré? V ovládacím programu skeneru je dnes vždy volba potlačení moaré - typ předlohy většinou se vybírá kvalita tisku a ovladač si pak s body předlohy správně poradí.