Компьютерная графика.
Раздел 1 «Векторная и растровая графика».
Тема 1 «Особенности технологии компьютерной графики».
Для создания изображений применяются 2 технологии компьютерной графики:
1) векторная графика, в которой изображения строятся из векторов-линий;
2) растровая графика, в которой изображения строятся из точек.
Векторная графика
Назначение:
1) для обработки готовых рисунков и документов с целью улучшения их качества
2) для создания высококачественной рекламной продукции
3) для создания таблиц и графиков в документах
4) для создания иллюстраций, использующихся в полиграфической печати и мультимедийных электронных документах
5) для оформления иллюстраций к техническим книгам
6) для разработки иллюстративного материала для создания web-страниц.
Наиболее распространенными векторными графическими программами являются Visio, Illustrator, Corel Draw.
Векторные изображения – это рисунки, созданные с помощью графических объектов, которые можно описать математическими формулами. Каждое векторное изображение состоит из множества объектов – прямых и кривых линий, геометрических фигур. Все объекты называются векторами. Нарисовав круг с определенным радиусом, его можно произвольно перемещать, изменять цвет и размеры. Программа при этом будет выполнять преобразования, исходя из формы объекта, качество изображения будет оставаться неизменным. В файле с данными будут находиться формулы.
Векторные изображения на любом оборудовании воспроизводятся с максимальным качеством. Векторные программы являются наилучшим средством для создания высококачественных графических объектов, для которых важное назначение имеет сохранение четких контуров независимо от размера изображения. Каждый создаваемый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять. Векторная графика экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображения. Это связано с тем, что не само изображение, а некоторые основные данные и формулы, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Описание цветовых характеристик незначительно увеличивает размер файла.
|
|
Векторная графика использует максимальные возможности разрешающей способности устройств ввода-вывода: принтеров и дисплеев. Векторная графика может включать в себя и изображения растровой графики. Важным преимуществом программ векторной графики являются развитые средства интеграции изображений и текста.
Разрешение векторных изображений.
Так как дисплей и принтер являются растровыми устройствами, то при передаче на них объектов векторной графики над ними выполняются операции растеризации. При выполнении этой операции линии векторного объекта разбиваются на небольшие прямолинейные отрезки. Чем меньше длина таких отрезков, тем более точно передается форма кривых линий, но при этом увеличивается количество элементарных отрезков, что существенно повышает сложность кривых линий. Если кривая линия окажется слишком сложной, то при ее растрировании может возникнуть ошибка, в результате которой эта кривая не будет напечатана. В связи с этим существует параметр, который называется разрешение на выходе векторных изображений и измеряется в количестве элементарных отрезков на дюйм и обозначается dpi. При передаче векторного изображения на монитор или принтер каждый элементарный отрезок соответствует нескольким точкам этих устройств и воспроизводится как растровое изображение.
|
|
Недостатки:
1) векторная графика достаточно жесткая и ограничена в художественных живописных средствах
2) в программах векторной графики невозможно создавать и обрабатывать фотоизображения (вставлять можно)
3) векторный принцип описания изображений не позволяет автоматизировать ввод графической информации со сканера или цифровой камеры.
Растровая графика. (Photoshop)
Назначение:
1) для открытия и редактирования различных типов цифровых изображений, в том числе фотографий
2) для выполнения цветовой коррекции изображения
3) для создания иллюстраций, использующихся в полиграфической печати и мультимедийных электронных документах
4) для разработки иллюстративного материала для создания web-страниц.
Особенности:
Растровые изображения – это изображения, построенные из отдельных цветных точек, которые называются пикселями. Растровое изображение представляет собой единый объект. Качество зависит от размера изображения. Каждый пиксель имеет строго определенное положение и цвет. Когда растровое изображение сохраняют в файле, то в нем находится массив из цветовых кодов для каждого пикселя. При обработке растровых изображений редактируются не конкретные объекты и контуры, а цветовые коды пикселей. Размер файла с растровым изображением зависит от количества пикселей. Растровые изображения обеспечивают достаточно высокую точность передачи цветов и полутонов. Поэтому они являются оптимальным средством представления фотографий. Качество растрового изображения напрямую зависти от разрешающей способности оборудования. Для представления растровых изображений всегда используется фиксированное число пикселей. Некорректная обработка растровых изображений, например произвольное изменение его размера или печать с более высоким разрешением, может привести к тому, что мелкие детали будут потеряны, а границы объектов будут неровными. Растровая графика реализует автоматизацию ввода изображений со сканера или цифровой фотокамеры. Растровая графика позволяет создавать в изображении различные фотоэффекты (размытость, зернистость и т. д.).
|
|
Разрешение растровых изображений.
Каждое растровое изображение содержит фиксированное количество пикселей. Поэтому для определения высоты и ширины такого изображения используется количество пикселей, располагающихся соответственно вдоль его вертикальной и горизонтальной границ. От количества пикселей в изображении и характеристик конкретного монитора зависит, каков будет размер этого изображения на экране. Растровое изображение сохраняется в виде групп пикселей с фиксированным разрешением. Разрешение изображения определяется плотностью пикселей в документе, измеряется плотностью пикселей на дюйм и обозначается ppi. Растровое изображение с высоким разрешением содержит больше пикселей, которые при этом имеют меньшие размеры, чем в аналогичном изображении с низким разрешением.
Рассмотрим пример изображения размером 1×1 дюйм. Предположим, что разрешение равно 72 ppi. Тогда данное изображение будет содержать следующее количество пикселей: 1*72 × 1*72 = 5184 пикселя. Если изображение 1×1 дюйм будет иметь разрешение 300 ppi, то будет содержать 90000 пикселей. За счет использования большего числа пикселей высокое разрешение позволяет получать при печати изображений более мелкие детали и более тонкие цветовые переходы. При более высоком разрешении кодируется большее количество пикселей, поэтому размер файла будет больше. Выбор оптимального разрешения зависит от того, на каком дисплее оно будет отображаться или на каком принтере будет напечатано. Если разрешение изображения ниже, чем разрешение принтера, то качество печати будет низким. Это связано с большим размером пикселей в этом случае.
Если разрешение изображения много выше, чем разрешение принтера, то печатная иллюстрация будет распечатана с максимальным качеством, которое позволяет получить принтер. При этом объем файла, где храниться изображение, будет тем больше, чем больше разрешение. Большой объем файла в свою очередь снижает скорость печати и скорость передачи файла по сети.
Недостатки:
1) объем файла для хранения изображения определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета. Поэтому для повышения качества изображения увеличивают разрешение, что приводит к увеличению объема файла.
2) при повороте растрового изображения с четкими тонкими вертикальными линиями на небольшой угол происходит искажение линий. Это означает, что при любых трансформациях (поворотах, масштабировании, наклонах) в растровой графике невозможно обойтись без искажений. Для получения качественной печатной иллюстрации или качественного изображения на экране монитора необходимо, чтобы разрешение растрового изображения на или разрешение на выходе для векторного изображения были несколько ниже, чем собственное разрешение принтера или монитора.