Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Самыми распространенными пакетами векторной графики являются – Adobe Illustrator и CorelDRAW.

Эти два упомянутых пакета обладают широкими возможностями работы с векторными объектами, текстом и комбинирования их с растровой графикой. Все они позволяют: создавать и редактировать произвольные контуры, заполнять их сложными заливками (градиентами, текстурами, фотоизображениями), набирать и форматировать текст, выполнять преобразование цветов и многое другое.

РАСТРОВАЯ ГРАФИКА

Изображения, выводимые на монитор или принтер, полученные со сканера или цифрового фотоаппарата всегда дискретны, т.е состоят из отдельных точек. Эти точки могут быть настолько мелкими, что их невозможно различить, но, тем не менее, цифровая картинка, по сути – мозаика, иначе говоря, растр. Только вместо кусочков пластмассы – тут пикселы. Пиксел (pixel) – элементарная единица изображения в растровой графике, обычно имеющая квадратную форму.

Принцип хранения и обработки некоторого изображения в виде матрицы точек называют растровой графикой. Итак, растровое изображение представляет собой набор точек, которые последовательно (по строкам) формируют изображение. Каждая точка запоминается по цвету. Получившаяся цветная мозаика, в конечном счете, и производит впечатление единого целого.

Учитывая специфику построения, растровая графика имеет следующие особенности:

§ растровое изображение всегда прямоугольной формы;

§ растровое изображение не столь гибко к изменению размера, как векторное (масштабирование может заметно ухудшить качество);

§ растровый документ не может содержать объекты в разных цветовых схемах.

Недостатки растрового изображения:

§ большой объем данных – это основная проблема при использовании растровых изображений;

§ невозможность увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее. Увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой. Этот эффект называется пикселизацией;

§ изменение деталей, например, длины отрезка прямой, связано с большими трудностями, поскольку в растровом изображении отрезок – это просто какая-то совокупность точек одного цвета.

Растровая графика применяется для разработки электронных и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создаются вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели сканируют иллюстрации, подготовленные художником или фотографии. Основное предназначение программ этого класса - работа с готовыми растровыми изображениями:

- цветокоррекция;

- фотомонтаж;

- ретушь,

- наложение фильтров, для придания выразительности,

-цветоделение и подготовка растровых изображений для различных технологий печати;

- адаптация растровых изображений для публикаций в Интернете, и т.д.

Абсолютным лидером в этой группе является Adobe Photoshop. Мощность и универсальность этого пакета до сих пор являются непревзойденными. Среди отличительных свойств Adobe Photoshop следует отметить следующие достоинства:

§ удобство использования: дружественный интерфейс, наличие широкого набора клавиатурных сокращений, представление информации в наиболее удобной для пользователя форме;

§ поддержка всех наиболее распространенных форматов файлов.

§ содержит широкий набор фильтров для обработки изображений: коррекция цвета, шума, наложение спецэффектов, стилизация изображения и т.д.

§ содержит практически все инструменты, необходимые для работы с растровыми изображениями: кисти, карандаши, аэрографы, разнообразные заливки, средства выделения и работы с контурами.

§ расположение различных элементов изображения на собственных слоях позволяет легко осуществлять компоновку и редактирование изображений.

Из дополнительных возможностей стоит отметить:

§ автоматизация рутинных процессов с помощью последовательностей операций (Actions);

§ пакетная обработка файлов, позволяющая производить заданный набор операций над группой отдельных изображений.

РАСТРИРОВАНИЕ И ВЕКТОРИЗАЦИЯ

Растровая и векторная графика могут превращаться друг в друга. Процесс перевода векторной картинки в точечное изображение называется растрированием, обратный процесс – векторизация или обрисовка.

ФРАКТАЛЬНАЯ ГРАФИКА

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Фрактальная графика, как и векторная, – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме формулы, хранить не нужно. Изменяются коэффициенты уравнения, и программа генерирует совершенно новую картину. Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник. В процессе создания изображения строятся новые объекты, наследующие свойства своих родительских структур, согласно заданному математическим выражением алгоритму. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности, меняя при этом различные параметры программы. Создание художественной фрактальной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.

Фрактал – это объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур.

Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник.

Фрактальными свойствами обладают многие природные объекты, такие как снежинка, кристаллы, растения. Вы, наверное, часто видели довольно хитроумные картины, на которых непонятно что изображено, но все равно необычность их форм завораживает и приковывает внимание. Подобные множества называют фрактальными. Вообще, если все слегка упростить, то фракталы – это некое преобразование многократно примененное к исходной фигуре.

Бенуа Мандельброт – отец современной фрактальной геометрии и слова фрактал. Работая в IBM математическим аналитиком, он изучал шумы в электронных схемах, которые невозможно было описать с помощью статистики. Постепенно сопоставив факты, он пришел к открытию нового направления в математике – фрактальной геометрии.

Сам Мандельброт вывел слово fractal от латинского слова fractus, что означает разбитый (поделенный на части). И одно из определений фрактала – это геометрическая фигура, состоящая из частей и которая может быть поделена на части, каждая из которых будет представлять уменьшенную копию целого (по крайней мере, приблизительно).

Как только Мандельброт открыл понятие фрактала, оказалось, что мы буквально окружены ими. Фрактальны слитки металла и горные породы, фрактальны расположение ветвей, узоры листьев, капиллярная система растений; кровеносная, нервная, лимфатическая системы в организмах животных, фрактальны речные бассейны, поверхность облаков, линии морских побережий, горный рельеф...

Чтобы представить себе фрактал понаглядней рассмотрим пример, приведенный в книге Б.Мандельброта «Фрактальная геометрия природы» ставший классическим – «Какова длина берега Британии?». Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется. Все зависит от длины инструмента, которым мы будем пользоваться. Померив берег с помощью километровой линейки мы получим какую–то длину. Однако мы пропустим много небольших заливчиков и полуостровков, которые по размеру намного меньше нашей линейки. Уменьшив размер линейки до, скажем, 1 метра – мы учтем эти детали ландшафта, и, соответственно длина берега станет больше. Пойдем дальше и измерим длину берега с помощью миллиметровой линейки, мы тут учтем детали, которые больше миллиметра, длина будет еще больше. В итоге ответ на такой, казалось бы, простой вопрос может поставить в тупик кого угодно – длина берега Британии бесконечна.

Основное свойство фракталов – самоподобие. Любой микроскопический фрагмент фрактала в том или ином отношении воспроизводит его глобальную структуру. В простейшем случае часть фрактала представляет собой просто уменьшенный целый фрактал.

Отсюда основной рецепт построения фракталов: возьми простой мотив и повторяй его, постоянно уменьшая размеры. В конце концов выйдет структура, воспроизводящая этот мотив во всех масштабах.

Файлы фрактальных изображений имеют расширение fif. Обычно файлы в формате fif получаются несколько меньше файлов в формате jpg, но бывает и наоборот. Самое интересное начинается, если рассматривать картинки со все большим увеличением. Файлы в формате jpg почти сразу демонстрируют свою дискретную природу – появляется пресловутая лесенка. А вот fif файлы, как и положено фракталам, с ростом увеличения показывают все новую степень детализации структуры, сохраняя эстетику изображения.

Знакомство с фрактальной графико лучше всего начать с программы Art Dabbler

РАЗРЕШЕНИЕ

В компьютерной графике с понятием разрешение обычно происходит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающегося устройства, разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам, друг с другом никак не связаны.

Разрешение экрана – это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционный системы. Разрешение экрана измеряется в пикселах и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком. Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точек на дюйм).

Разрешение (Resolution) изображения - количество точек, приходящихся на единицу длины (дюйм или сантиметр), оно определяет качество картинки. Задается при создании изображения в графическом редакторе или при сканировании. Чем выше разрешение (т.е. число точек, цвета которых сохранены) тем выше качество изображения и тем больше его файл. Для растровых изображений разрешение синоним качества.

Рассмотрим основные значения разрешения и сферы их применения:

Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.

Физический размер изображения – это ширина и длина прямоугольной матрицы, которую занимает изображение. Может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (мм, см, дюймах). Задается при создании изображения и хранится вместе с файлом. Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ширину и высоту задают в пикселах, чтобы знать какую часть экрана оно занимает. Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать какую часть листа бумаги оно займет.

ЦВЕТ

Цвет – это очень сложное понятие, имеющее отношение не столько к физике, сколько к физиологии человека. Если немного упростить, то цвет – это длина излучения, воспринимаемого человеком. Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов.

Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. По принципу образования цветов в компьютерной графике выделяют две большие группы цветовых систем – аддитивную, субтрактивнуюи ахроматическую

Цветовые пространства

Чтобы передать цвет, нужно задать несколько значений (обычно три), определяющих интенсивность каждого и структуру основных цветов (цветовых каналов), которые смешивают для получения составных цветов.

Составной цвет задается упорядоченным набором значений. Конкретный цвет представляет собой точку на графическом отображении всех возможных цветов. Поэтому иногда говорят, что цвет — это точка в цветовом пространстве.

ПИКСЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ПАЛИТРЫ

Изображение, которое хорошо визуализируется в черно-белом исполнении – это чертежи, текст, несложные вставки – их логичнее хранить в виде однобитовых данных. Пиксельные значения, содержащие более одного бита на пиксель иногда представляется набором индексов в палитре цветов, хотя чаще используется непосредственное представление цвета.

Палитра (карта цветов, карта индексов, таблица перекодировки) представляет собой одномерный массив цветовых величин. С помощью палитры цвета задаются косвенно, посредством указания их позиции в массиве. При использовании палитры данные записываются в файл в виде последовательности индексов, что позволяет значительно сократить объем пиксельных данных. Растровые изображения, в которых используется такой способ представления цветов, использовали псевдо цветную или косвенную запись. Палитра почти всегда сохраняется в тот же самый файл, где и остальные растровые данные.

На практике каждый элемент палитры занимает 24 бита или 3 байта. Цветовые модели часто базируются на трех первичных цветах. Именно этим объясняется использование 3-ех битов для хранения данных объем памяти в байтах, занимаемый палитрой, обычно в 3 раза больше, чем максимальное количество определяемых его цветов.

16 цветов*3 байта=48 битов информации

256 цветов*3 байта=768 битов

320*200 пикселей*3 байта=192 Кбайта

320*200*1 байт=64 Кбайта (при использовании палитры) 768 байтов=64768 байтов.

С помощью палитр очень удобно изменять цвета изображения

ТИПЫ ПАЛИТРЫ

Различают одноканальные и многоканальные палитры.

Одноканальная палитра предусматривает только одну цветовую величину для каждого элемента, причем эта цветовая величина явно указывает цвет пикселя. Каждый элемент одноканальной палитры может быть представлен, например, в таком виде:

(G) = (223)

Многоканальная палитра предусматривает две и более отдельные цветовые величины для каждого цветового элемента. Например, каждый элемент трехканальной палитры, использующей красный, зеленый и синий цвета, может быть представлен следующим образом:

(R, G, В) = (255, 128, 78)

В данном случае величина R определяет значение для первого канала, величина G — для второго, а В — для третьего канала. Если изображение состоит из четырех цветовых составляющих, как в случае цветовой системы CMYK, то используется четырехканальная цветовая таблица, и т.д.

ЦВЕТОВАЯ МОДЕЛЬ RGB

Наиболее проста для понимания и очевидна модель RGB. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. RGB основана на трех базовых цветах: красном (Red), зеленом (Green) и синем (Blue). Каждая из этих составляющих может варьироваться в пределах от 0 до 255, обеспечивая в итоге доступ к 16 млн. цветов. Считается, что при наложении одного компонента на другой яркость увеличивается. Нетрудно догадаться, что чем меньше яркость, тем темнее оттенок. Поэтому в аддитивной модели центральная точка, имеющая нулевые значения компонентов (0,0,0) – черная, белому цвету соответствуют максимальные значения составляющих (255,255,255).

Наиболее распространенным способом передачи цвета является модель RGB. Цвет задается посредством RGB-триплета — (R, G, В)

При сохранении цветовых данных в файле более практично задавать цветовые компоненты не в процентах, а в виде числовых величин. В модели RGB для каждого цвета используются 3 байта, а цвета обычно сохраняются в виде RGB-триплетов с диапазоном от 0 до 255, причем, значение 0 соответствует нулевой интенсивности, а значение 255 — максимальной.

Достоинство: позволяет работать со всеми 16 млн. цветов.

Недостаток: при выводе изображения на печать часть из этих цветов теряется, в основном самые яркие и насыщенные. Данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведения на экране. Если изображение проходит компьютерную обработку в графическом редакторе, то его следует представлять в этой модели.

ЦВЕТОВАЯ МОДЕЛЬ CMYK

Одна из наиболее часто используемых цветовых моделей. Эту модель используют для подготовки не экранных, а печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят не в проходящем, а в отраженном свете. Чем больше краски положено на бумагу, тем больше света она поглощает и меньше отражает. Совмещение трех основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны изображение выглядит почти черным. В отличии от аддитивной (суммирующей) RGB, является субтрактивной (вычитающей). Цветовыми компонентами этой модели являются основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого: это голубой (Cyan), пурпурный или фиолетовый (Magenta) и желтый (Yellow). Эти три цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого. Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет. Теоретически его можно получить совмещением трех основных или дополнительных красок, но на практике результат оказывается так себе. Поэтому в цветовую модель CMYK четвертый компонент - черный (black).