Pagrindinės rastrinės grafikos sąvokos
Kuo skiriasi rastrinė grafika nuo vektorinės grafikos?
Visą dvimatę kompiuterinę grafiką galima suskirstyti į 2 dideles klases – vektorinę ir rastrinę.
Vektorinė grafika – įvairių geometrinių formų ir sudėtingesnių objektų rinkinys, susidedantis iš tiesių linijų, apskritų lankų ir Bezier kreivių. Pagrindinis skiriamasis bruožas yra vektorinių vaizdų mastelio keitimas neprarandant kokybės. Tačiau jo galimybės yra ribotos, naudojant vektorinę grafiką neįmanoma sukurti fotografinio vaizdo.
Rastras – dvimatis įvairių spalvų „kvadratų“ (pikselių) masyvas, toks mažas, kad žiūrėdami į rastrinį vaizdą matome ne pikselių rinkinį, o pilną vaizdą.
Bitmap parinktys
Rastriniam vaizdui būdingi du svarbūs parametrai – dydis ir raiška.
Dydis – tai masyvo matmuo, pikselių skaičius horizontaliai ir vertikaliai.
Leidimas – spausdinamo vaizdo pikselių skaičius colyje (ar kitame matavimo vienete). Taigi skiriamoji geba sieja rastrinio vaizdo dydį pikseliais su fiziniu spausdinto vaizdo dydžiu coliais arba centimetrais. Tuo pačiu metu skiriamoji geba jokiu būdu neturi įtakos vaizdui monitoriaus ekrane.
Spalvų atvaizdavimo sistemos
Yra dvi pagrindinės spalvų vaizdavimo sistemos - RGB Ir CMYK . Pirmasis naudojamas kompiuterių monitoriuose, antrasis - spausdinant ant popieriaus. Pagrindinis jų skirtumas yra tas, kad ekrane spalvos nebuvimą vaizduoja juoda spalva, popieriuje – balta spalva. Atitinkamai, sumaišius maksimalų spalvų skaičių ekrane, atitinka baltą, popieriuje - juodą. Taigi sistemos yra priešingos viena kitai. RGB kaip pagrindines spalvas naudoja raudoną, žalią ir mėlyną, o CMYK – priešingas spalvas – žydrą, rausvai raudoną ir geltoną. Tačiau ant popieriaus dėl spausdinimo įrenginių netobulumo maišant neįmanoma sukurti idealiai juodos spalvos, todėl CMYK sistema prideda dar vieną bazinę spalvą – juodą.
Spalvos gylis yra bitų, kuriuose saugoma spalvų informacija viename vaizdo pikselyje, skaičius. Nuo šio parametro priklauso paveikslėlyje naudojamų spalvų skaičius. Tarkime, 8 bitų spalvų gylis yra 2^8 = 256 spalvos. Kokybės lygis, kuriam esant žmogaus akis negali atskirti kompiuterinio fotografinio vaizdo nuo tikro, yra 24 bitai, t.y. apie 16 milijonų spalvų.
Rastrinės grafikos formatai žiniatinkliui
Žinoma, grafinio failo dydis baitais tiesiogiai priklauso nuo spalvos informacijos kiekio. Todėl būtinas kompromisas tarp atkūrimo kokybės ir grafinio failo dydžio, kuris pasiekiamas, ypač optimizuojant grafiką. Žiniatinklyje naudojami 2 pagrindiniai rastrinės grafikos formatai – GIF ir JPG.
GIF gali saugoti informaciją apie bet kokį spalvų skaičių nuo 2 iki 256, sumažinus spalvų skaičių, pasiekiamas staigus failo dydžio sumažinimas.
JPG formatu vaizdas supaprastinamas suskaidant jį į įvairaus dydžio stačiakampius plotus, užpildytus vienos spalvos arba dviejų spalvų gradientu.
Pikselis
Rastrinis vaizdas yra tinklelis arba rastras, kurio langeliai vadinami pikseliais. Kitaip tariant, galite įsivaizduoti, kad vaizdas susideda iš riboto skaičiaus tam tikros spalvos kvadratų. Šie kvadratai vadinami pikseliais (iš PICture Element) - pikselių arba pikselių
Kiekvienas rastrinio vaizdo pikselis turi griežtai apibrėžtą vietą ir spalvą. Bet koks objektas interpretuojamas kaip spalvotų pikselių rinkinys. Apdorojant rastrinius vaizdus, redaguojami ne konkretūs objektai ir kontūrai, o juos sudarančios pikselių grupės. Rastriniai vaizdai suteikia labai tikslias spalvų ir tonų gradacijas ir tinka nuotraukoms rodyti. Rastrinių vaizdų kokybė priklauso nuo įrangos raiškos, nes bet koks vaizdas susideda iš tam tikro pikselių skaičiaus. Neteisingai apdorojant tekstą, pvz., keičiant dydį, gali atsirasti nelygių kraštinių ir prarasti smulkias detales.
Dydis ir skiriamoji geba
Pagrindinės rastrinio vaizdo charakteristikos: dydis ir skiriamoji geba.
Rastrinio vaizdo dydis nurodomas pikseliais. Kaip buvo sakyta, pikseliai yra sąlyginiai kvadratai, į kuriuos dalijamas tikras vaizdas. Tokiu atveju nurodomas pikselių skaičius horizontaliose ir vertikaliose linijose. Pavyzdžiui, „rastras 2048 x 1536 pikseliai“ reiškia, kad vaizdas yra 2048 pikselių pločio ir 1536 pikselių aukščio matrica.
Pikselių skaičius ilgio vienete vadinamas vaizdo raiška ir matuojamas pikseliais colyje ppi (pikseliai colyje) arba taškais colyje, o dpi (taškai colyje) – monitoriui, spausdintuvui, skaitytuvui 1 ilgio linija pavirs coliu.
Didesnės skiriamosios gebos vaizde yra daugiau mažesnio dydžio pikselių. Rezoliucija daugiausia lemia vaizdo kokybę.
Kalbant apie įvesties / išvesties įrenginius, paprastai naudojami vienetai nuo 100 dpi iki 2400 dpi. 100 dpi yra labai vidutiniška kokybė, visiškai netinkama jokiai profesinei veiklai. Lazeriniai spausdintuvai paprastai turi nuo 300 iki 600 dpi
Nuo vaizdo dydžio ekrane priklauso vaizdo pikselių skaičius, monitoriaus dydis ir jo parametrai. Didelis monitorius su 640x480 ekrano matrica turi didesnius pikselius nei mažas tokio paties dydžio. Kompiuterio monitoriaus skiriamoji geba yra 96 dpi. Pateikdami vaizdą, turite į tai atsižvelgti. Pavyzdžiui, vaizdas su 144 ppi ekrane, kurio skiriamoji geba yra 72 dpi, yra du kartus didesnis už faktinį dydį.
Jei nuskaitytas vaizdas rodomas monitoriuje, kokybė nustatoma nuskaitymo metu, atsižvelgiant į nustatytą skiriamąją gebą. Vėlesnis grafikos rengyklės skiriamosios gebos padidėjimas nepagerina vaizdo, nes duomenys perskirstomi per didesnį pikselių skaičių.
Vaizdas susideda iš riboto pikselių skaičiaus. Kiekvienas paveikslėlio pikselis turi tam tikrą spalvą, pažymėtą skaičiumi.
Pavyzdžiui, galite peržiūrėti vaizdą eilės tvarka iš kairės į dešinę ir iš viršaus į apačią ir užsirašyti aptiktų pikselių spalvų numerius. Gausite maždaug tokią eilutę:
212= 45= 67= 45= 127= 4= 78= 245= 34 ...
Ši eilutė yra mūsų suskaitmeninti duomenys. Dabar galime juos suspausti (nes nesuspausti grafiniai duomenys paprastai yra gana dideli) ir įrašyti į failą. Be to, grafinis redaktorius gali manipuliuoti šiais duomenimis, realizuodamas visas drąsiausias jūsų vaizduotės idėjas.
Spalvų kodavimas
Visi pikseliai turi spalvą, tam tikru būdu pažymėtą skaičiumi. Kaip nustatyti, kokio skaičiaus reikia? Yra keletas spalvų kodavimo metodų, kurie yra suskirstyti į 2 pagrindines grupes: indeksuotą (su palete) ir pilną spalvą.
Indeksuotų rastrų idėja yra ta, kad spalvos numeris iš tikrųjų yra „dažų“, kuriais nudažytas pikselis, skaičius. Todėl, be pačių pikselių spalvų, programa turi žinoti ir „paletę“, iš kurios parenkamos šios spalvos. Šis metodas panašus į tikro menininko metodus, tačiau nelabai tinkamas apdorojimui kompiuteriu, nes programai, be pačių pikselių, tenka kovoti ir su palete, parinkdama tinkamiausias spalvas.
Antrasis metodas yra tai, kad iš spalvos skaičiaus galime tiesiogiai nustatyti pačią spalvą.
Spalvų kodavimas apibrėžia spalvos gylį – bitų (baitų) skaičių, kurį pikselis naudoja spalvai pavaizduoti.
Šios parinkties nustatymas nustato šiuos vaizdų tipus.
Juodai baltame paveikslėlyje yra tik 2 spalvos – juoda ir balta, atitinkamai koduotos 0 ir 1 Spalvos gylis šiuo atveju yra 1 bitas.
Indeksuotas vaizdas, skirtingai nei juodai baltas režimas, turi turtingesnę paletę. Kiek? Nuspręskite už jus. Paprastai grafiniai redaktoriai palaiko paletę nuo 2 (nebūtinai juodos ir baltos) iki 256 spalvų. Spalvų skaičius paletėje lemia du tarpusavyje priešingus parametrus – vaizdo kokybę ir jo dydį.
Gerėjant kokybei, didėja ir dydis – atitinkamai 9, 13 ir 32 KB. Pavyzdžiui, 6 spalvoms - 3 bitai, 8 - taip pat 3 bitai, 16 - 4 bitai ir 256 - 8 bitai.
Pustoniai (pilkos spalvos, pilkos spalvos tonai). Čia juodą imame kaip 0, baltą kaip 255, o tarpiniai atspalviai nurodomi atitinkamais skaičiais. Pavyzdžiui – 68 yra spalva artimesnė juodai (tamsiai pilka, tarkime...). Tokiu atveju daug patogiau atlikti matematines operacijas su vaizdu, nes jo skaičių galima tiesiogiai nustatyti pagal spalvą. Spalvos gylis – 8 bitai.
Pilna spalva. Kaip žinia, bet kurią spalvą galima pavaizduoti kaip trijų pagrindinių spalvų – raudonos, mėlynos ir žalios – mišinys įvairiomis proporcijomis. Tai naudojama naudojant spalvotus vaizdus. Kiekvienas kanalas – R, G arba B (raudona, žalia, mėlyna – raudona, žalia arba mėlyna) turi savo atskirą parametrą, nurodantį atitinkamo komponento kiekį galutinėje spalvoje. Pavyzdžiui - (255,64, 23) - spalva, kurioje yra stiprus raudonas komponentas, šiek tiek žalios ir labai mažai mėlynos. Natūralu, kad šis režimas labiausiai tinka perteikti supančios gamtos spalvų sodrumą: Tačiau tai taip pat reikalauja didelių išlaidų, nes čia spalvų gylis yra didžiausias - 3 kanalai po 8 bitus suteikia 24 bitus.
Rastrinė grafika, bendra informacija
Kompiuterinis rastrinis vaizdas vaizduojamas kaip stačiakampė matrica, kurios kiekviena ląstelė pavaizduota spalvotu tašku.
pagrindu rastras grafinis vaizdas yra pikselių(taškas), nurodantis jo spalvą. Apibūdindami, pavyzdžiui, raudoną elipsę baltame fone, turite nurodyti spalvą kiekviena elipsės ir fono taškai. Vaizdas vaizduojamas kaip didelis taškų skaičius – kuo jų daugiau, tuo vaizdas vizualiai geresnis ir failo dydis didesnis. Tie. vienas ar net paveikslėlis gali būti pateiktas geresnės arba prastesnės kokybės, atsižvelgiant į taškų skaičių ilgio vienete - rezoliucija(dažniausiai taškai colyje – dpi arba pikselių colyje – ppi).
Rastriniai vaizdai primena languoto popieriaus lapą, ant kurio kiekviena ląstelė yra nudažyta juodai arba baltai, kartu sudarydama raštą. Pikselis- pagrindinis rastrinių vaizdų elementas. Būtent iš šių elementų susidaro rastrinis vaizdas, t.y. rastrinė grafika aprašo vaizdus naudojant spalvotus taškus ( pikseliai), esantis tinkle.
Redaguodami rastrinę grafiką, jūs redaguojate pikselių, bet ne linijos. Rastrinė grafika priklauso nuo skiriamosios gebos, nes vaizdą apibūdinanti informacija pridedama prie konkretaus dydžio tinklelio. Redaguojant rastrinę grafiką, jos pateikimo kokybė gali pasikeisti. Visų pirma, pakeitus rastrinės grafikos dydį, vaizdo kraštai gali susidėvėti, nes tinklelyje perskirstomi pikseliai. Išvedant rastrinę grafiką į įrenginius, kurių skiriamoji geba yra mažesnė nei paties vaizdo skiriamoji geba, pablogės jo kokybė.
Be to, kokybei būdingas spalvų ir atspalvių skaičius, kurį gali įgyti kiekvienas vaizdo taškas. Kuo daugiau atspalvių apibūdinamas vaizdas, tuo daugiau skaitmenų reikia jiems apibūdinti. Raudona spalva gali būti 001 arba 00000001. Taigi, kuo aukštesnė vaizdo kokybė, tuo didesnis failo dydis.
Rastrinis vaizdavimas paprastai naudojamas fotografijos tipo vaizdams, kuriuose yra daug detalių arba šešėlių. Deja, tokių vaizdų mastelis bet kuria kryptimi paprastai pablogina kokybę. Sumažinus taškų skaičių, prarandamos smulkios detalės, deformuojasi užrašai (nors tai gali būti ne taip pastebima, jei sumažėja paties vaizdo vizualinis dydis – t.y. išlaikoma raiška). Pridėjus pikselių, pablogėja vaizdo ryškumas ir ryškumas, nes naujiems taškams turi būti suteikti atspalviai, kurie yra vidutiniai tarp dviejų ar daugiau gretimų spalvų.
Naudodami rastrinę grafiką galite atspindėti ir perteikti visą realaus vaizdo atspalvių ir subtilių efektų spektrą. Rastrinis vaizdas yra arčiau nuotraukos, jis leidžia tiksliau atkurti pagrindines nuotraukos savybes: apšvietimą, skaidrumą ir lauko gylį.
Dažniausiai rastriniai vaizdai gaunami nuskaitant nuotraukas ir kitus vaizdus, naudojant skaitmeninę kamerą arba „užfiksuojant“ kadrą iš vaizdo įrašo. Rastrinius vaizdus taip pat galima gauti tiesiogiai rastrinės arba vektorinės grafikos programose, konvertuojant vektorinius vaizdus.
Įprasti formatai .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx ir kt.
Rastrinių vaizdų vaizdavimas
Pikselis- pagrindinis rastrinių vaizdų elementas. Tai yra elementai, kurie sudaro rastrinį vaizdą.
Skaitmeninis vaizdas yra pikselių rinkinys. Kiekvienas rastrinio vaizdo pikselis apibūdinamas x ir y koordinatėmis ir ryškumu V(x,y) (juodai baltiems vaizdams). Kadangi pikseliai yra atskiri, jų koordinatės yra diskretūs dydžiai, dažniausiai sveikieji arba racionalieji skaičiai. Spalvoto vaizdo atveju kiekvienas pikselis apibūdinamas x ir y koordinatėmis bei trimis ryškumu: raudonu ryškumu, mėlynu ryškumu ir žaliu ryškumu (VR, V B, V G). Derindami šias tris spalvas galite gauti daugybę skirtingų atspalvių.
Atkreipkite dėmesį, kad jei bent viena iš vaizdo savybių nėra skaičius, tada vaizdas priklauso formai analoginis . Analoginių vaizdų pavyzdžiai yra halogramos ir nuotraukos. Norint dirbti su tokiais vaizdais, naudojami specialūs metodai, ypač optinės transformacijos. Kai kuriais atvejais analoginiai vaizdai konvertuojami į skaitmeninę formą. Šią užduotį atlieka vaizdų apdorojimas.
Bet kurio rastrinio vaizdo pikselio spalva išsaugoma naudojant bitų derinį. Kuo daugiau bitų tam naudojama, tuo daugiau spalvų atspalvių galima išgauti. Ryškumo gradacijai paprastai skiriamas 1 baitas (256 gradacijos), o 0 yra juoda, o 255 – balta (maksimalus intensyvumas). Spalvoto vaizdo atveju visų trijų spalvų ryškumo gradacijai skiriamas baitas. Galima užkoduoti ryškumo gradacijas skirtingu bitų skaičiumi (4 arba 12), tačiau žmogaus akis kiekvienai spalvai geba atskirti tik 8 gradacijų bitus, nors naudojant specialią įrangą gali prireikti tikslesnio spalvų atkūrimo. 24 bitais aprašytos spalvos suteikia daugiau nei 16 milijonų galimų spalvų ir dažnai vadinamos natūraliomis spalvomis.
Spalvų paletėse kiekvienas pikselis apibūdinamas kodu. Palaikomas šio kodo ryšys su spalvų lentele, susidedančia iš 256 langelių. Kiekvienos ląstelės talpa yra 24 bitai. Kiekvienos ląstelės išvestis yra 8 bitai raudonai, žaliai ir mėlynai.
Spalvų erdvė, kurią sudaro raudonos, žalios ir mėlynos spalvos intensyvumas, vaizduojama kaip spalvų kubas
Kubo A, B, C viršūnės yra atitinkamai didžiausi žalios, mėlynos ir raudonos spalvos intensyvumai, o jų suformuotas trikampis vadinamas Paskalio trikampis . Šio trikampio perimetras atitinka sodriausias spalvas. Didžiausio sodrumo spalvą visada sudaro tik du komponentai. Segmente OD yra pilkų atspalvių, kurių srovė O atitinka juodą, o taškas D – baltą.
Rastrų tipai
Rastras- tokia yra taškų (rastrinių elementų) išdėstymo tvarka. Fig. 2. parodytas rastras, kurio elementai yra kvadratai, toks rastras vadinamas stačiakampis, tai dažniausiai naudojami rastrai.
Nors kaip rastrinį elementą galima naudoti ir kitos formos figūrą: trikampį, šešiakampį; atitinka šiuos reikalavimus:
- visos figūros turi būti vienodos;
− turi visiškai uždengti plokštumą be pervažiavimo ar skylių.
Taigi, kaip rastrinį elementą, galima naudoti lygiakraštį trikampį, taisyklingąjį šešiakampį (šešiakampį) Galite kurti rastrus naudojant netaisyklingus daugiakampius, tačiau tokiuose rastruose nėra jokios praktinės reikšmės.
Pažvelkime į būdus, kaip sukurti linijas stačiakampyje ir šešiakampyje rastre.
Stačiakampiame rastre linijos konstravimas atliekamas dviem būdais:
1) Rezultatas yra aštuoniais sujungta linija. Gretimi linijos pikseliai gali būti vienoje iš aštuonių galimų pozicijų. Trūkumas yra tas, kad linija yra per plona 45° kampu.
2) Rezultatas yra keturiais sujungta linija. Gretimi linijos pikseliai gali būti vienoje iš keturių galimų pozicijų. Trūkumas – per stora linija 45° kampu.
Šešiakampiame rastre linijos yra šešiais sujungtos (žr. 6 pav.), tokios linijos yra stabilesnės pločio, t.y. linijos pločio dispersija yra mažesnė nei kvadratiniame rastre.
Vienas iš rastro įvertinimo būdų – perduodamas užkoduotas vaizdas ryšio kanalu, atsižvelgiant į naudojamą rastrą, vėliau atkuriant ir vizualiai analizuojant pasiektą kokybę. Eksperimentiškai ir matematiškai įrodyta, kad šešiakampis rastras yra geresnis, nes suteikia mažiausią nukrypimą nuo originalo. Tačiau skirtumas nėra didelis.
Šešiakampio rastro modeliavimas. Galima sukonstruoti šešiakampį rastrą pagal kvadratinį. Norėdami tai padaryti, šešiakampis vaizduojamas kaip stačiakampis.
Veiksniai, turintys įtakos bitmap sunaudojamos atminties kiekiui
Rastrinės grafikos failai užima daug kompiuterio atminties. Kai kurios nuotraukos užima daug atminties dėl didelio pikselių skaičiaus, kurių kiekvienas užima dalį atminties. Trys faktai turi didžiausią įtaką atminties kiekiui, kurį užima rastrinis vaizdas:
− vaizdo dydis;
− bitų spalvos gylis;
− failo formatas, naudojamas vaizdui išsaugoti.
Yra tiesioginis ryšys su bitmap vaizdo failo dydžiu. Kuo daugiau pikselių vaizde, tuo didesnis failo dydis. Vaizdo raiška neturi jokios įtakos failo dydžiui. Skiriamoji geba turi įtakos tik failo dydžiui nuskaitant arba redaguojant vaizdus.
Ryšys tarp bitų gylio ir failo dydžio yra tiesioginis. Kuo daugiau bitų bus naudojama taške, tuo didesnis bus failas. Rastrinės grafikos failo dydis labai priklauso nuo pasirinkto saugojimui vaizdo formato. Jei visi kiti dalykai yra vienodi, pvz., vaizdo dydis ir bitų gylis, vaizdo glaudinimo schema yra labai svarbi. Pavyzdžiui, BMP failas paprastai yra didesnis nei PCX ir GIF failai, kurie savo ruožtu yra didesni nei JPEG failai.
Daugelis vaizdo failų turi savo glaudinimo schemas, taip pat gali būti papildomų duomenų, trumpai apibūdinančių vaizdą peržiūros tikslais.
Rastrinės grafikos privalumai ir trūkumai
Privalumai:
Rastrinė grafika efektyviai atvaizduoja realaus gyvenimo vaizdus. Tikrasis pasaulis susideda iš milijardų mažų objektų, o žmogaus akis yra tiksliai sukurta taip, kad suvoktų didžiulį atskirų elementų, sudarančių objektus, rinkinį. Aukščiausios kokybės vaizdai atrodo gana tikroviški, panašiai kaip nuotraukos atrodo lyginant su piešiniais. Tai galioja tik labai detaliems vaizdams, paprastai gaunamiems nuskaitant nuotraukas. Be natūralios išvaizdos, rastriniai vaizdai turi ir kitų privalumų. Išvesties įrenginiai, tokie kaip lazeriniai spausdintuvai, naudoja taškų raštus vaizdams kurti. Tokiais spausdintuvais rastriniai vaizdai gali būti spausdinami labai lengvai, nes kompiuteriai gali lengvai valdyti išvesties įrenginį, kad jis atvaizduotų atskirus pikselius naudojant taškus.
Rastrinė grafika
Mažiausias rastrinės grafikos vienetas yra pikselis (taškas). Rastriniai vaizdai primena languoto popieriaus lapą, ant kurio kiekviena ląstelė nudažyta tam tikra spalva, kartu suformuojant raštą (bitmap). Pagrindinės rastrinės grafikos savybės yra spalvų gylis Ir leidimas.
Spalvos gylis.
Spalvos gylis yra bitų, skirtų spalvų kodavimui, skaičius.
Priklausomai nuo to, kiek bitų yra skirta kiekvieno pikselio spalvai, gali būti užkoduotas skirtingas spalvų skaičius. Taigi spalvų gylis leidžia nustatyti maksimalų spalvų, kurias galima pritaikyti vaizde, skaičių. Pavyzdžiui, jei spalvų gylis yra 24 bitai, vaizde gali būti iki 16,8 mln. skirtingų spalvų ir atspalvių (t. y. 2 24 ≈ 16,8 mln.). Akivaizdu, kad kuo daugiau spalvų naudojama elektroniniam vaizdui pavaizduoti, tuo tikslesnė informacija apie kiekvieno jo taško spalvą (t. y. jo spalvų perteikimą).
Leidimas.
Rezoliucija – tai pikselių skaičius ilgio vienete, kurio tankis lemia vaizdo kokybę (spalvų ir vaizdo detalių atvaizdavimą). Dažniausiai naudojamas ilgio vienetas yra colis, tačiau kartais galima naudoti ir milimetrus. Vaizdo skiriamoji geba matuojama dpi (taškais colyje).
Kuo didesnė vaizdo raiška, tuo ji bus kokybiškesnė, tačiau tuo didesnis bus failo dydis, į kurį reikia atsižvelgti kuriant ir redaguojant vaizdus. Jei vaizdą ketinama rodyti monitoriaus ekrane, tai raiška gali būti mažesnė nei tuo atveju, jei šis vaizdas skirtas spausdinti (vaizdui ekrane rodyti dažniausiai pakanka 72 dpi arba 96 dpi raiškos, o nuo 150 dpi, kad jį atspausdintumėte dpi iki 300 dpi, o tipografinio spausdinimo atveju jis gali būti daug didesnis).
+ Rastrinės grafikos pranašumai:
- daugybės spalvų rodymas
- gradientų ir spalvų perėjimų rodymas
- daugybės smulkių detalių rodymas
- Rastrinės grafikos trūkumai:
- Sumažinus vaizdą kokybė pablogėja, nes prarandamos smulkios detalės
- Padidinus vaizdą, kokybė prastėja, nes taško dydis padidėja (pikseliavimo efektas)
- kuo didesnė skiriamoji geba ir spalvų gylis, tuo didesnis failo dydis
Grafiniai redaktoriai, skirti rastrinei grafikai
Rastriniai grafiniai redaktoriai yra skirti tiek paruoštiems vaizdams (nuotraukoms, nuskaitytiems vaizdams) apdoroti, tiek vaizdams kurti. Tokių redaktorių pavyzdžiai yra„Adobe PhotoShop“, „Corel PhotoPaint“, „Ulead PhotoImpact GIMP“.
Vaizdai į rastrinė grafika pateikiami kaip skaičių masyvas. Pagrindinis vaizdo elementas yra taškas. Kai rodomas ekrane, šis taškas vadinamas pikselių(iš anglų kalbos posakio picture element – pixel). Skaitmeniniame vaizde kiekvienas rastro taškas (pikselis) vaizduojamas vienu parametru – spalva. Tai turima omenyje, kai svarstome „pikselio vertės“ sąvoką.
Būtina atskirti techninį ir matematinį rastrą. Techninis rastras– sveikųjų skaičių gardelė plokštumoje. Pavyzdžiui, taip vaizdas realizuojamas televizoriaus ekrane ar monitoriuje. Geometriniam vaizdui pavaizduoti naudojamas rastro elementų rinkinys sveikojoje plokštumoje. Toliau naudosime tik šį parametrą ir vadinsime jį rastras(rastrinis žemėlapis – bitmap). Atidžiau pažiūrėjus vaizdas primena mozaikinę plokštę – matosi maži fosforo taškeliai – pikseliai, sudarantys ekrano vaizdą. Žvelgdami į bet kokias iliustracijas knygose ir žurnaluose taip pat galite pastebėti, kad vaizdas sudarytas iš taškų. Tačiau rastriniai taškai yra pakankamai maži, kad žmogaus akis suvoktų įvairiaspalvių taškų rinkinį kaip vieną paveikslėlį, o ne kiekvieną iš jų atskirai.
Rastrinėje grafikoje raiškos sąvoka yra labai svarbi. Leidimas– taškų skaičius už ilgio vienetą. Yra:
- originali rezoliucija;
- monitoriaus skiriamoji geba;
- spausdinimo raiška.
Tiek piešimas, tiek eskizas turi savo privalumų ir trūkumų.
Piešimo programų (rastrinės grafikos) privalumas – visiškai natūralus vaizdų kūrimo būdas. Jei paimsime „Photoshop“ programą kaip pavyzdį, tada, nepaisant viso jos sudėtingumo, pagrindiniai šios programos vaizdiniai įrankiai nėra sudėtingesni už paprastą pieštuką. Vartotojas pakaitomis piešia ir trina tai, ką nupiešė, kol pasiekia tai, ko nori, kaip ir pradinėje mokykloje. Rastriniai vaizdai suteikia maksimalų tikroviškumą, nes kiekvienas mažiausias originalo fragmentas yra išverstas į skaitmeninę formą.
Naudodamasis visu pagrindinių „Photoshop“ įrankių paprastumu, vartotojas taip pat gali juos pritaikyti „sau“. Tai prilygsta begalei kreidelių, spalvotų pieštukų, purškiamųjų buteliukų, akvarelių, aliejinių dažų ir kt. Be to, piešinį bet kada galima ištrinti, taisyti ir pan.
Atrodo, kad dar vienas privalumas paprastumas ir dėl to techninė galimybė automatizuoti vaizdinės informacijos įvedimą (skaitmenizavimą). Šis paprastumas pagrįstas priverstiniu elementų atrinkimu ir jų skaitmeninimu pagal bet kokias iš anksto nustatytas kvantavimo lenteles. Yra sukurta išorinių įrenginių sistema, skirta įvesti nuotraukas, skaidres, piešinius, akvareles ir kitus puikius originalus, įskaitant skaitytuvus, vaizdo kameras ir skaitmeninius fotoaparatus. Šie išoriniai įrenginiai nuolat tobulinami, suteikiant galimybę vis adekvačiau konvertuoti vaizdus fizinėse laikmenose (popieriuje, plėvelėje ir kt.) į skaitmeninę formą.
Rastrinė grafika turi programinės įrangos nepriklausomumas. Šis pranašumas tam tikru mastu taip pat yra paprasto pikselių meno principo pasekmė. Informacijos pobūdis (skaičių rinkinys, suskirstytas į dvimatę matricą), kuri reikalinga pikselių vaizdui saugoti, leidžia sukurti standartinius formatus. Šiuos formatus „supranta“ beveik visos su vaizdais dirbančios programos: pikselių ir vektorinės grafikos redaktoriai, maketavimo programos, naršyklės ir net operacinės sistemos.
Piešimo programų trūkumas - ribota raiška.Kadangi taškinė schema susideda iš fiksuoto pikselių skaičiaus, vaizdo skiriamoji geba priklauso nuo dydžio, kuriuo atspausdinamas vaizdas. Mažame spaudinyje pikseliai yra maži, o skiriamoji geba yra didelė; Didesni spaudiniai padidina pikselius ir sumažina skiriamąją gebą. Vaizdas 15 colių ekrane (800 x 600 pikselių) nepertraukiamai keičia spalvą tik pusės pašto ženklo dydžio spaudinyje. Jei spausdinsite „visu ūgiu“ ant A4 formato popieriaus, atskiri pikseliai bus aiškiai matomi, vietoj lygių linijų susidarys dantytos linijos. Vienintelis būdas išspręsti šią situaciją yra padidinti vaizdo pikselių skaičių, tačiau dėl to labai padidėja vaizdo failo dydis. Kadangi vaizdas susideda iš taškų, padidinus vaizdą, šie taškai tik padidės. Didinant rastrinį vaizdą jokių papildomų detalių matyti negalima. Pats rastrinių taškų padidėjimas vizualiai iškraipo iliustraciją ir daro ją grubią. Šis efektas vadinamas pikseliavimas.
Taigi, Rastrinių vaizdų kokybė priklauso nuo jų dydžio. Dėl to, kad juos sudaro fiksuoto dydžio pikseliai, nemokamas mastelio keitimas neprarandant kokybės, jiems netaikomas. Ši funkcija, kaip ir pati rastrinių vaizdų struktūra, šiek tiek apsunkina jų redagavimą ir apdorojimą. Galite pagerinti vaizdo kokybę padidindami skiriamąją gebą, tačiau tai žymiai padidina failo dydį. Todėl vienas iš pagrindinių rastrinės grafikos trūkumų yra dideli failų dydžiai.
V= L W R 2 D
Kur L yra vaizdo ilgis coliais, W yra vaizdo plotis coliais, R yra skiriamoji geba ppi, D yra spalvų gylis.
Bandant šiek tiek pasukti vaizdą, pavyzdžiui, su aiškiomis plonomis vertikaliomis linijomis, išryškės rimtas trūkumas. Iš karto matyti, kad aiškios linijos virsta „žingsniais“. Tai reiškia, kad bet kokių transformacijų (pasukimų, mastelio keitimo, pakreipimo ir tt) bitmap neįmanoma išsiversti be iškraipymų(tai lemia diskretiškas vaizdo pobūdis). Galima net sakyti, kad bitmap grafiką lengviau deformuoti nei transformuoti.
Redaguojant bitmaps spalvos pasikeitimai tam tikras pikselių rinkinys. Pasikeitus spalvai, pasikeičia vaizduojamų objektų forma.
Rimtas trūkumas yra aparatinės įrangos priklausomybė Rastrinė grafika.
Jei apžvelgsime išorinius įrenginius, beveik visi jie vaizduoja vaizdus naudodami bitų schemą. Bet koks vaizdas yra kuriamas iš kai kurių elementų derinio (pavyzdžiui, ekrano pikselių, rašalo lašelių, dažų taškų), todėl kiekvienas iš šių įrenginių pasižymi savo raiška. Ir šis parametras vaidina svarbų vaidmenį spausdinant vaizdą, nes atskiras vaizdo tinklelis yra ant atskiro įrenginio tinklelio. Ir šis „susitikimas“ ne visada palankus galutiniam rezultatui. Visų pirma, būtent šis „įvykis“ sukelia muare (muarė bus išsamiau aptarta skyriuje Vaizdų spausdinimas).
Kita vertus, vaizdo atrankos tinklelis susidaro, deja, pačioje proceso pradžioje, o vėlesni atrankos tinklelio (rezoliucijos) pakeitimai, kaip išsiaiškinome anksčiau, visiškai neduoda patobulinimų.
Kompiuterinė grafika tyliai, bet tvirtai įsiliejo į mūsų kasdienybę. Tai jau seniai nebėra elito dalis. Kiekvieną kartą, kai perkeliate nuotraukas iš skaitmeninio fotoaparato į kompiuterį arba tiesiog spustelėsite mygtuką „Išsaugoti“, kad į savo kolekciją įtrauktumėte jums patinkančią nuotrauką, dirbate su kompiuterine grafika.
Ar verta skirti laiko teorijai?
Žinodami, kaip veikia vaizdo manipuliacijos, jums bus naudinga. Plėtiniai po failo pavadinimo jums nebebus kažkokie stebuklingi nešvarumai, o pradės tinkamai teikti svarbią informaciją. Galite sąmoningai nuspręsti, kuriuos vaizdus geriausia suspausti, kad neeikvotumėte vietos standžiajame diske, ir išmintingai pasirinkti, kokiu būdu tai padaryti.
Savo nuotraukų redagavimas taip pat perkels iš „mokslinio badymo metodo“ į visiškai naują lygį. O kai kuriems nekaltos linksmybės su vaizdais ekrane pamažu virto gana pelningu darbu.
Skirtumas tarp rastrinės ir vektorinės grafikos
Šiuo metu vektorinė ir rastrinė grafika daugiausia naudojama kompiuterinėje aplinkoje. Jie iš esmės skiriasi vienas nuo kito informacijos kodavimo būdu.
Ne paslaptis, kad visi duomenys kompiuteryje įrašomi naudojant dvejetainį kodą. Taigi bet kokia informacija, nesvarbu, ar tai tekstas, vaizdas ar garsas, yra tam tikru būdu užšifruota. Siekiant išsaugoti vektorinį vaizdą, jis yra padalintas į elementarias geometrines figūras, kurios, savo ruožtu, aprašomos paprasčiausiomis matematinėmis formulėmis. Taigi, pavyzdžiui, grafinio redaktoriaus raidė „ir“ bus apibūdinta dviem lygiagrečiais tam tikro ilgio segmentais, kurie yra sujungti linija 45 laipsnių kampu.
Rastrinis vaizdas skirstomas kitu principu. Kompiuteris padalija vaizdą į daugybę taškų, vadinamų pikseliais, ir įsimena kiekvieno pikselio spalvą bei vietą.
Privalumai ir trūkumai
Jei dirbate su vektoriniu piešiniu, teoriškai galite jį padidinti neribotą laiką. Be to, tai jokiu būdu neturės įtakos vaizdo kokybei. Kadangi parametrai pateikiami geometrinių formulių pavidalu, kompiuteris juos tiesiog apdoroja ir visas erdves užpildo reikiamomis spalvomis. Dėl to jūs turite aiškų vaizdą.
Rastrinės grafikos trūkumai slypi būtent tame, kad glaudinimo metu (kas daugeliu atvejų įvyksta išsaugant failą) gali gerokai nukentėti kokybė. Atsiranda vadinamasis grūdėtumas. Tačiau sudėtinguose vaizduose naudojama rastrinė grafika. Vektoriniuose piešiniuose galite sukurti tik labai paprastus paveikslėlius. Taigi kol kas sutelksime dėmesį į tai, kur naudojama rastrinė grafika.
Naudojimo sritys
Rastriniai vaizdai puikiai perteikia nuskaitytų objektų turinį. Su jų pagalba galite dirbti su pustoniais ir sklandžiais spalvų perėjimais. Skaitmeniniu fotoaparatu darytose nuotraukose taip pat naudojami tik rastriniai vaizdai. Šis formatas taip pat yra nepakeičiamas įrankis interneto dizaino srityje.
Rastrinės grafikos formatai
Prisiminkite, kad vaizdo informacija mūsų atveju yra užkoduota naudojant taškus. Šio kodavimo matavimo vienetas yra pikselis. Tai mažiausias taškas, kurio negalima suskirstyti nei pagal dydį, nei pagal spalvą.
Šių taškų skaičius tam tikram ploto vienetui vadinamas skiriamąja geba. Didesnės raiškos vaizde (daug atskirų taškų) matysime aiškų raštą ir sklandžius spalvų perėjimus. Tačiau tuo atveju, kai raiška yra maža, gali labai nukentėti vaizdo kokybė (juk kompiuteris tiesiog parodo savo atmintyje turimų pikselių skaičių ekrane ir ištempia juos iki pageidaujamo dydžio).
Tai galima grubiai palyginti su kalba. Norint perteikti tą pačią informaciją skirtingomis kalbomis, reikalingas skirtingas raidžių, garsų ir žodžių skaičius. Be to, daugeliu atvejų skirsis gramatinė konstrukcija. O „vertėjai“ iš šių „kalbų“ mūsų kompiuteriuose yra specializuotos programos, kurios arba „skaito“, arba konvertuoja į reikiamą formatą.
Pagrindinis skirtumas tarp formatų išlieka informacijos saugojimo būdas. Pažvelkime į dažniausiai pasitaikančius.
BMP
Tai vienas iš pionierių. Kai ji buvo sukurta, rastrinė grafika, galima sakyti, buvo pačioje savo egzistavimo ištakoje. Kūrėjai per daug nesivargino ir užprogramavo BMP, kad kiekvienas pikselis įsimintų nuosekliai. Tiesą sakant, tai tik kopijavimas, tačiau šiek tiek prarandamos spalvos, nes BMP formate yra tik 256 spalvos.
TIFF
Gana sudėtinga skaitmeninės saugyklos mastu, bet tiesiog nepakeičiama išvedant informaciją spausdinti. Skirtingai nuo BMP, jis palaiko informacijos galimybes. Be to, tam galite naudoti ne vieną, o kelis skirtingus algoritmus. Tačiau, nebent dirbate spausdinimo pramonėje ar bent jau kokioje nors leidyboje, rimtos šio formato galios jums tikrai neprireiks.
GIF
Tai formatas, artimesnis realiam naudojimui (ne specialistams). Jis ypač garsėja savo gebėjimu naudoti animacines sekas. Šiuo formatu sukurta kompiuterinė grafika taip pat leidžia kurti peršviečiamus vaizdus. Tačiau sklandžių spalvų perėjimų perteikti nepavyks. Dažniausiai rastrinės grafikos panaudojimas GIF formatu galimas interneto dizaino srityje. Jis suderinamas su visomis platformomis, taip pat gana kompaktiškai suspaudžia informaciją, o tai yra svarbus veiksnys interneto puslapių atidarymo greičiui.
JPEG
Populiariausias formatas. Ir tai nusipelnė. Bet kuris rastrinės grafikos redaktorius neabejotinai palaiko šį formatą. Jis buvo sukurtas siekiant konkretaus tikslo atsikratyti GIF failų glaudinimo apribojimų. šiuo formatu pasiekia 100 vienetų koeficientą. Tai didelis rodiklis. Tačiau toks suspaudimas vis tiek turi trūkumų – šiek tiek prarandami duomenys, gali būti, kad išsaugotas vaizdas taps kiek neryškus. Kadangi šis formatas tiesiog atmeta informaciją, kuri, jo nuomone, yra nesvarbi, visada yra rizika, kad kai kurios detalės bus iškraipytos.
JPEG 2000
Patobulinta ankstesnės versijos versija. Vaizdo informacija suglaudinama dar kompaktiškiau, o kokybė prarandama žymiai mažiau. Dažniausiai šis formatas naudojamas nuotraukoms saugoti kompiuterio standžiajame diske ir internete. Tačiau atminkite, kad pakartotinai įrašę tą patį vaizdą JPEG arba JPEG 2000 formatu, kiekvieną kartą jis praras informacijos daleles ir vaizdas bus gerokai iškraipytas, palyginti su originalu.
PNG
Gerokai patobulintas GIF formato atitikmuo. Išlaikęs pažodžiui visus savo pirmtako pranašumus, jis neturi trūkumų. Naudojamas tiek tinklalapių dizainui, tiek kuriant. Be to, PNG, skirtingai nei GIF, yra oficialiai laisvai prieinamas.
PSD
Rastrinė grafika PSD formatu apdorojama tik „Adobe Photoshop“. Tai yra vidinis šios programos paketas. Jis palaiko darbą su redaguoto vaizdo sluoksniais.
CDR
Tai taip pat vidinis rastrinės grafikos programos paketas. Paprastai šią programą naudoja grafikos dizaineriai, norėdami kurti vaizdus nuo nulio. Tačiau redagavimo funkcija neabejotinai palaikoma.
Rastrinės grafikos redaktoriai
O dabar šiek tiek apie programas, kurios veikia su vaizdų redagavimu.
Šiuo metu populiariausia programa tarp vartotojų yra „Adobe Photoshop“ programa, paprastai vadinama tiesiog „Photoshop“. Ši plėtra iš tikrųjų monopolizavo dizaino specialistų darbą su rastriniais vaizdais. Tačiau ši programa yra mokama ir kainuoja ne tiek mažai. Todėl pradėjo pasirodyti kitų įmonių pokyčiai. Kai kurie iš jų jau buvo plačiai naudojami.
Kalbant apie patį „Photoshop“, tai jokiu būdu neturėjo įtakos jo populiarumui. Programa gana paprasta, netrūksta įvairių video kursų ir pamokėlių.
„Photoshop“ galite ne tik sukurti nuotraukų koliažą ar pridėti vaizdo efektų. Paprasčiausias šios programos funkcijas galima įsisavinti labai greitai, o tai atvers duris nežabotam vaizduotės skrydžiams. Galite ištaisyti išvaizdos defektus, pakoreguoti spalvų schemą, pakeisti foną ir daug daugiau.
Grafikos redaktorius GIMP
Kalbant apie nemokamas programas, galime drąsiai rekomenduoti GIMP. Šis grafinis redaktorius gali lengvai išstumti populiarųjį „Photoshop“. Jis puikiai atlieka visas rastrinio vaizdo redagavimo užduotis ir turi keletą įvadinių funkcijų, skirtų darbui su vektorine grafika.
GIMP programa leidžia nuotraukas paversti sodresnėmis ir gyvybingesnėmis, ji lengvai pašalina nereikalingus vaizdo elementus ir gali būti naudojama rengiant profesionalius dizaino projektus. Šia programa sukurta kompiuterinė grafika atrodo natūraliai ir sklandžiai įsilieja į bendrą vaizdą.
Grafikos redaktorius Corel DRAW
Būtų neteisinga ignoruoti Corel produktus. „Corel DRAW“ galite lengvai dirbti tiek su rastriniais, tiek su vektoriniais vaizdais. Šio įrankio galimybių yra tiek daug, kad Corel DRAW programos studijos yra įtrauktos į privalomą grafikos dizainerių mokymo kursą kolegijose.
Ši programa taip pat yra mokama, o jos produktų arsenalas pildomas pavydėtinu reguliarumu. Tačiau, nepaisant daugybės galimybių, kurias šis grafinis redaktorius suteikia vartotojui, jo intuityvi sąsaja paverčia darbo procesą malonumu.
Grafiniai redaktoriai nemokamai
Ir dar keli žodžiai apie alternatyvias vaizdo redagavimo programas. Daugeliu atvejų jie puikiai susidoroja su paprasto vartotojo poreikiais ir užima daug mažiau vietos ir išteklių jūsų kompiuteryje. Ir paprastai su jais dirbti yra lengviau, nes neapsikrausite poreikio rinktis iš įvairiausių funkcijų, kurių paskirtis lieka neaiški.
Jei jums patinka neįprastos ir dažniausiai humoristiškos nuotraukos, pabandykite naudoti Funny Photo Maker programą. Ten rasite daug originalių kadrų ir smagių vaizdo efektų.
Rimtesniems darbams tinka Picasa. Šis redaktorius skirtas naudoti kompiuterių tinkluose. Naujos jo funkcijos leis jums dar lengviau kurti savo puslapius socialiniuose tinkluose. O įmontuoti efektai redagavimui nenuvils net patyrusio specialisto.
Kita įdomi programa yra Paint.NET. Savo funkcijomis ir galimybėmis jis labai panašus į „Adobe Photoshop“. O Paint.NET naudojami įrankiai gali rimtai konkuruoti su minėtu komerciniu analogu.
