Для работы с компьютерной графикой существует множество классов ПО. Различают обычно два основных вида компьютерной графики, которые отличаются принципами формирования изображения: растровая и векторная(рис.10.11). Ранее, в 2.1.2. в параграфе «Кодирование графических данных» уже приводились некоторые сведения об основах представления растровой и графической информации.
Компьютерное растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой — цветная точка — пиксель.
При создании растровых изображений необходимо задавать разрешение и размеры изображения(2.1.2).
Разрешение изображения измеряется в точках на дюйм (dots per inch — dpi) (1 дюйм = 25,4 мм). Полиграфическая печать полноцветного изображения требует разрешения не менее 200-300 dpi.
С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.
Кодирование графической информации
Рис. 10. 11. Сравнение растрового и векторного изображения.
Чаще всего растровые изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с помощью цифровой фотокамеры или путем «захвата» кадра видеосъемки.
Основным недостатком растровых изображений является невозможность их увеличения для рассмотрения деталей. При увеличении изображения точки становятся крупнее, но дополнительная информация не появляется. Этот эффект называется пикселизацией (см. рис. 2.1).
Средства работы с растровой графикой
К числу простейших растровых редакторов относятся PaintBrush, Paint, Painter, которые позволяют непосредственно рисовать простейшие растровые изображения.
Основной класс растровых графических редакторов предназначен для обработки готовых растровых изображений с целью улучшения их качества и создания собственных изображений из уже имеющихся. К таким редакторам относятся такие мощные программы, как Adobe Photoshop, Corel PhotoPaint, Gimp и другие.
Основные растровые форматы
BMP (Windows Device Independent Bitmap) — самый простой растровый формат является форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения. Благодаря примитивнейшему алгоритму записи изображения, при обработке файлов формата BMP очень мало расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат часто используется для хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих элементов графического оформления программ.
GIF (Graphics Interchange Format) — является одним из самых популярных форматов изображений, размещаемых на веб-страницах. Отличительной его особенностью является использование режима индексированных цветов (не более 256), что ограничивает область применения формата изображениями, имеющими резкие цветовые переходы. Небольшие размеры файлов изображений обусловлены применением алгоритма сжатия без потерь качества, благодаря чему изображения в этом формате наиболее удобны для пересылки по каналам связи глобальной сети. В GIF реализован эффект прозрачности и возможности хранить в одном файле несколько картинок с указанием времени показа каждой, что используется для создания анимированных изображений.
Видеоурок на тему «Технология обработки графической информации»
PNG (Portable Network Graphics) — формат PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Этот формат, в отличие от GIF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия. Как недостаток формата часто упоминается то, что он не дает возможности создавать анимационные ролики. Зато формат PNG позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности что, безусловно, выделяет его на фоне всех существующих в данный момент форматов. Так как формат создавался для Интернета, в его заголовке не предназначено место для дополнительных параметров типа разрешения, поэтому для хранения изображений, подлежащих печати, PNG плохо подходит, для этих целей лучше подойдет PSD или TIFF.
JPEG (Joint Photographic Experts Group) — самый популярный формат для хранения фотографических изображений, является общепризнанным стандартом. JPEG может хранить только 24-битовые полноцветные изображения.
Хотя JPEG отлично сжимает фотографии, но это сжатие происходит с потерями и портит качество, тем не менее, он может быть легко настроен на минимальные, практически незаметные для человеческого глаза, потери. Однако не стоит использовать формат JPEG для хранения изображений, подлежащих последующей обработке, так как при каждом сохранении документа в этом формате процесс ухудшения качества изображения носит лавинообразный характер. Наиболее целесообразно будет корректировать изображение в каком-нибудь другом подходящем формате, например TIFF, и лишь по завершению всех работ окончательная версия может быть сохранена в JPEG. Формат JPEG не поддерживает анимацию или прозрачный цвет, и пригоден в подавляющем большинстве случаев только для публикации полноцветных изображений, типа фотографических, в Интернете.
TIFF (Tag Image File Format). Как универсальный формат для хранения растровых изображений, TIFF достаточно широко используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества. Кстати, возможность записи изображений в формате TIFF является одним из признаков высокого класса современных цифровых фотокамер. В этом формате поддерживаются такие чисто профессиональные возможности, как обтравочные контуры, альфа-каналы, возможность сохранять несколько копий изображения с разным разрешением и даже включать в файл слои. Благодаря своей совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов.
PSD (Adobe Photoshop) — является стандартным форматом пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов возможностью хранения слоев (layers). Он содержит много дополнительных переменных (не уступает TIFF по их количеству) и сжимает изображения иногда даже сильнее, чем PNG (в тех случаях, когда размеры файла измеряются не в килобайтах, а в десятках или даже сотнях мегабайт). Файлы PSD свободно читаются большинством просмотрщиков.
Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы — прямоугольник, окружность, эллипс, линия) – рис.10.12. Благодаря этому форму, цвет и пространственное положение составляющих изображение объектов можно описывать с помощью математических формул.
Рис. 10. 12. . Геометрические примитивы
Преимущества векторной графики:
— Она экономна в плане дискового пространства. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново.
— Объекты векторной графики легко трансформируются и масштабируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление сводятся к элементарным преобразованиям над векторами.
— Программы векторной графики имеют развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.
Недостатки векторной графики:
— Векторная графика ограничена в живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистичные изображения.
— Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для растровой графики.
Средства работы с векторной графикой
Как и в случае с растровой графикой, для работы с векторной имеется огромное количество программных средств, освоение которых сложнее по сравнению с растровыми. К основным относятся программы:
CorelDraw — это профессиональный графический редактор с богатыми настройками и развитой системой управления.
Adobe Illustrator — основное достоинство программы в том, что она вместе с Adobe Photoshop и Adobe PageMaker образует достаточно мощный пакет для выполнения компьютерной верстки полиграфических изданий и разработки сложных документов.
Macromedia Freehand — один из самых дружественных и интуитивно понятных векторных редакторов. Программа отличается простотой системы управления и высоким быстродействием, но ее возможности несколько скромнее, чем у предыдущих редакторов.
Основные векторные графические форматы
Своего рода стандартом стали форматы двух наиболее популярных профессиональных графических пакетов — Adobe Illustrator и CorelDRAW:
AI (Adobe Illustrator Document) — поддерживают практически все программы, так или иначе связанные с векторной графикой. Этот формат является наилучшим посредником при передаче изображений из одной программы в другую, с РС на Macintosh и наоборот. В целом, несколько уступая CorelDRAW по иллюстративным возможностям, (может содержать в одном файле только одну страницу, имеет маленькое рабочее поле — этот параметр очень важен для наружной рекламы — всего 3х3 метра) тем не менее, он отличается наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript, на который ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.
CDR (CorelDRAW Document) — основной рабочий формат популярного пакета CorelDRAW, являющимся неоспоримым лидером в классе векторных графических редакторов на платформе РС. Имея сравнительно невысокую устойчивость и проблемы с совместимостью файлов разных версий формата, тем не менее, формат CDR можно без натяжек назвать профессиональным. В файлах этих версий применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров, поддерживается многостраничность.
WMF (Windows Metafile) — еще один формат Windows, на сей раз векторный. Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях, поскольку он не может сохранять некоторые параметры, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, не воспринимается Macintosh-ами, и, самое главное, способен исказить цветовую схему изображения.
PDF (Portable Document Format) — первоначально проектировался как компактный формат электронной документации, но в последнее время все больше используется для передачи по сетям графических изображений и смешанных документов, содержащих как текст, так и графику. Формат PDF является в полной мере платформонезависимым форматом, в текстовой части которого возможно использование множества шрифтов (которые содержатся непосредственно в документе, поэтому документ будет выглядеть так, как задумал его автор, на любом компьютере) и гипертекстовых ссылок, а также графические иллюстрации любого типа (векторные или растровые). Для достижения минимального размера PDF-файла используется компрессия, причем каждый вид объектов сжимается по наиболее выгодному для него алгоритму. Просматривать документы в формате PDF и распечатывать их на принтере можно с помощью утилиты Acrobat Reader, распространяемой компанией Adobe бесплатно.
Особый класс программ для работы с любыми видами изображений представляют программы-просмотрщики. Они позволяют просматривать графические файлы различных форматов, создавать фотоальбомы на жестком диске, перемещать, переименовывать, изменять размеры, а также конвертировать из одного формата в другой изображения. Лидером в данной области является программа ACDSee.
Источник: 5rik.ru
Средства обработки графической информации
Программные средства создания и обработки графической информации подразделяются на:
— графические редакторы, предназначенные преимущественно для создания и обработки плоскостных изображений;
— пакеты компьютерной графики для полиграфии, позволяющие дополнять текст иллюстрациями разного формата, создавать дизайн страниц и выводить полиграфическую продукцию на печать;
— программы двумерной анимации, используемые для создания динамических изображений и спецэффектов в кино;
— пакеты трехмерной анимации, используемые для создания рекламных и музыкальных клипов и кинофильмов.
Все компьютерные изображения разделяют на два типа: растровые и векторные.
Растровая графика. Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую.
Можно создать растровое графическое изображение и непосредственно на компьютере с использованием графического редактора, загрузить с CD-ROM или DVD-ROM дисков, или «скачать» из Интернета.
Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Пиксель – это минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет.
Качество растрового изображения зависит от размера изображения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые могут принимать пикселы. Хранение каждого пиксела требует определенного количества бит (глубина цвета), которое зависит от количества цветов в изображении.
Растровые графические изображения многоцветных фотографий и иллюстраций получают с помощью сканера. Такие изображения обычно имеют большой размер и большую глубину цвета (24 или 36 бит на точку). В результате файлы, хранящие растровые изображения, имеют большой информационный объем.
Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется разборчивость мелких деталей изображения. При увеличении – увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.
Векторная графика. Векторные графические изображения являются оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и т.д.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. Системы компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программы обработки трехмерной графики базируются на векторной графике.
Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и т.д.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.
Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем. Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, поскольку масштабирование изображений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования).
В зависимости от метода описания графических данных осуществляется и разбиение на типы графических редакторов.
Графический редактор – это программа, предназначенная для создания различного рода изображений, начиная с простейших и заканчивая видеоматериалами.
РАСТРОВЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ РЕДАКТОРЫ (PaintBrush, PhotoShop) основаны на битовом методе передачи изображений. Они обрабатывают достаточно подробные сканируемые образы. Выполняя ретуширование, изменение цветов, их оттенков и контрастов, растирание и штриховку, изменение направления тени и контуров.
Длина битовых файлов велика из-за большого количества обрабатываемых экранных точек, что позволяет использовать большое количество цветов и детально редактировать изображение. Сканирование образа может быть осуществлено в черно-белом изображении, в серых оттенкахи тонах и цветным образом. Для растровых графических редакторов необходимо подобрать угол и тип растра (блочный, линейный, точечный и т.д.), разрешающую способность. Для цветных изображений регулируют яркость и контраст по каждому из цветов, составляющих гамму графического изображения. Готовые рисунки хранятся в отдельных файлах и могут быть доступны для использования.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Вопрос 2. Графические редакторы. Назначение и основные функции.
Среда графического редактора (ГР) даёт возможность легко воплотить любую фантазию в графические объекты. Появилось новое направление деятельности человека – компьютерная графика. Существует множество ГР: Paint, CorelDraw, CorelPhotoPaint, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и др.
Графический редактор – прикладная программа, разработанная для создания и редактирования графических изображений.
Графические редакторы
Растровые Векторные
Растровые ГР являются наилучшим средством представления тоновых оригиналов, т.к. обеспечивают довольно точную передачу градаций цветов и полутонов.
Среди растровых ГР есть простые (Paint) и мощные профессиональные программы (Adobe Photoshop, CorelPhotoPaint). Растровые изображения создают и сканирующие программы.
ГР Paint предназначен для создания простейших графических изображений. Он приемлем для создания простейших иллюстраций, схем, диаграмм и графиков.
ГР Adobe Photoshop, CorelPhotoPaint воспроизводят процесс творчества художника, т.е. моделируют не только цвета, но и материалы, виды холста и даже стили живописи.
Векторные ГР являются оптимальным средством для создания высокоточных графических объектов, для которых имеет значение сохранение чётких, ясных контуров независимо от размера изображения. Качество таких изображений постоянно при любом увеличении.
Профессиональные векторные программы — CorelDraw, Adobe Illustrator.
Основные возможности ГР
1. Построение изображения на экране монитора.
2. Редактирование рисунков.
3. Закрашивание отдельных частей (фрагментов) рисунка.
4. Форматирование (изменение размеров, расположения на экране, увеличение или уменьшение рисунка или его части).
5. Запись на диск (дискету) и считывание с диска (дискеты).
6. Печать рисунков на принтере.
Применение ГР
Сейчас трудно представить телевидение без использования компьютерной графики. Большинство современных мультфильмов, иллюстрации к книгам и журналам выполнены с использованием ГР. Многие этикетки на продукты и изделия, фантики для конфет в основном рисуют в ГР. Сейчас проводят выставки рисунков, созданных с помощью компьютеров.
Всё чаще дизайнеры и модельеры одежды используют графические программы для разработки оригинальных моделей, поиска новых форм и сочетаний цветов в одежде. Архитекторы проектируют здания и сооружения, также используя компьютер.
Билет № 7
Вопрос 1. Информационные процессы.
Информация – сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомлённости человека.
Информационный процесс – процесс, в результате которого осуществляются приём, передача, преобразование, хранение и использование информации.
Хранение информации
История хранения информации в письменной форме уходит в глубь веков.
1. Во II веке н.э. в Китае изобрели бумагу, но до Европы она дошла только в XI веке.
2. Вплоть до XV века письма, документы, книги писались вручную. В середине XV века немецкий типограф Иоганн Гутенберг изобрёл первый печатный станок. С этого времени началось книгопечатание. На Руси книгопечатание основал Иван Фёдоров в середине XVI века.
3. В XIX веке была изобретена фотография. Носителями видеоинформации стали фотоплёнка и фотобумага.
4. В 1895 г. французы братья Люмьер продемонстрировали в Париже первый в мире кинофильм. Этот год считается годом рождения кино.
5. В XX веке были изобретены магнитофон и видеомагнитофон. На магнитную ленту научились записывать звук и изображение.
Передача информации
1. Средства ближней связи: речь, слух, зрение.
2. Средства дальней связи – почта.
3. Для быстрой передачи каких-то важных сведений на Кавказе использовали костровую связь.
4. В XVIII веке возник семафорный телеграф (это тоже световая связь).
5. В 1832 г. П.Л. Шеллинг в России изобрёл электрический телеграф.
6. В 1837 г. американец С. Морзе создал электромагнитный телеграфный аппарат и придумал специальный телеграфный код – азбуку, которая носит его имя.
7. В 1876 г. американец А. Белл изобрёл телефон.
8. В 1895 г. русский изобретатель А.С. Попов открыл эпоху радиосвязи.
9. XX век – изобретение телевидения и спутниковой связи.
Обработка информации
1. Первым счётным средством для человека были пальцы.
2. В V веке до н.э. в Греции и Египте получил распространение абак – это греческое слово, которое переводится как счётная доска. Вычисления производились перемещением камешков по желобам на мраморной доске.
3. В XVI – XVII в.в. появились русские счёты («потомок» абака).
4. В начале XVII века шотландский математик Джон Непер ввёл понятие логарифма, опубликовал таблицы логарифмов. Появилась логарифмическая линейка.
5. В 1645 г. французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла выполнять сложение многозначных чисел.
6. В 1670 — 1680 годах немецкий учёный Готфрид Лейбниц создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять 4 арифметические операции с многозначными числами. Арифмометр был предшественником современного калькулятора.
7. Профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж в период с 1820 по 1856 годы работал над созданием программно-управляемой «Аналитической машины». Это было настолько сложное устройство, что проект так и не был реализован. Основные идеи, заложенные в проекте аналитической машины, в нашем веке были реализованы конструкторами ЭВМ.
8. В 1888 году американец Генрих Холлерит приступил к созданию табулятора, где информация, нанесённая на перфокарты, расшифровывалась эл. током. В 1924 году Холлерит основал фирму IBM для серийного выпуска табуляторов.
9. В 30-у годы XX века в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр – «Феликс».
10. В 1945 году гр. специалистов под руководством Моучли и Эккерта в США построили первую ЭВМ на основе электронных ламп.
11. В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана.
12. Первая отечественная ЭВМ была создана в 1951 году под руководством академика С.А. Лебедева.
Источник: zdamsam.ru