Fungování předmětu. 12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka

Fungování předmětu • • • •

12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka.cz Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

2

Cíle předmětu • Spíše pochopit než memorovat • Pochopení pojmů, s kterými se běžný uživatel PC setkává • Přiblížení práce grafika a usnadnění komunikace ve výrobním procesu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

3

Struktura předmětu • Průřezové probrání stavebních kamenů počítačové grafiky • Techniky tvorby vizuálních efektů – Práce s fotkami – Práce s videem – Práce s 3D grafikou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

4

Základy počítačového zobrazení Obsah: • Barvy

– Světlo, oko, ukládání a zobrazení dat, barevné prostory

• Uložení a prezentace obrazu

– Rastrová a vektorová grafika, DPI

• Grafické a videové soubory

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

5

Barvy • Pozorování barev – Oko – Čip

• Záznam barev v PC • Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

6



7

Světlo • Elektromagnetické vlnění • Vlnění – výška vlny, délka vlny, frekvence = 1 / perioda

Zdroj: http://www.e-architekt.cz/obrazky2008/11/_8900_audiomaster/audiomaster-akustika-02-vlnova%20delka.jpg


8

Oko • Tyčinky – rychlé senzory, černobílé vnímání, periferní a noční vidění • Čípky – pomalejší, barevné vidění – 3 druhy citlivé na různé vlnové délky – Červená, zelená, modrá


9

Interpretace světla • Senzory oka citlivé na část elektromagnetického vlnění


(380-720 nm)

10

Interpretace světla • Délka vlny = barva • Výška vlny = intenzita (tmavost) • Vyzařované (barva /teplota světla) / odražené světlo (pohlcení světla)


11

Čípky • Nejvíce citlivé na vlnění odpovídající: červené, zelené a modré barvě • S menší intenzitou vnímají i okolní délky vln • Míra vybuzení –> mozek, interpretace barvou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

12

Čípky

Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Cone_cell


13

Zpracování barvy • Měření intenzity světla • Filmový pás – tři filtry • Čipy pro digitální záznam – tři druhy diod • Obrazovky – zobrazení v RGB Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

14



15

Ukládání dat • • • •

Čísla a písmena Hodnoty a slova Příkazy a data pro PC Programy a informace pro uživatele


16

Bit • • • • •

Nejmenší jednotka informace Hodnoty – 1 / 0 (ANO / NE) Elektrické napětí, světlo, dírky Dvojková soustava Uskupení + pravidla – jakákoliv informace Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

17

Dvojková soustava • Převod do desítkové soustavy: pozice bitu = exponent čísla 2 1 0 0 1 1 2423222120 => 24+21+20 = =16+2+1=19 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

18

Dvojková soustava • Maximální zapsatelná hodnota je o 1 nižší, než je 2počet bitů • 26 = 64; tudíž 6 bitů vyjádří 64 hodnot, konkrétně 0 až 63 • Větší složitost: záporné a desetinné čísla – použití pravidel Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

19

Bajt • 1B = 8b

(anglicky: 1 Byte = 1 bite)

• Bajt (B), Kilobajt (kB), Megabajt, (MB), Gigabajt (GB), Terabajt (TB)

• Max. rychlost internetového připojení: 16Mbity/s = 2MB/s (= 16 ÷ 8 )


20

Znaky • Tabulka ASCII – definuje převod z čísel na znaky • Původní – 7bitů = 128 různých znaků • Nestačí, +další bity pro rozšíření • Rozšíření jsou nejednoznačná => různé druhy kódování

(lze spustit na klávesnici kombinací levý ALT + Num klávesnice)


21

Tabulka ASCII

Zdroj: http://www.gjszlin.cz/ivt/esf/ostatni-sin/images/01_ascii.png


22

Uložení barvy • Běžný formát – 8 bitů na barvu = 256 odstínů • 3 barvy – červená, zelená, modrá = 2563 = 16 milionů barev • Jejich složením lze pro lidské oko napodobit velká většina viditelného spektra Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

23

Uložení barvy • Barva = kanál; ukládá se více kanálů – alpha = průhlednost např. • Více bitů na barvu –výhody pro barvení, větší dynamický rozsah – HDR – Nakonec je ale prezentováno 8 bity Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

24

Simulace spektra • Barevné prostory • Kombinací 3 vlnových délek (3 barev) nelze vytvořit celé viditelné spektrum • Znázorněno v chromatickém diagramu CIE 1931 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

25

Chromatický diagram CIE 1931

Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/ Gamut


26

Chromatický diagram a RGB

Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/ Gamut


27



28

Prezentace barev • Dva rozdílné druhy míchání barev dle zařízení – Monitor – pixely, aditivní míchání – Tiskárna – tečky, subtraktivní míchání


29

Aditivní míchání • Zařízení, které vydávají světlo • Používá se systém míchání červené, zelené a modré barvy


30

Aditivní míchání

Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/ RGB


31

Aditivní míchání • Monitor je soustava pixelů, ty tvoří síť, tzv. rastr • Každý pixel je schopen zářit jednou ze 16 milionů barev • Pixel se skládá ze tří subpixelů: R, G, B – Přímé zobrazení toho, co je uloženo v paměti Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

32

Aditivní míchání


33

Subtraktivní míchání • Medium, které pohlcuje a odráží světlo • Používá se systém míchání azurové, purpurové a žluté barvy • Označení CMYK: Cyan, Magenta, Yellow • Plus černá barva - blacK • Použití přídavných barev a speciálních nenamíchatelných barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

34

Subtraktivní míchání

Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/ CMYK


35

Role černé v CMYK • Barvy musí být možno překrývat – nejsou tedy maximálně syté • Kombinace barev CMY tak dá víceméně šedivou barvu • Černá barva často používaná • Je levnější použít jednu barvu namísto tří Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

36

Subtraktivní míchání • Barvu nelze zesvětlit, jen změnit velikost kapky • Ředění barev pomocí ditheringu


37

Dithering

Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/DPI Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

38

Tiskárna a monitor

Tečky

Pixely

Zdroj: http://www.mediachance.com/faqdpi.htm Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

39

RGB a CMYK • Barvy z RGB (nejčastější uložení v PC) je třeba na CMYK převést • Monitor zobrazí jen přibližně, jak budou barvy vypadat po tisku


40

Uložení obrazu • Z barev se skládá obraz • Složení obrazu – Rastr – Vektorové


41

Rastr • Mozaika • Rozlišení – šířka x výška v pixelech (px) • Omezení velikosti obrazu • Zvětšení: rozpixelování či rozmazání – Antialiasing: následují tři příklady Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

42

Šikmé čáry


43

Zvětšení rastru


44

Vzorkovací frekvence

Zdroj: http://www.cs.berkeley.edu/~sequin/CS184/IMGS/Sampl_Prefilter_F37.jpg


45

Poměr stran • Poměry stran – 4:3; 3:2; 16:9 = 1.78:1; .. • 2K = 2048 px? Různé definice, jde o šířku • 1080p = jde o výšku (1920 x 1080) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

46

Poměr stran • 8 megapixelů (Mpx) ~ 8 000 000 px na ploše – 13 Mpx = 4128 px x 3096 px = = 12 780 288 px

• Oříznutí při převodu mezi poměry – Např. při kombinování různých poměrů Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

47

Pixel aspect ratio • Poměr stran pixelu • Určuje tvar všech pixelů v rastru • Tento poměr je nejčastěji zadán desetinným číslem • Pokud je 1, pixel je čtvrcový, pokud je větší jak 1, pixel má větší šířku Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

48

Pixel aspect ratio • Poměr stran obrazu je ještě upraven šířkou jeho pixelů • Využívá ho např. formát PAL • Formát PAL s poměrem stran 4:3 má stejný počet pixelů (šířka i výška, 720x576) jako PAL widescreen – ten má však poměr stran 16:9 právě díky rozdílné hodnotě pixel aspect ratio Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

49

DPI / PPI • Dots / Pixels per inch • 1 palec = 2,54 cm • Informace o převodu mezi rastrem (px) a mírami reálného světa (palce, cm) • Definuje velikost bodu / pixelu


50

DPI • Monitor – 72 DPI, neovlivňuje zobrazení • Tiskárna – „300 DPI“, dle technologie • Scanner – velikost scannu


51

DPI • Požadavky na velikost DPI – Vzdálenost pozorovatele (mobil / billboard) – Tisk vyžaduje větší DPI kvůli způsobu míchání barev – Full HD při 300 DPI– jen 16,256 cm – Papír A5 je 21 cm x 14,8 cm Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

52

Vektorová grafika • Namísto rastru je obraz popsán matematicky • Body, křivky, tečny tvoří obrys • Obrys může mít výplň a obrysovou čáru Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

53

Vektorová grafika


54

Vektorová grafika


55

Vektorová grafika • Nekonečná přesnost při převodu na pixely či tečky – Dá se měnit velikost bez vedlejších efektů – Menší požadavky na paměť – Náročné na výpočet

• Písmo, loga, sázení, počítačové obrazy Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

56

Vektorová grafika

Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_graphics Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

57

Grafické soubory • Uložení dat do souboru • Mimo obrazu v souboru i metadata – Nejčastěji formát Exif – Zařízení, čas, místo pořízení, nastavení při fotografování, popř. náhled


58

Grafické soubory • RAW data – nezpracované údaje z chipu zařízení • Obvykle je fotografie zpracovaná • Komprese – zmenšení velikosti, kterou data zabírají v paměti

– Ztrátová komprese – originál je ztracen – Bezztrátová komprese – originál lze spočítat Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

59

Grafické soubory • • • • •

Nekomprimované: BMP, MAP, EXR Ztrátové: JPG, GIF Bezztrátové: PNG Volitelné: TIFF Vektorové: PDF, SVG, SWF Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

60

JPG komprese


61

Video • Stručně • Skládá se z jednotlivých obrazů / snímků • Jak rychle se budou střídat určuje údaj fps = frame per second • Evropa používá 25 fps Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

62

Video a komprese • Často se používá ztrátová komprese • Např. zvolí klíčové snímky (třeba každý 7. frame) a rozstříhané části snímků mezi nimi jen posouvá


63

Video a komprese • Je třeba ztrátovou kompresi použít jen jednou • Videa s bezztrátovou jsou objemné • Často se používají sekvence obrázků – Tj. 1 frame = 1 soubor – Lepší kontrola, více kanálů, (render) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

64

Formáty videa • Kontejner určuje příponu souboru • Kodek určuje typ komprese videa • Říkáme pak že např. kodek H 264 může nést kontejner mp4 i mov


65

Děkuji za pozornost


66

Fungování předmětu. 12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka

Recommend Documents