Grafické editory a DTP Na počátku 80. let se o počítačové grafice mohlo uživatelům jen zdát, protože šlo oblast natolik finančně náročnou, že si ji mohly dovolit jen bohaté firmy. S postupem času začala ale grafika do počítačového průmyslu pronikat stále výrazněji. Zásadním zlomem pak bylo uvedení grafických uživatelských rozhraní (angl. GUI), které urychlilo jak vývoj grafického softwaru, tak zejména hardwaru. Počítače umožňovaly stále větší rozlišení obrazu a možnost zobrazení stále většího počtu barev. Počítač se tedy pomalu začal stávat nástrojem grafické (umělecké) tvorby.
Grafické editory a DTP
V zásadě se grafika (obrázky) objevuje v počítači ve dvou základních formátech: 1. rastrový formát - jinými slovy bitová mapa nebo bitmapa. Takový obrázek je určen konečným výčtem bodů, kde každý z těchto bodů je přímo adresován. Pokud například má obrázek rozměry 1024 x 768 bodů, pak se skládá z 1024 x 768 = 786 432 bodů. Každý bod v paměti počítače zabírá 2 - 32 bitů (podle počtu zobrazovaných barev). Výhodou tohoto formátu je velice realistické podání grafiky, nevýhodou pak vysoké nároky na paměť a zhoršení zobrazení při zvětšování obrázku.
1
Rastrový formát
vektorový formát - zobrazené objekty jsou určeny pouze svým okrajem pomocí matematické křivky. Objekty jsou pak jednoduše vyplněny barvami. Výhodou tohoto způsobu je malá paměťová náročnost a nezkreslení obrázku při jeho zvětšování. Nevýhodou pak relativně nerealistické podání kresby. Takto vytvořená grafika vypadá spíše jako umělecká, než naprosto realistická.
Prostředkům (programům) pro tvorbu grafických obrázků na počítači se říká grafické editory nebo procesory. Grafické editory disponují jen omezenou paletou nástrojů pro tvorbu a úpravu obrázků, jsou ale levné a poměrně rychlé. Dovolují například kreslení v 16 nebo 256 barvách, kreslení od ruky, konstrukci základních geometrických obrazců (čára, kruh, čtverec, obdélník aj.), vyplňování obrazců, simulují kresbu sprejem ap. Grafické editory pracují výhradně v rastrovém (bitmapovém) režimu. Na našem trhu existuje hned několik slušných grafických editorů. Dlužno říci, že slušný grafický editor je schopen vytvořit i programátor začátečník. •
• •
2
Zebra - český produkt určený pro práci pod MS DOSem. Jedná se o jednoduchý a cenově dostupný nástroj pro tvorbu rastrových obrázků. Jeho zdokonalená verze umožňuje použití až 256 barev najednou.
DrGenius - obdobný produkt dodávaný k polohovacím zařízením firmy Genius. Podobně jako Zebra vyhovuje pro tvorbu jednoduché grafiky. Paintbrush (Malování)- grafický editor dodávaný jako součást operačního systému MS Windows. Kromě výše zmiňovaných funkcí podporuje ještě výměnu obrázků přes schránku. Jeho nespornou výhodou je i to, že jej pořídíte současně s operačním systémem.
Vektorový formát
Grafické procesory jsou podstatně složitější, poskytují výrazně širší paletu nástrojů. Jejich cena se však pohybuje v násobcích cen grafických editorů. Většinou podporují jen rastrovou, nebo jen vektorovou technologii.
Rastrové grafické procesory •
•
•
Photoshop - vynikající produkt americké firmy Adobe Inc. je určen zejména k profesionálnímu použití v grafických studiích. Je určen pro práci s naskenovanými obrázky. Umožňuje však i jednoduché kreslení. Vhodné je jeho zapojení do technologie PRE-PRESS (příprava tiskových předloh). Painter - produkt americké firmy Fractal Desing určený zejména pro umělce. Nabízí téměř neomezenou paletu kreslících nástrojů, technik a podkladů. Umožňuje aplikaci mnoha digitálních efektů (například hrbolatý papír, nebo osvětlení světlem). Ve své poslední verzi podporuje i tvorbu počítačových animací. Corel Photo-Paint
Rastrové grafické procesory
Vektorové grafické procesory • •
•
CorelDraw - poloprofesionální program, který dosáhl mezi uživateli vysoké popularity díky své nízké ceně a hodnotným grafickým funkcím. Adobe Illustrator - plně vektorově orientovaný produkt určený pro profesionální práci v grafických studiích. Vhodné je jeho zapojení do technologie PRE-PRESS (příprava tiskových předloh). Zoner Callisto – český grafický editor, obdoba CorelDraw, méně funkcí, avšak velmi rozumná cena. Je možná i výhodná školní multilicence.
Vektorové grafické procesory
Programy pro počítačovou sazbu a zlom • •
• • •
Aldus PageMaker - v současné době se vyskytuje již ve verzi 6.0. Aldus PageMaker byl prvním široce rozšířeným komerčním produktem pro DTP na platformách Apple Macintosh a IBM PC. QuarkXPress - je profesionálním programem pro DTP. Původní verze existovala pouze pro platformu Apple Macintosh, v dnešní době se tento program prodává i pro počítače IBM PC kompatibilní. Jeho výhodou je široká kompatibilita s jinými grafickými programy firmy Adobe Systems. Corel Ventura TEX je příkladem nekomerčních (zdarma) programů, jeho další rozšíření je LaTEX, jehož velkou výhodou je multiplatformnost. Za nevýhodu lze považovat zcela neintuitivní rozhraní.
Animace a vizualizace Zejména v posledních letech se výrazně rozvíjí využívání počítačů při tvorbě dvou i třírozměrných filmů, videoklipů a dalších 3
Programy pro počítačovou sazbu
trikových sekvencí. Donedávna k tomuto účelu sloužily velmi drahé pracovní stanice, zejména pak počítače firmy Silicon Graphics. S rostoucím výkonem osobních počítačů začíná pomalu technologie profesionálních animací a vizualizací přecházet i na PC. Animací budeme rozumět tvorbu efektů ve dvojrozměrném prostoru. Klasickým zástupcem animace může být například kreslený film.
Animace
Vizualizací budeme rozumět tvorbu těles, pohybů a dalších efektů ve trojrozměrném prostoru, tj. simulace trojrozměrného prostoru se všemi jeho vlastnostmi pomocí počítače. Trojrozměrnému prostoru existujícím pouze uvnitř počítače říkáme virtuální (umělý) prostor. Konstrukce fotorealistického obrázku (popř. celé animace) z trojrozměrného drátového modelu tělesa je velmi výpočetně náročná. Proto prakticky i dnes zůstává doménou velmi výkonných pracovních stanic. Pravděpodobně ji všichni dobře známe z filmů (např. Jurský park). Vizualizace se občas používá i v systémech CAD pro lepší představu konstruktérů o modelovaném výrobku, nebo častěji při vojenském výcviku pilotů. Na současném trhu existuje několik profesionálních vizualizačních programů, které se výrazně liší cenou, ale výkonově jsou na prakticky stejné úrovni. Pravděpodobně nejznámější vizualizační program z dílny firmy Autodesk je 3D Studio.
Vizualizace
Pro tvorbu animací existuje na světovém trhu řada produktů. K nejznámějším samozřejmě patří Animator Professional firmy Autodesk. Dále existuje velké množství aplikací pro tvorbu prezentací, např. Authorware firmy MacroMedia nebo PowerPoint firmy Microsoft. Takový software většinou podporuje také tvorbu jednoduchých animací.
Trikové efekty V posledních několika letech na náš trh pronikají programy pro tvorbu jednoduchých trikových sekvencí. Tyto programy jsou postaveny na metodě nazvané Morphing. V praxi tyto efekty většina z nás zná; jedná se o plynulé animované přechody například obličejů. Nyní si takové jednoduché animace můžete vytvářet již doma na svém počítači třeba z vlastních fotografií. Některé z těchto programů jsou dostupné jako freeware, přičemž kvalita odpovídá pořizovacím nákladům (Rmorph dostupný např. na Internetu). Naopak ke špičkovým produktům patří například program DigitalMorph firmy Kai's software. Princip všech těchto programů spočívá v pokrytí zdrojového obrázku sítí polygonů a jejich úpravou tak, aby se shodovaly s důležitými rysy obrazu. Na cílovém obrázku vznikne shodná síť polygonů, kterou je však třeba upravit tak, aby obepínala stejné charakteristické rysy (např. oči) na druhém obrázku. Po spuštění morphovacího programu dojde k postupnému přechodu oblastí polygonu tak, že se efekt přeměny bude zdát naprosto plynulým.
4
Morphing
Programy pro zpracování videa S rostoucí kapacitou a výkonností počítačů roste i hlad uživatelů po produkci digitálních videosekvencí. Důvodů pro to může být hned několik: • • •
Programy na zpracování videa
digitální video neztrácí s časem nic ze své kvality interaktivní ovládání videa a jeho začleňování do vlastních aplikací rychlost odezvy videa je vyšší, neboť není nutné například přetáčení
Digitální video má ovšem i řadu nevýhod: • • •
nutnost speciální karty pro kompresi a dekompresi obrazu velké datové objemy souborů nedostatečné rozlišení a barevnost obrazu
Přesto existuje několik profesionálních nástrojů pro zpracování digitálně (na pevném disku) zaznamenaného obrazu. Prakticky se jedná o aplikační programy simulující střihové studio. Nejznámějším a nejlepším produktem je pravděpodobně Adobe Premiere, pro začátečníka může ale posloužit i program VideoEdit nebo program dodávaný společně s kartou pro střih digitálního videa (např. Pinnacle studio). Adobe Premiere - profesionální program simulující filmovou střižnu. Program se vyskytuje v provedení pro operační systém Apple Macintosh i pro PC. Umožňuje import jednotlivých obrazových a zvukových klipů, jejich úpravu (filtry, velikost, kvalita, rychlost ap.) a vkládání do výsledné videosekvence. Kromě toho obsahuje i velkou banku různých střihových efektů. Podporuje i vlastní nahrávání videa, pokud je v počítači instalován příslušný hardware. Konverze živé videosekvence může být uložena hned do několika formátů (závisí na instalovaných ovladačích). Součástí dodávky pro počítače PC je i Microsoft Video for Windows (sada ovladačů pro zobrazování digitálního videa mnoha formátů). Vlastní proces tvorby videosekvence je velice jednoduchý a intuitivní. Je plně podporována metoda drag and drop (táhni a pusť). Celá sekvence je sestavována v hlavním okně rozděleném na video a audiokanály, mezi kterými jsou realizovány střihové přechody. Program může vygenerovat náhledovou sekvenci (angl. preview) v menším rozlišení tak, aby uživatel viděl mezivýsledky své práce. Práce s programem je velmi intuitivní a příjemná, nevýhodou je jeho relativně vysoká cena a velmi pomalý proces tvorby výsledné videosekvence. Výsledek ovšem stojí za to. VideoEdit - jedná se o jednoduchý program pro editaci videosekvencí, který je součástí dodávky aplikace Microsoft Video for Windows. Umožňuje jen několik základních funkcí (skládání klipů, změnu jejich velikosti, délku a rychlost výsledné sekvence). Podporuje i vlastní digitalizaci živého videa, pokud je instalován příslušný hardware. Plně ale postačuje pro běžné tvrdé střihy jednotlivých záběrů. Výhodou je 5
Adobe Premiere
jeho nízká cena, které tvoří cca. desetinu ceny produktu Adobe Premiere. Pinnacle studio Střihový program pro vytváření jednodušších multimediálních klipů. Umožňuje zpracování klipů (střih, titulky, přechody, dabing, hudba na pozadí, ozvučení apod.). Záznam klipů je možný na digitální kameru, případně na VHS videorekordér. Dále umožňuje komprimaci do různých formátu (např. mpg) a vypálení na CD. Je možná i volba různých stupňů komprese v závislosti na požadované kvalitě záznamu a kapacitě výstupního média. Program je k dispozici na všech počítačích na učebně P11.
Pinnacle studio
Prezentační software "Prezentační" nebo také "obchodní" grafika je obecný název pro grafické systémy, které se používají pro tvorbu audiovizuálních pomůcek pro přednášky, obchodní jednání, reklamy a podobně. Jejich hlavní silou je fakt, že vizuálně podaná informace dokáže vyvolat dojem, jakého nikdy nelze dosáhnout pouhým slovním podáním. Prezentační systémy obsahují nástroje pro: •
6
přímou tvorbu obrázků,
Prezentační software
• • • • • •
zpracování výstupů z jiných programů do podoby grafů, tabulek atd.. tvorbu seřazených posloupností obrázků, tzv. "slidů". v rámci seřazených posloupností slidů vytváření různých efektních přechodů mezi obrázky (vytrácení, prolínání,...). tvorbu animovaných sekvencí. nahrání těchto výsledků na videorekordéry. vytištění obrázků na různá zařízení, atd.
Prezentační software nabyl na populárnosti s příchodem grafických uživatelských rozhraní (GUI), především MS-Windows. Jednak proto, že díky příjemnému ovládání jej mohli dobře využívat i méně zkušení uživatelé, ale především díky propracovanému systému výměny dat pod Windows, podpoře tisku pro mnohá zařízení apod. V poslední době obsahují prakticky všechny větší kancelářské systémy (textové editory, databáze, tabulkové procesory, kreslící programy) odnož s vlastními funkcemi pro vytváření prezentací z výsledků vytvořených v tom kterém programu. Aby si tedy specializované systémy udržely své místo na trhu, musí nabídnout něco navíc. Především to bývá jednoduchost obsluhy s možností vytvoření dokonalých efektů. Dále schopnost kombinovat rastrovou i vektorovou grafiku, databázové soubory, tabulky ze spreadsheetů, textové soubory atd. V neposlední řadě to jsou tzv. "outline-editory", které umožňují podrobně naplánovat všechny sekvence materiálů a hlavní části každého slidu. Nejznámějším prezentačním programem je v současnosti Microsoft PowerPoint. Jedním z prvních prezentačních systémů byl Harvard Graphics, který byl původně vyvinut pro MS DOS.
Digitalizace a převody rastr - vektor Pod pojmem digitalizace se v původním významu označovalo přenášení dat z klasických médií (především papíru) do podoby elektronické. A v nejužším významu se tak označuje přenášení vektorových dat z map pomocí vektorových vstupních zařízení, jako jsou digitizéry a tablety. Obecně se však digitalizace chápe poněkud šířeji. Digitalizací se označuje nejen přenášení (vektorových i rastrových) dat do digitální elektronické podoby, ale také vzájemné převody mezi různými typy digitálních dat. Obsahem jsou proto následující dva okruhy: • •
Klasická digitalizace, tedy převod papírových podkladů do počítače Vzájemné převody digitálních dat
Klasická digitalizace Klasický proces převodu dat z fyzické formy (papíru) do formy počítačové (digitální) rozlišuje zhruba dva přístupy:
7
Digitalizace
1. Přímou, neboli ruční digitalizaci, kdy se z map, půdorysů a podobných podkladů snímá digitizéry vektorová informace. 2. Nepřímou, automatickou digitalizaci, kdy se nejdříve podklad převede do elektronické podoby v rastrovém formátu scannery (takřka bez zásahu operátora) a teprve poté se převádí z rastru na vektorový formát. Často se ani taková data do vektorového formátu nepřevádí a pracuje se rovnou s rastrem. Pokud budeme mít jako vstupní médium papír, můžeme se setkat s následujícími typy vstupních dat: • • • • •
fotografie jsou většinou barevné, obsahují mnoho jemných kontur a odstínů, obrazy, malby, jsou opět většinou barevné, obsahují však pouze několik zřetelných barev, pérovky jsou specifické černobílé kresby s jasnými obrysy a črty, technický výkres, projekt bývá podobný pérovkám, obsahuje někdy i několik barev a text, text bývá psaný nebo tištěný s velmi různou úrovní zřetelnosti a tisku.
Kromě snímání dat z papírových podkladů lze též digitalizací označit primární získávání dat v elektronické podobě, např. při měření nejnovějšími typy theodolitů (totální stanice), které dokáží data přímo zapisovat na diskety a podobná média. Výstupem z procesu digitalizace jsou tyto tři typy informací: • • •
vektorový formát dat pro technické a jiné přesné výkresy, rastrový formát pro různé obrázky a grafy, text kódovaný v různých tabulkách ASCII nebo podobně.
Výstup z digitalizace
Ruční digitalizace pomocí digitizérů je, co se týče hardwarového a softwarového vybavení, poměrně levná a jednoduchá. Platí se zde však především lidská práce, protože proces je namáhavý a zdlouhavý. Dlouhé soustředění při snímání je velice únavné. Výstupem je přímo vektorová informace. Při digitalizaci je výhodné, že operátor může rovnou vstupní data upravovat, filtrovat a podobně. Ruční digitalizace se může provádět v režimech off-line nebo on-line. Při práci v režimu off-line operátor snímá data neinteraktivně, dávkově bez zásadní kontroly do nějakého zásobníku (elektronického média). Z něj se posléze data zpracují v patřičném programu. Při online zpracování obsluha snímá data přímo v interaktivním grafickém programu s vykreslováním na obrazovku. Nasnímaná data lze tedy přímo kontrolovat a upravovat. Za jistou verzi ruční digitalizace lze také považovat ruční přepsání textu v klasickém textovém editoru. Mnohdy tato cesta bývá rychlejší a schůdnější než skenování předlohy a její následné rozpoznávání programy OCR. Automatizace snímání spočívá především v automatizaci primárního převodu dat do digitální podoby, kdy se pomocí scannerů vytvoří rastrový obraz podkladu. Pro získání kvalitních dat musí být scannery velmi výkonné a jejich obsluha zkušená. Pokud nechce 8
Ruční digitalizace
Automatická digitalizace
uživatel dále pracovat pouze s rastrovými daty, musí je nějakým způsobem převést do vektorového tvaru. Skenovací zařízení bývají většinou drahá, ovšem velice rychlá. Rastrový výsledek může být na první pohled kvalitní, ale co se týče elektronického zpracování, nemá prakticky žádnou inteligenci. Vzájemné převody digitálních dat Pokud budeme uvažovat převod dat do elektronické podoby v celé šíři, musíme kromě prvotního převodu originálních dat do "nějaké" elektronické podoby uvažovat též jejich další upravení až do požadované konečné podoby. To znamená především převod rastrového tvaru dat do vektorového. Opačnou úlohou (převod vektoru na rastr) se počítačová grafika zabývá rovněž velmi často. Nejčastějšími úlohami tedy jsou: • • • •
Převody digitálních dat
převod textových dat do rastru (rastrátory), převod vektorových dat do rastru (rovněž rastrátory), převod rastrových dat do textu (OCR) převod rastrových dat na vektorová (vektorizace)
Kontrolní úlohy 1. Objasněte místo aplikačního software s ohledem na uživatele. 2. V čem se liší textové editory a procesory? 3. Proč se prodávají kancelářské systémy? 4. Objasněte rozdíl mezi rastrovým a vektorovým formátem, pro co jsou vhodné? 5. Které programy jsou vhodné pro práci s rastrovou a vektorovou grafikou? 6. V čem spočívá základní rozdíl mezí animací a vizualizací? 7. Z jakých důvodů se čím dál tím více rozšiřuje digitální video? 8. Proč vznikly prezentační programy a k čemu dnes slouží. 9. Jak můžeme chápat pojem digitalizace? Pojmy k zapamatování Aplikační software a jeho základní rozdělení, správci souborů, textové editory a procesory, kancelářské systémy, tabulkové procesory, grafické editory, rastrový a vektorový formát, animace, vizualizace, morphing, programy pro zpracování videa, prezentační software, digitalizace ruční a automatická, převody digitálních dat.
9
Skenování a úprava fotografií Základní pojmy Jednotky informace bit B (bit) je nejmenší jednotka informace. Je to zkratka anglických slov Binary digIT (binární číslo). Vyjadřuje dva stavy – ano/ne, zapnuto/vypnuto, pravda/nepravda a podobně. Samotné bity nemohou nést mnoho informací, proto se spojují do celků po 8, 16, 32 a 64 aby se jejich schopnost nést informace zvýšila. byte Základní jednotkou informace je 1 byte (čti bajt), který vznikne spojením osmi bitů. Pomocí 1 byte můžeme zakódovat 256 možností, z nichž každá reprezentuje např. jeden znak (číslo nebo písmeno) nebo jednu barvu. Protože i byte obsahuje malé množství informace, používají se jeho násobky: • 1 KByte (kilobyte) = 1024 Byte • 1 MByte (megabyte) = 1 048 576 Byte • 1 GByte (gigabyte) = 1 073 741 824 Byte • 1 TByte (terabyte) = 1 099 511 627 776 Byte RGB model zobrazování barev Vychází z faktu, že libovolnou barvu získáme kombinací tří základních barev (Red – červené, Green – zelené, Blue – modré). RGB je aditivní model (světelné zdroje se sčítají). Podle toho, kolika bity jsou adresovány jednotlivé barevné složky rozlišujeme i barevnou hloubku výsledného barevného obrazu. Ideálním je případ, že každá základní barva je adresována 8 bity (256 kombinací). Kombinací všech tří složek (3 x 8 bitů = 24 bitů) získáme 256 x 256 x 256 = 16,8 milionu zobrazitelných barev. Tento model se používá u monitorů. CMY Cyan – Magenta – Yellow barevný model pro použití při tisku na bílý podklad. Tzv. subtraktivní model, kdy se barvy odečítají od bílého pozadí. Inverzním modelem je model RGB. CMYK Cyan – Magenta – Yellow – Black barevný model je rozšířený CMY o samostatnou černou barvu, která se při tisku používá ve velké míře a jejíž míchání z ostatních barevných složek by bylo neekonomické a výsledek by nebyl nikdy stoprocentní. Pixel (obrazový bod) Základní jednotka zobrazení, která obsahuje konstantní barevnou informaci. Jde o jeden obrazový prvek (bod obrázku) v pravoúhlé síti bodů. Podle toho, jak velkou pamětí je adresován (kolik bitů použijeme na jeho popis) určujeme šířku zobrazitelného barevného pásma. • 1 pixel popsán 1 bitem – zobrazení 2 barev • 1 pixel popsán 4 bity – zobrazení 16 barev 10
Bit
Byte
RGB model
CMY model
CMYK model
pixel
• • • •
1 pixel popsán 8 bity – zobrazení 256 barev 1 pixel popsán 16 bity – zobrazení 65 000 barev 1 pixel popsán 24 bity – zobrazení 16,8 milionu barev 1 pixel popsán 32 bity – zobrazení 4,3 miliardy barev ppi
ppi – počet pixelů na palec dpi – počet bodů na palec (jeden palec = 2,54 cm), jednotka pro popis vstupního nebo výstupního zařízení. Udává např. kolik bodů může na vzdálenost 2,54 cm natisknou laserová tiskárna. . Členění obrázků podle počtu barev Český název Anglický Počet barev barevného název módu barevného módu Plné barvy Full-colours (plnobarevný High Color Asi 32 tisíc True Color Více než 16 mód) milionů Indexované Indexed, Maximálně barvy paletted 256 barev colors Stupně Greyscale Maximálně (odstíny) 256 odstínů šedi šedé Bitová mapa Black and 2 (z toho White jedna je barva pozadí)
dpi
Prostor potřebný pro zápis jednoho barevného bodu
Použití
2 bajty, 5 bitů na složku barvy 3 bajty, 1 bajt na složku barvy (může být i více 1 bajt
Barevné fotografie, reprodukce uměleckých děl, počítačová simulace
1 bajt 1 bit
Počítačová grafika, loga, sejmuté obrazovky, pozadí apod. Černobílé fotografie, podklady pro tisk Pérovky, čárová grafika, výkresy, technická dokumentace
Skenery (scanery) V současnosti existují tři základní typy scannerů: 1. ruční - určený pro většinou amatérské použití. Rozlišení ručního scanneru dosahuje cca. 300 - 400 dpi při snímání 256 barev nebo odstínů šedi. 2. stolní - používá se většinou pro profesionální práci. Dosahuje rozlišení kolem 1200 dpi při barevné hloubce 24, popř. 32 bitů (rozlišení cca 16,8 milionů barev). 3. bubnový - pouze pro profesionální použití v grafických studiích. Dosahuje vysokého rozlišení (více než 4000 dpi) a velké hloubky barev (až 48 bitů na pixel) Princip snímání obrazu je shodný jak u barevných, tak i černobílých scanerů: obrazová předloha je po řádcích osvětlována a odražené světlo je optickým systémem vedeno k přijímači. Senzory přijímají obrazovou informaci, která je počítači posílána jako digitální signál.
11
Druhy skenerů
Princip skeneru
Dnešní skenery pracují zpravidla v tzv. CCD řádkovém postupu. CCD (angl. Charge-Coupled Device) se jako přijímač skládá z řady se stovkami fotobuněk. Každý z těchto drobných prvku dodává elektrický signál, který odpovídá síle odraženého světla dopadajícího na buňku. Signál, který odpovídá jednomu pixelu v obraze, je přeměněn na binární číslo. Tmavá místa obrazu, která reflektují méně světla, přitom obdrží nízké hodnoty, světlá místa jsou charakterizována vysokými čísly. Pro CCD s 256 stupni světlosti a rozlišení 300 dpi (bodu na palec) na předloze DIN A4 jsou potřebné řádky CCD asi s 2600 prvky. Fotonásobiče místo buněk CCD se používají u mnohem dražších bubnových skenerů, určených pro aplikace především v profesionální oblasti. Jejich ceny až desetinásobně převyšují ceny normálních scanerů. Tyto bubnové scanery jsou používání v profesionálních DTP studiích. Jako zdroj světla byly v scanerech dříve používány žárovky, ty jsou dnes nahrazeny zářivkami. Pro snímání obrazové informace se většinou používá osvěcovací postup, jímž mohou být zpracovány i předlohy tištěné na papír. Někteří výrobci nabízejí pro své skenery adaptéry nebo jiné příslušenství na skenování fólií nebo diasnímků prosvěcovacím postupem.
Od černobílého přístroje k barevnému skeneru není daleko. Senzory citlivé na světlo, které registrují různé stupně jasu, jsou v obou případech stejné. U barevných skenerů je obrazová předloha postupně snímána třemi různými barvami. Světlo s primárními barvami červenou, zelenou a modrou absorbuje vždy příslušnou část z předlohy. Ze tří dílčích skenování vznikne aditivním smícháním barev opět správný obraz.
U plochých skenerů se trojnásobné snímání realizuje různými způsoby. Jednou z metod je tzv. 3-PASS postup, při kterém je celá předloha nasnímána třikrát za sebou s různými barevnými filtry. Přístroje, které poskytují realistické podání barev se nazývají Truecolor skenery, ty registrují při každém průchodu osm datových bitů na pixel. Takto složený obraz se vyznačuje barevnou hloubkou 24 bitů, čímž je možné znázornit 16,8 milionu různých barev. Rychlejší je většinou 1-PASS postup, při kterém se předloha snímá po řádcích postupně všemi třemi barvami. Vtahovací skenery (s automatickým podáváním předlohy) pracují zásadně touto metodou. Jelikož je u nich předloha tažena válci okolo jednotky CCD, musel by být list při použití jiné metody vtažen třikrát, což by zákonitě způsobilo nepřesnosti. U plochých skenerů, ve kterých se skenovací jednotka s CCD nebo zrcadlem a filtrem posouvá, toto nebezpečí nehrozí. Ne všechny skenery vytvářejí barevné světlo pomocí filtru. Stejně dobře je možné obraz osvětlovat třemi zářivkami různých barev, které střídavě snímají předlohu. Také při této technice, kterou používá mimo jiné firma Epson, je možné skenovat v jednom nebo ve třech průchodech. Postup skenování obrazu je znázorněn kresbou.
12
Třetí metodu preferuje HP. Scanjet používá tři CCD jako přijímací prvky. Každým z nich je snímána obrazová informace pro jednu určitou barvu. Obraz je osvětlován dvěma bílými zářivkami. Odražené světlo se dostává k senzorům přes dva filtry.
13
Skenování obrázků Postup skenování si popíšeme u skeneru HP 5400C, který je pro studenty k dispozici na učebně P11. Obdobný postup platí i pro jiné typy skenerů. Nejdříve je třeba odklopit horní kryt skeneru a na skleněnou plochu položit předlohu, kterou chceme skenovat (umístíme ji do pravého horního rohu), poté kryt uzavřeme. Zapneme skener síťovým vypínačem (úplně vlevo) a stiskneme tlačítko pro skenování na skeneru nebo ručně spustíme obslužný program na počítači (Start – Programy – HP Precisionscan). Pokud se obslužný program spustil automaticky, uvidíme přímo náhled obrázku. Pokud tomu tak není klikneme na ikonu skenování (viz bod 1 v levé části okna).
Startovací tlačítko pro skenování
14
Pomocí myši ohraničíme oblast, kterou chceme skenovat (v obrázku je označena čárkovaně) – viz bod 2. Poté podle kvality skenovaného obrázku vybereme, zda se jedná o barevnou předlohu – viz bod 3 (v našem případě TrueColor) nebo jinou. Dále vybereme (viz bod 5 v okně) kam pošleme oskenovaný obrázek. Máme tři možnosti: 1. Scan To (poslat obrázek do některé aplikace), 2. Save As (uložit obrázek do souboru), 3. Print (vytisknout obrázek na tiskárně).
Postup při skenování obrázků
Poté můžeme obrázek ze skeneru vyjmout, vložit nový a postup opakovat. Pokud bychom chtěli změnit rozlišení skeneru (obvykle je nastaveno na 150 – 200 dpi), lze to provést v menu Tools – Change Resolution. Další parametry je možné nastavit v menu Advanced.
Za zmínku stojí filtr Descreen, pomocí něhož se odstraňuje nežádoucí efekt Moaré. Moaré vzniká jako nepříjemný vedlejší efekt při skenování vytištěných obrázků. Po naskenování obrázků např. z časopisu se přes obrázek vytvoří šikmé pruhy v pravidelných vzdálenostech, které jsou velmi dobře viditelné zvláště na světlých barvách. Vytištěním fotografie se na ní vytvořila pravidelná mřížka, ve které jsou umístěny jednotlivé barevné body, ze kterých se obrázek v počítači skládá. Obrázek je skenerem snímán s podobným pravidelným rastrem a v místech, kde se oba rastry potkají vzniká tmavší proužek.
Moaré Descreen
Vektorizace Tato konverze může být: 1. Ruční vektorizace, kdy se rastrový obrázek interaktivně obkresluje na monitoru a vzniká tak vektorový tvar. Tato technika se vyplatí pouze v případě, když uživatel nechce převádět všechna data na vektor, ale pracovat dále se smíšenou, hybridní grafikou. Pokud by totiž chtěl převést všechna data do vektorového tvaru, je tento způsob ještě obtížnější než přímá ruční digitalizace. Navíc je uživatel nucen se neustále dívat na monitor, což je rozhodně škodlivější než odečítat z papíru. Pro ruční prokládání rastru 15
Ruční vektorizace
samozřejmě existují pomocné nástroje, jakým může být např. režim "Snap", který nedovolí umístit bod mimo rastrovou kresbu. Tím je hlídána přesnost zadávání souřadnic. 2. Automatická vektorizace, kdy je rastr automaticky konvertován programem. Takové programy jsou však velmi složité a drahé, zatím je jim nutno vždy ručně trochu "pomoci", obrázek před převodem vyretušovat, upravit, označit místa, kde je umístěn text, a podobně. Výsledek není vždy skvělý, přímky nejsou rovné, ale rozsekané, křivky a oblouky jsou převedeny pouze na velké množství úseček nebo přinejlepším parciálních křivek. Speciálním případem je převod rastrových dat rovnou do textové podoby, což zajišťují tzv. OCR programy. 3. Poloautomatická vektorizace, která je v současné době z praktických důvodů nejpoužívanější. Základem je opět konvertující software, se kterým však uživatel v reálném čase spolupracuje a "radí" mu. Proto je k takovým úlohám nejlépe použít výpočetní systémy, umožňující tzv. multitasking. Konvertor na pozadí převádí data, své výsledky zobrazuje a současně přijímá pokyny od obsluhy, která jej navádí. Takový převodník obsahuje např. systém ARC/INFO pro pracovní stanice. Zajímavým systémem je např. nadstavba nad AutoCAD TRACER. Silným vektrorizačním softwarem je například VPMAX od firmy FOFTELEC GmbH, Mnichov. Umí automaticky vektorizovat data až do velikosti A0. Má implementovaný rastrový editor. Méně výkonným, avšak daleko levnějším, je např. program pro plnoautomatickou vektorizaci RXVECTORY od norské firmy RASTEREX.
Automatická vektorizace
Poloautomatická vektorizace
OCR OCR (Optical Character Recognition nebo také Optical Character Reader) je speciálním případem vektorizace. Jedná se o převod rastrového podkladu na textový. Teprve po převodu z rastru se dá s textem manipulovat, editovat jej atd. Velikost dat je značně menší. Tuto úlohu často používají překladatelská a rešeršní pracoviště. Princip převodu spočívá v tom, že se z rastrové předlohy rozpoznávají samostatné objekty. Ty se srovnávají s předlohami písmen, a pokud vyhovují, prohlásí se spojitá rastrová oblast za jeden znak. Algoritmus tedy musí být velmi rychlý a jeho výsledky musí být takřka stoprocentní. Spolehlivost 99 % znamená, že každé sté převáděné písmeno je špatně, a je ho nutné ručně opravit. To znamená ruční zásah na každé druhé nebo třetí řádce textu. Před vlastním procesem rozpoznávání je nutné téměř vždy naskenovanou předlohu silně upravit, vyretušovat a podobně. To značně zpomaluje rychlost převodu. Při převodu krátkého nového textu se OCR prakticky nevyplatí. Jeho princip je založen na tom, že se program nejdřív 16
Princip OCR
"naučí" druh písma, rukopis a podobně. Poté rozpoznává samotný text. Naučit algoritmus nějaké písmo znamená vytvořit zásobu několika předloh stejného znaku tak, aby nový znak s těmito předlohami mohl být srovnán a s maximální pravděpodobností označen jako shodný. Výsledek se tedy dostane na základě statistického vzorku písma. Jednoduchý vektorizační program CorelTRACE! je dodáván jako součást balíku Corel Graphics. U nás je známý program QuickWriter od pražské firmy Frog Systems. Silný program je například Recognita, dodávaná v různých verzích. Dále rakouský program firmy Improx proLector a formFile, každý orientovaný na specifický typ dokumentů. Mnoho systémů OCR se dodává jako součást scanerů.
Základy OCR Optické rozpoznávání znaků (Optical Character Recognition nebo OCR) je způsob, jak převést textové části tištěných dokumentů do počítačem čitelné formy bez nutnosti jejich opětovného přepisování. Ve formátu, který počítač umí používat, je pak snadné s textem dále pracovat v prostředí různých aplikací - textových procesorů, tabulkových editorů a databázových programů. Software, který provádí tuto konverzi se obvykle říká OCR software. Vstupem OCR programu je vždy sejmutý obraz dokumentu, přičemž není podstatné, zda je dokument snímán přímo OCR programem nebo se pracuje s obrazem již dříve uloženým do souboru. Výstupem OCR programu je vždy nějaký upravovatelný text (dále je pro něj obvykle používáno spojení „rozpoznaný text“) ve formátu, jež dovede textový editor načíst a dále s ním pracovat. To, že jsou dokumenty uloženy ve tvaru upravovatelného textu má velké výhody oproti tištěnému a jen skenerem sejmutému tvaru těchto dokumentů. Především se spotřebuje několik set krát méně místa na pevném disku, text může být znovu a znovu upravován, spojen s jiným textem a vůbec použit mnoha jinými způsoby; můžete na něj též použít jazykové korektory. V neposlední řadě lze v takovém textu též velmi rychle vyhledávat slova, slovní spojení, jména a klíčové části textu. Je také nutno dopředu poznamenat, že z několika základních příčin nemůže být OCR nikdy zcela přesné. V dokumentu mohou být skvrnky nebo méně zřetelné oblasti, některé znaky mohou být slité apod. V podobných případech budou znaky rozpoznány špatně nebo dokonce vůbec. Celý proces závisí ve veliké míře na kvalitě Vašich dokumentů a také na práci Vašeho skeneru. Chybovost dosahuje od zhruba půl procenta třeba až do třiceti procent. Je naprosto nezbytné použít nástroje pro jazykovou korekturu textu. Špičkové programy OCR, např. Recognita, kontrolu pravopisu umí, stejně jako se dokáží naučit specifické písmo a mají řadu dalších inteligentních pomůcek a zlepšení.
17
Provedení OCR Pokud bychom chtěli provést OCR je postup obdobný jako u skenování obrázku. Na plochu skeneru vložíme list s textem a spustíme skenovací program. Vybereme text, který chceme převést, typ výstupu je potřeba zvolit na Editable Text (OCR) a skenovaný text pošleme (možnost Scan To) do Microsoft Word. Postup je znázorněn na následujícím obrázku. Poté se automaticky provede OCR, spustí se Word a načte se převedený text, který můžeme zkontrolovat a poté volně upravovat jako běžný text.
Tipy pro OCR Rozpoznávací schopnost OCR je omezena na znaky, symboly a znaménka v určitém jazyce, obsažené v tabulce znaků. Stisknete-li v menu Úpravy položku Tabulka znaků, můžete si ji prohlédnout. Znaková tabulka obsahuje také znaky s diakritickými znaménky, jež nemohou být rozpoznávány, ale pouze vkládány. Nemůžete od Vašeho OCR očekávat, že přečte něco, co ani skener správně nevidí. Jakýkoliv prach nebo šmouhy na snímacím skle skeneru se objeví též ve vysnímaném obraze a tím sníží kvalitu rozpoznávání textu. U skenerů s podavači dokumentů indikují prach na skle nežádoucí vertikální linky ve vysnímaném obraze, u plochých
18
skenerů se prach projeví jako tečky nebo skvrnky. Udržujte sklo Vašeho skeneru čisté. Kvalita dokumentů, které najednou vložíte do podavače dokumentů (ADF, Automatic Document Feeder) na Vašem skeneru by neměla být příliš odlišná, neboť během snímání dávky dokumentů nelze provádět změny nastavení rozhraní TWAIN (tedy například režimu snímání, rozlišení, kontrastu, jasu). Před snímáním velkého množství podobných stránek pomocí ADF též doporučujeme provést několik zkušebních snímání a rozpoznávání s odlišným nastavením parametrů a tím pro typickou stránku najít optimální nastavení rozhraní TWAIN. Pokud Vás zajímá jen část stránky, není nutno nechat rozpoznávat celý dokument. Na sesnímaném obrazu stránky lze myší zatrhnout oblast, která se má přečíst. Můžete též potlačit automatickou detekci rozložení textu na stránce a pořadí čtení textových bloků. Je-li jednou obraz stránky na obrazovce, lze postupně definovat textové oblasti a postupně v nich přečíst text. Skenerem sesnímané obrazy stránek lze uložit pro pozdější rozpoznávání. Pro tyto účely nepoužívejte formát BMP, protože nepoužívá kompresi. S ohledem na požadavky na diskový prostor je nejlepší volbou formát TIFF Standard G4. Obraz stránky A4 zabere v BMP formátu něco přes 1 MB, zhruba 300 kB v PCX formátu a méně než 100 kB ve zmíněném formátu TIFF. Aby se snížila chybovost rozpoznávání, nabízí některé OCR programy možnost převést černobílé obrázky s 16 nebo 256 úrovněmi šedi do čistě černo-bílého tvaru za použití vylepšené adaptabilní binarizace. Pracujete-li však s dokumenty o dobré kvalitě, tento proces zbytečně zpomalí rozpoznávání. Ve většině případů postačí snímat přímo černo-bíle (označováno jako Black and White, BW nebo Lineart – Pérovka). Jemným vyladěním vašeho skeneru zdůrazníte nebo potlačíte některé rysy znaků textu. Překvapí Vás výsledky, pokud budete experimentovat s hledáním optimální kombinace nastavení skeneru – režimu snímání, rozlišení, jasu a kontrastu. Obzvláště to oceníte při snímání velkého množství dokumentů podobné kvality. Sesnímejte několik obrazů téhož dokumentu avšak s různými kombinacemi nastavených parametrů. Až si pak z rozpoznávaných vzorků vyberete ten s nejmenším množstvím chyb, jednoduše použijete poznamenaná nastavení pro všechny zbylé dokumenty. Volba zvětšení obrazu dokumentu Vám umožňuje kontrolovat vzhled sesnímaných znaků a rozhodnout, zda jsou pro zlepšení kvality snímaného obrazu vhodné další změny nastavení. Zvětšení 400% dovoluje prohlížet znaky na úrovni pixelů a odhalit teoreticky vše, co se týká kvality tištěného textu v dokumentu a také posoudit, zda odlišné nastavení jasu a kontrastu může odstranit dotýkající se, přetrhané, rozmazané, tenké, příliš tlusté, slité nebo vyplněné znaky. Nepoužívejte bezdůvodně vysoká rozlišení pro snímání dokumentů. V praxi dává snímání při rozlišení 200 až 300 dpi dostatečný obraz dokumentu při rozumných velikostech obrazových
19
souborů. Vyšší rozlišení použijte jen při snímání velmi malého písma a nepřekračujte 400 dpi. Použijete-li příkaz Odeslat z menu Soubor pro obraz dokumentu, pak raději jen pro takové části Vašeho obrazu, které opravdu nelze poslat jako text. Vyhněte se také posílání velkých obrazů z prostředí Recognita Standard, protože soubory jsou přenášeny v nekomprimovaném BMP formátu. Je výhodnější obraz uložit v některém komprimovaném formátu (PCX nebo TIFF) a poté jej odeslat mimo Recognita Standard prostřednictvím MS Exchange nebo jiného poštovního programu, který umí odesílat soubory prostřednictvím pošty. Klepnutím na ikonu Recognita v pruhu úloh ve Windows 95 můžete spustit proces rozpoznávání a získaný text se vloží přímo do Vaší aplikace. Tuto funkci však používejte pouze v případě, že chybovost není vyšší než to, co zvládne korektor pravopisu ve Vaší aplikaci zpracovávající text. Máte-li méně kvalitní dokumenty, budete patrně potřebovat prostředí Recognita, její OCR nástroje a okno s obrazem dokumentu. Občas je jednoduché řešení tím nejlepším. Chcete-li zcela přepracovat rozpoznaný text aby vyhovoval dokumentu, do nějž jej chcete vložit, zvolte jako výstupní formát Obyčejný text. Nebudete pak muset předělávat celé formátování původního textu. Formát Obyčejný text neobsahuje žádné jiné formátovací značky než konce odstavců. Ploché skenery mají oproti těm, které dokumenty posunují, výhodu v tom, že jimi lze zpracovávat též vázané dokumenty, takže není nutno nejprve pořizovat jejich fotokopie a ty pak teprve snímat. Kopie z kopírovacích strojů jsou vždy příčinou zvýšení chybovosti při rozpoznávání. Vaše dokumenty mohou obsahovat místa, která mohou být rozpoznána pouze s enormní chybovostí. Nové opsání takových pasáží textu pak může být rychlejší než opravování chyb v rozpoznaném textu. V takovém případě doporučujeme definovat zóny pro rozpoznávání ručně, postupně je převést na text a vynechat problematická místa. Text, který je součástí grafů je vhodnější přepsat než nechat rozpoznávat. Takovéto texty také komplikují dělení na zóny čtení a pořadí čtení zón vytvářené OCR Recognita. Nelze než doporučit přepsat velmi velké nápisy, jakými jsou novinové titulky. Mohou zkomplikovat automatické dělení na čtecí zóny a bývají špatně rozpoznány. Proces rozpoznávání textu má velké nároky na paměť, protože pracuje s bitmapovými obrazy dokumentů. Dovoluje-li to Váš skener, zmenšete co nejvíce snímanou plochu, nezahrnujte do ní prázdná místa a okraje. Menší plocha dokumentu vyžaduje méně paměti. Uvědomte si, , že binární nekomprimovaný černo-bílý obraz prázdné stránky vyžaduje právě tolik paměti, jako obraz stránky plné obrázků a textu.
20
Nejjednodušší je rozpoznávat znaky, které mají neporušené tvary a jsou od ostatních znaků odděleny. Vyumělkované nebo příliš exotické znaky se rozpoznávají hůře. Chybovost rozpoznávání jako funkce rozlišení, použitého při snímání obrazu, má pro každý specifický typ a kvalitu dokumentu někde optimum; můžete je zkusit najít experimentováním. Aby se zlepšilo čtení dotýkajících se, vyplněných, příliš tlustých nebo rozmazaných znaků, zkuste nastavit vyšší jas u skeneru (ale příliš světlý obraz zase čtení zhoršuje). Chybovost čtení přetrhaných znaků naopak zlepšíte nastavením menšího jasu u skeneru. Pokud budete číst extrémně malé znaky (8 až 6 bodů nebo menší), můžete při snímání zvolit vyšší rozlišení (400 dpi nebo i vyšší); zvětší se tím velikost písmen v obraze dokumentu. Můžete též zhotovit zvětšenou fotokopii dokumentu a tu teprve snímat. Používejte RTF jako formát výsledného textu, chcete-li zachovat v rozpoznaném textu co nejvíce z formátování původního dokumentu. Zdá-li se Vám celkově výkon OCR malý, použijte testovací obraz (test1.tif), který najdete ve stejné složce jako program Recognita Standard, k určení, zda je to způsobeno skenerem nebo OCR. (Testovací obraz představuje obraz o známé kvalitě.) Podtržení textu mění patičky písmen; podtržené znaky je těžké či dokonce nemožné rozpoznávat. Takové pasáže doporučujeme raději přepsat. Rukou psané poznámky a značky ztěžují nejen obraz ale i určení zón čtení. Pokud se vyskytují, odstraňte je z dokumentu před OCR. Kontrolní otázky a úlohy 1. Fotografii o rozměru 5 x 3 palce jsme oskenovali na skeneru s rozlišením 200 DPI. Použitá barevná hloubka byla 24 bitů. Jak velký soubor vznikl? Velikost souboru uveďte v MB. 2. Zvažte, jak se zvětší velikost souboru z předchozího příkladu pokud rozlišení skeneru zvětšíme 2 x ! 3. Kolik barev můžeme popsat pomocí 32 bitů? 4. Popište princip skeneru. 5. Jaké druhy skenerů znáte? Pojmy k zapamatování Bit, byte, RGB, CMY a CMYK barevný model, pixel, ppi, dpi, členění obrázků podle počtu barev, princip skeneru, druhy skenerů, postup při skenování obrázků, moaré, descreen, ruční, automatická a poloautomatická vektorizace, ocr.
21
Práce s digitálním fotoaparátem Princip digitální fotografie Základní rozdíl mezi digitálním a klasickým fotoaparátem je již v samotném způsobu snímání obrazu. Obraz vytvořený objektivem nedopadá na film, ale na obrazový senzor (obvykle CCD snímač), kde vzniká nábojový obraz. Celý CCD snímač není většinou větší než nehet na palci a skládá se z několika milionů snímacích prvků, uspořádaných do struktury řádků a sloupců. Každý z těchto prvků je schopen určit, kolik světla na něj dopadá a podle toho vygenerovat příslušný elektrický náboj. Tyto signály se potom pomocí analogovědigitálního převodníku transformují na číselné hodnoty odpovídající jasu jednotlivých bodů obrazu. Celý proces se provádí zvlášť pro jednotlivé základní spektrální barvy, odseparované pomocí barevných filtrů.
Princip digitální fotografie
Jako paměťové médium, kam se ukládají elektronické podoby obrázků slouží buď pevná paměť nebo častěji paměťové karty různých velikostí a kapacit Počet citlivých CCD prvků snímače určuje maximální rozlišení obrazu, kterého je fotoaparát schopen dosáhnout. To se udává v megapixelech (Mpix = milion pixelů) a představuje celkový počet zaznamenaných obrazových bodů. Podle jejich počtu digitální fotoaparáty obvykle dělíme do tří kategorií. 1. Základní třída – do 2 Mpix. 2. Střední kategorie – rozlišení do 4 až 5 Mpix 3. Profesionální fotoaparáty – nad 5 Mpix.
Rozdělení digitálních fotoaparátů podle rozlišení
Tím, jak rozlišení CCD čipů roste v důsledku technologického pokroku, ztrácí jejich rozlišení jako základní charakteristika fotoaparátu pozvolna na významu. Dostatečně kvalitní CCD prvek je u lepších fotoaparátů již samozřejmostí a důležitými charakteristikami se tak stávají spíše kvalita a provedení objektivu a možnosti a kvalita elektroniky.
Jaké rozlišení digitálního fotoaparátu zvolit Volba optimálního rozlišení digitálního fotoaparátu je závislá na tom, jak veliké snímky budeme chtít vytvářet a jakou technologií. Při tisku digitální fotografie ve fotolabu pracují osvitové jednotky s maximálním rozlišením 300 (případně 400) dpi. Bude-li chtít vytisknout kvalitní fotografii 10 x 15 cm ( 3,9 x 5,9 palce), musíme pořídit výchozí digitální snímek v rozlišení 1181 x 1772 pixelů. Po vynásobení rozměrů zjistíme rozlišení 2 092 732 pixelů. Pro tento formát bychom tedy volili fotoaparát s rozlišením mírně větším než 2 Mpix, protože efektivní rozlišení je vždy menší (okrajové body snímače se na vytvoření obrazu nepodílejí) a poměr stran digitálního obrazu 3 : 4 je jiný než u klasické fotografie. 22
Vztah rozlišení fotoaparátu a kvality výstupu
Pro praktické použití je možné použít následující tabulku, ve které je uvedeno i minimální rozlišení pro jednotlivé formáty fotografie. Pro úplnost je třeba uvést, že klasické políčko kinofilmu (24 x 36 mm) obsahuje kolem 6 milionu efektivně použitelných obrazových bodů. Je tedy zřejmé, že dnešní digitální fotoaparáty dosahují rozlišení srovnatelného s klasickým fotoaparátem.
Formát fotografie
Optimální rozlišení Minimální rozlišení v bodech (nejbližší rozlišení (nejbližší rozlišení snímače) snímače)
9 x 13cm
614 x 425 bodů (0,3MPix)
1280 x 886 bodů (1,3MPix)
10 x 15cm 709 x 472bodů (0,3MPix)
1772 x 1181bodů (2,0MPix)
13 x 18cm 898 x 614bodů (1,3MPix)
2126 x 1535bodů (3,3MPix)
20 x 30cm 1299 x 866bodů (1,3MPix) (A4)
2598 x 1732bodů (5,0MPix)
30 x 40cm 1732 x 1299bodů (2,0MPix)
3150 x 2362bodů (6,0MPix)
60 x 80cm 2362 x 1772bodů (4,0MPix)
3780 x 2835bodů (8,0MPix)
1,2 x 1,6metrů
4535 x 3402bodů (12,0MPix)
3150 x 2362bodů (8,0MPix)
Minimální a optimální rozlišení pro jednotlivé formáty fotografie
Výhody digitálního fotografování oproti klasické fotografii • • • • • • • • • • •
Digitální obraz vykazuje stálost v průběhu času, lze jej bez ztráty kvality kopírovat a uchovávat. Je možnost okamžité kontroly a vyhodnocení kvality snímku hned po expozici na LCD displeji. Záznamové médium je možné přesně přizpůsobit druhu osvětlení. Záznamové médium lze po přenesení obrazových dat použít mnohonásobně. S digitálním obrazem má uživatel možnost okamžitě manipulovat ihned po vytvoření. Digitální fotografie nabízí neomezenou tvůrčí volnost, digitální snímek se dá velmi dobře ovlivňovat. Digitální fotografii je možné okamžitě po expozici poslat. Není nutné chemické zpracování – šetří se čas i peníze. U profesionálních přístrojů existuje bohatá možnost ovlivnění expozičních hodnot. Je více možností prohlížení a prezentace. Je možné vložit zvukový komentář.
23
Výhody digitální fotografie
• • •
Je možné pořizovat i ozvučené videosekvence. Se snímky se dá rychle a operativně manipulovat zvláště v přípravě před tiskem. Digitální fotografování představuje menší zátěž pro životní prostředí.
Schéma práce s digitální fotografií Můžeme shrnout do tří etap. 1. Pořízení digitálního obrazu. 2. Zhotovení fotografie. 3. Archivace.
Pořízení digitálního obrazu
1. Digitální fotoaparát
Skener
Počítačové zpracování obrazu
Fotorealistický tisk
Schéma procesu vytváření digitální fotografie
2. Zhotovení fotografie v digitálním minilabu (fotolabu)
3.
Archivace
Práci s digitálním fotoaparátem si popíšeme na fotoaparátu Olympus Camedia C990 a C960, které jsou pro studenty k dispozici na učebně P11. Jedná se o kompaktní typy, jejichž obsluha je téměř shodná s klasickým fotoaparátem. Popis fotoaparátu C990 je na následujících obrázcích. Vysunutím krytu objektivu úplně doprava se vysune objektiv. Pokud chceme použít blesk, vyklopíme jej nahoru. Pro snímání malých předmětů můžeme použít režim makro (symbol květiny), kdy 24
Způsob práce s digitálním fotoaparátem Olympus Camedia C990
můžeme fotografovat ze vzdálenosti cca 20 cm a obrázek se zobrazuje na LCD displeji. Pokud při fotografování nechceme používat jen hledáček, můžeme si snímaný záběr nechat promítat na LCD displej (stiskem tlačítka. ). Posunutím krytu objektivu těsně k objektivu (nebo po jeho zakrytí) se dostaneme do stavu kdy je možno prohlížet nafotografované obrázky na LCD displeji (stiskem tlačítka. ). Šipkami vlevo a vpravo vybíráme obrázky, které chceme prohlížet, transfokátorem (tlačítkem pro zoom) můžeme obrázek zvětšovat (max. 3x) nebo zmenšovat. Tlačítkem se symbolem koše je možno obrázek vymazat (je možné mazat i všechny obrázky přes položku v menu) Režim prohlížení vypneme opět tlačítkem . Kontrolní otázky a úkoly 1. Objasněte princip digitální fotografie. 2. Jak můžeme rozdělovat digitální fotoaparáty podle rozlišení? 3. Je u dnešních digitálních fotoaparátů rozlišení to nejpodstatnější? 4. Objasněte vztah mezi kvalitou výsledné fotografie a rozlišením digitálního fotoaparátu. 5. Popište výhody digitální fotografie. 6. V jakých krocích probíhá vytváření digitální fotografie? 7. Najděte na internetu sběrnu digitálních fotografií a seznamte se s jejich cenami a podmínkami pro zpracování. 8. Na cvičení si vyzkoušejte minimálně následující operace s digitálním fotoaparátem: • Fotografie s přiblížením (zoom), s bleskem • Zobrazení v hledáčku i zobrazení obrazu na LCD displeji • Fotografie v makro módu • Prohlížení vyfotografovaných snímků • Mazání nepovedených snímků Pro zájemce • Pokud máte 4 Mpix fotoaparát a necháte si ve fotolabu v rozlišení 300 dpi zhotovit fotografii, jaký bude mít rozměr, pokud bychom chtěli dosáhnou maximální kvality? Pojmy k zapamatování Princip digitální fotografie, rozlišení digitálního fotoaparátu, volba rozlišení fotoaparátu podle kvality výstupu,výhody digitální fotografie, schéma procesu vytváření digitální fotografie.
25
Digitální fotoaparát Olympus Camedia C990 Ovládací LCD panel
Závěrka (spoušť)
Blesk (flash)
Kolébka zoomu
Přední pohled
Objektiv Výsuvná krytka objektivu
Krytka konektorů
Konektor Video out Konektor pro připojení AC adaptéru Místo pro paměťovou kartu (po odklopení krytky)
Makro mód
Konektor pro připojení k PC
Mód blesku Vyvážení bílé barvy
Korekce expozice
Kvalita záznamu Ostrost
Bodové měření světla Sekvenční snímání
ISO (citlivost) Počet prázdných obrázků
Samospoušť
Zápis na kartu Chyba karty
26
Kontrolka napájení
Význam možných symbolů na LCD panelu
Tlačítko pro samospoušť (tisk obrázku na tiskárně) Výběr makro režimu nebo digitálního přiblížení (ochrana obrázku) Tlačítko pro zapnutí/vypnutí LCD hledáčku
Výběr režimu blesku (vymazání obrázku) Hledáček Jezdec pro diptickou dioptrickou korekci hledáčku
Zadní pohled
Tlačítko menu
LCD panel (hledáček)
Tlačítka pro posun Tlačítko OK
Spodní pohled Kryt pro baterie (4 x AA)
Závit pro upevnění stativu
Ochrana snímku před smazáním Kontrolka napájení
Datum a čas
Mód záznamu
Pohled na LCD displej při prohlížení obrázků
Číslo snímku
zhotovení snímku
Oranžová dioda (bliká pokud blesk není nabitý)
Pohled na hledáček
Zelená dioda (bliká během zápisu na paměťovou kartu)
Značka pro autofokus
27
Microsoft PhotoEditor Je rastrový grafický editor, který může sloužit pro základní jednoduchou úpravu oskenovaných fotografií nebo obrázků získaných pomocí digitálního fotoaparátu. Je součástí MS OFFICE 2000.
Charakteristika MS PhotoEditoru
Typy obrázků Program Photo Editor dokáže pracovat se čtyřmi typy obrázků: •
Monochromatické obrázky, které se také nazývají perokresby, používají k vytvoření černých a bílých částí obrázku 1 bit informace pro každý pixel. Každý pixel představuje bílou nebo černou barvu.
•
Stupně šedé - tyto obrázky používají k vytvoření odstínů šedé 8 bitů informace pro každý pixel. Každý pixel představuje jeden z 256 odstínů šedé (254 odstínů šedé, černá a bílá). Stupně šedé jsou počítačovou obdobou černobílé fotografie.
•
Paleta nebo 256 barev - tyto obrázky používají k vytvoření barev 8 bitů informace pro každý pixel. Každý pixel může představovat jednu z 256 barev. Těchto 256 barev vytváří tabulku či paletu barev obrázku. Paleta se může obrázek od obrázku lišit.
•
True color - tyto obrázky používají k vytvoření barev 24 bitů informace pro každý pixel. Každý pixel se skládá z jednoho z 256 dostupných odstínů červené, zelené a modré. 24bitový obrázek tedy může obsahovat až 16,7 milionu barev.
Rozlišení Kvalita obrázku závisí na rozlišení. Existují dva typy rozlišení: prostorové a rozlišení výstupu. V aplikaci Photo Editor můžete nastavit prostorové rozlišení a rozlišení výstupu při vytváření nového obrázku nebo upravit rozlišení existujícího obrázku. Prostorové rozlišení je definováno šířkou a výškou. Obrázek široký 640 pixelů a vysoký 480 pixelů má prostorové rozlišení 640 na 480 pixelů a skládá se z 300 000 pixelů. Čím větší je prostorové rozlišení, tím více pixelů je k dispozici při tvorbě obrázku. To umožňuje vytvořit podrobnější a ostřejší obrázek. Rozlišení výstupu je definováno počtem bodů na palec (dpi). Ideální je přizpůsobit rozlišení obrázku rozlišení výstupního zařízení, obvykle obrazovky či tištěného dokumentu. Čím vyšší je hodnota dpi obrázku (maximálně hodnota výstupního zařízení), tím lepší je kvalita vytištěného obrázku. Inkoustové a laserové tiskárny obvykle tisknou s rozlišením 150 na 300 dpi. Typické rozlišení monitorů je však jen 96 dpi. Obrázek s určitým prostorovým rozlišením může mít různá rozlišení výstupu. Chcete-li například dosáhnout toho, aby měl výtisk 28
Typy obrázků vhodné pro MS PhotoEditor
obrázku o velikosti 1200 na 1600 pixelů rozměry 16 x 12 cm, můžete tisknout s rozlišením 100 nebo 200 dpi. Při rozlišení 200 dpi však bude obrázek dvakrát ostřejší a bude obsahovat více detailů než při rozlišení 100 dpi. Tip:
Pokud nastavujete rozlišení výstupu obrázku, je vhodné jej přizpůsobit rozlišení výstupního zařízení (tiskárny či monitoru). Použijete-li vyšší rozlišení, bude tiskárna či monitor přebývající data ignorovat. Shodné rozlišení zajistí, aby obrázek nebyl větší, než je třeba, čímž se ušetří místo na disku a zkrátí doba tisku.
Spuštění programu Microsoft Photo Editor Program se spouští kliknutím na jeho ikonu v menu Start (1) – Všechny programy (2) – Nástroje sady Microsoft Office (3) viz obr. Pokud byl program v poslední době již uživatelem používán, je možné jej zjednodušeně spustit kliknutím na jeho ikonu v levé části okna start.
3
4
2
1
29
Po spuštění programu je potřeba zvolit, zda budeme pracovat s již vytvořeným souborem nebo zda vytvoříme nový soubor a budeme obrázek vytvářet.
Vytvoření nového obrázku 1 2 3
V nabídce Soubor klepněte na příkaz Nový. Vyberte požadovaný typ obrázku. Zadejte požadované rozlišení, výšku a šířku.
Nápovědu k jednotlivým možnostem vyvoláte klepnutím na tlačítko Nápověda a na příslušnou možnost.
Otevření existujícího obrázku 1. 2.
Na standardním panelu nástrojů klepněte na tlačítko Otevřít . V rozevíracím seznamu Oblast hledání vyberte složku obsahující daný obrázek.
3.
Vyberte obrázek ze seznamu souborů. Je možné nechat zobrazit náhled a v jeho menu můžete myší vybrat i část obrázku (viz obr). Klepněte na tlačítko Otevřít.
4.
30
Popis okna Menu Panel nástrojů
Pracovní plocha
Stavový řádek (pozice kurzoru, stručný popis vybraného nástroje apod.) Vytvoření nového souboru Otevření souboru Uložení souboru Tisk souboru Skenování dokumentu Vyjmutí výběru do schránky Zkopírování výběru do schránky Vložení objektu ze schránky Vrácení poslední operace Nástroj pro výběr
Popis panelu nástrojů
Lupa Rozmazání Zaostření Vyvážení obrázku Nastavení průhledné barvy Otáčení obrázku po 90 stupních Měřítko zobrazení
31
Popis menu programu V menu soubor se provádí základní operace se soubory – tj otevírání, ukládání, tisk, pokud je připojen skener je možné i skenovat. V menu vlastnosti je možné změnit typ souboru (barevný, šedý, paleta barev, monochromatický) a rozlišení. Dole pod čarou je seznam souborů, které byly spuštěny jako poslední.
V menu úpravy se provádí operace se schránkou, případně je možné výběr vložit jako nový obrázek, což je dobře použitelné např. při snímání kopie okna pomocí klávesy Print Screen.
V menu zobrazit volíme, zda je viditelný panel nástrojů, pravítko a stavový řádek. Je též možné zvolit měrnou jednotku což jsou palce, centimetry nebo pixely. Pokud pomocí nástroje výběr označíme určitý detail obrázku, můžeme okolí oříznout. Obrázek lze také otáčet a to doleva, doprava, zrcadlově, vzhůru nohama i o libovolný úhel. Je možné i automaticky korigovat jas i kontrast obrázku v menu Automaticky vyvážit. To stejné je možné provádět i ručně, dokonce i pro každou barevnou složku zvlášť.
32
V menu okno volíme, zda se při práci s více obrázky tyto překrývají, či jsou vedle sebe. Pod čarou je seznam souborů s nimiž se momentálně pracuje.
V menu efekty můžeme volit mezi více efekty, efekty jdou aplikovat buď na celý obrázek nebo jen na jeho část, která je vybraná pomocí nástroje výběr. Jejich použití je nejlepší přímo vyzkoušet.
Pokud potřebujeme jemně rozmazat některé detaily na fotografii (např. škrábance, pihy), můžeme použít nástroj Rozmazat. Pokud navíc klikneme na pravé tlačítko myši, můžeme volit detaily rozmazání.
33
Ukázka ručního vyvážení obrázku Originální obrázek bez jakékoliv korekce.
Obrázek s provedenou automatickou korekcí jasu a kontrastu.
Ručně vyvážený obrázek.
34
