Kiegészítő témakörök Képek kezelése

Kiegészítő témakörök – Képek kezelése Dr. Kallós Gábor

2008-2009.

Széchenyi István Egyetem

Alapfogalmak

Színelmélet • • • • • •

Színezet: az adott szín helye a színskálán Fényerő: a szín relatív világossága, 0% = fekete, 100% = fehér Telítettség: a szín erőssége és tisztasága, 0% = szürke, 100% = teljes telítettség Kontraszt: az egymás melletti színek elkülöníthetősége, idegensége Tónus: fény-árnyék kontraszt Színhőmérséklet: hideg-meleg kontraszt – Pl. kékeszöld és narancsvörös

•

Felbontás, felbonthatóság: két (kép)pont megkülönböztethetősége, ill. hány különböző értéket vehet fel a minta 2


Alapfogalmak

Színkeverés • Additív színkeverés (kisugárzott fények) • Szubtraktív színkeverés (elnyelt fények)

3

1


Alapfogalmak

Színmodellek, színfelbontások • Eszközeink nem tökéletesek, romló minőség: – Valóságban látható kép – Képernyőn megjelenő kép – Papíron megjelenő kép

• RGB (monitorok, tévék, szkennerek) • CMY (nyomtatásnál, papíron) – Néha még pluszban szükség van a feketére is, bár elvileg keveréssel kijön

• HSB – H: színezet, S: telítettség, B: fényerő – Modell: színkerék • H – fokban megadva, B – %-ban megadva, S – szintén %-ban megadva, mekkora a lefedett sávtartomány

4


Képmegjelenítés

Monitorok és nyomtatók • •

A képernyőkép erősen monitor- és videokártya-függő (+ beállítás!) Monitortípusok összehasonlítása Előny

Hátrány

Katódsugaras

Nagyon szép kép, a legjobb felbontás, jó kontraszt

Nagy méretű monitor, nagy fogyasztás, ronthatja a szemet

Plazma

Jó felbontás, szép kép, kis fogyasztás

Gyengébb kontraszt, kisebb látószög (drága)

LCD, TFT

Jó felbontás, szép kép, nagyon nagy méret is lehetséges, kis fogyasztás

Mint a plazma

•

Nyomtatótípusok összehasonlítása Előny

Hátrány

Lézer

Kiváló nyomtatási kép

Drága a nyomtató

Tintasugaras

Jó nyomtatási kép, kis méret, nem drága eszköz

Drága üzemeltetés, a festék esetenként nedvesség hatására könnyen oldódik

•

Jó minőségű nyomtatás: legalább 600 dpi!

5


Képfájlok

Képfájlok Fontos jellemzők: • Felbontás (dpi) • Színmélység (egy képpont leírására) – 8 bites (256-féle árnyalat, 3-3-2 RBG megosztás) – 16 bites (65536-féle árnyalat, 5-5-6 RBG megosztás) • Nagyjából ennyit érzékel a szemünk is

– 24 bites (16 millió szín, 8-8 bit minden alapszínnek) – 32 bites (8-8 bit minden alapszínnek + 8 bit az átlátszóságnak) 6

2


Képfájlok

Tömörítés Miért fontos a képek tömörítése? • Kétszeres felbontás = négyszeres adatmennyiség • Képernyőknél a felbontás fix, és általában nem túl nagy (100 dpi körül), ezért fontos a nagy színmélység Színmélység

A használható színek száma

A kép mérete bájtban (640x480 pontos ábra)

1

2

38 400 + kísérő infó, ezt nem jelöljük a továbbiakban

4

16

153 600

8

256

307 200

16

65 536

614 400

24

16 millió

921 600 7


Képfájlok

Tömörítés •

Tömörítetlen fájlok

•

Tömörített fájlok

– Bit- és vektorképek – Veszteségmentes tömörítés • Huffman algoritmus: az egyes elemek gyakoriságát vizsgálja. A gyakoriságok statisztikája alapján egy bináris fát épít fel, a gyakoribb elemeket rövidebb kódokkal helyettesíti. (pl. „karakteresen” tárolt képfájl) • LZW algoritmus: egy táblát épít fel, amibe behelyezi az aktuális bájtcsoportokat. Ha olyat talál, ami már előfordult, akkor annak már csak a helyét tárolja el újból. Lényegében a nagyobb adatsorokat rövidebbekkel helyettesíti.

– Veszteséges tömörítés • DCT kódolás: négyzetes blokkokat (pl. 8x8 képpont) átlagol. A bal felső cella az átlag, a többi az ettől való eltérés. Az éles átmeneteket rontja, és megjelenhetnek a képen a blokkhatárok is. Minél nagyobb az átfogott színtartomány, annál kisebb méretű képet kapunk, de annál rosszabb lesz a minősége is. • JPEG tömörítés: első lépésben egy DCT kódolás, a kis eltéréseket 0-ra állítja. Ezután Huffman-féle tömörítést alkalmaznak, így a méret nagyon kicsi lesz. A tömörítés időigényes, de gyors gépeken ez nem feltűnő. 8


Képfájlok

Fontosabb képfájtípusok •

BMP (Bitmap file) – Windows bitkép – –

Előny: 16 millió szín, minden Windows program ismeri Hátrány: nagyon nagy méret

•

WMF – Windows metafile, szintén bittérképes

•

TIFF (Tagged Image File Format) – LZW eljárással tömörített képfájl

•

GIF (Graphics Interchange Format) – LZW tömörítésű fájl

•

JPG, JPE (Joint Photographic Experts Group) – JPEG eljárással tömörített képfájl

•

EPS (Encapsulated postscript) – Adobe PostScript formátum

•

PNG (Portable Network Graphics) – viszonylag fiatal fájlformátum, a GIF „utódja”, veszteségmentes tömörítést alkalmaz, jól szállítható, mint a PDF SVG (Scalable Vector Graphics) – XML alapú szabvány, főként vektorgrafikus ábrákra PCX – régi Paintbrush formátum, mostanra szabványosított, hasonló mint a BMP PSD, PDD – A Photoshop formátumai

– – – – – – – – – –

• • •

E: minden Windows program ismeri H: nem független az alkalmazott grafikus kártyától E: nagyon jó minőség H: nem tudja kezelni az objektum alapú munkákat E: általában kis méret, szinte minden program ismeri H: legfeljebb 256 szín, veszteséges E: Kis méret H: Változó minőség, veszteséges, többszöri mentés során folyamatosan romlik a minőség E: 16 millió szín, gyors kezelés, minden Postscript eszköz kezeli H: Nagy méret, kevés grafikus program támogatja

9

3


Képkezelő programok

A képek kezelése Pixelgrafikus programok (bitképek)

Vektorgrafikus programok (vektorképek)

Működés

Képpontok ábrázolása

Geometriai objektumok ábrázolása

Előnyök

Jó rajzolás, jó színezés, sokoldalú képkezelés, fotóretusálásra kiválóan alkalmas

Egyes objektumok egyedileg jól szerkeszthetők, minden kimeneten jó felbontás, a fájlméret nem nő gyorsan

Hátrányok Felbontási gondok (nagyításnál életlen kép), nagy fájlméret és memóriaigény

Nehéz az egész képet együtt szerkeszteni, fényképek kezelésére nem nagyon alkalmas


10


A képek kezelése Klasszikus kategorizálás • Rajzolóprogramok (vektorgrafika, klasszikus programok: CorelDraw, Adobe Illustrator, Macromedia Freehand) – – – –

•

Festőprogramok (pixelgrafika) – – –

•

A rajz elemeit matematikai egyenletekkel, függvényekkel írják le Tipikus primitív alakzatok: vonalak és vonalláncok, sokszögek, körök és ellipszisek, Beziergörbék és spline-ok, szöveg (a számítógépes betűket is Bezier-görbék írják le) Fontosabb műveletek: objektumok forgatása, mozgatása, tükrözése, nyújtása (affin transzformációk), mindez 3D-ban is hasonló, csak bonyolultabb Egyéb fontos jellemzők: legfontosabb a toll eszköz, nincs radír eszköz, a megrajzolás sorrendje nem meghatározott, egyszerű objektumokból sokkal bonyolultabbakat lehet szerkeszteni „Normál” festőprogramok (Paint és PaintBrush) Professzionális kategória, fotóretusáló és szkennelő programok (Adobe Photoshop, Live Picture, Photo Paint Plus, Photo Styler) Főbb jellemzők: a képpontok egyesével kezelhetők, alakíthatók, radírozhatók; nagyon fontos a felbontás!!!

A „klasszikus” kategóriák közötti határ kicsit már elmosódott, a modern rendszerek inkább „hibridek”

További érdekes… • …pixelgrafikus rajzoló és képszerkesztő programok –

•

Paint.NET, PhotoFiltre (ingyenesek)

…vektorgrafikus rajzoló és képszerkesztő programok –

Xfig (LINUX alatt) 11

Képkezelő programok – fontos fogalmak •


Rétegek – A kép különböző elemeinek a szétválasztására szolgálnak – Rétegekkel még nem rendelkező kép esetén úgy érdemes elképzelni, hogy újabb képeket illesztünk a meglevő képre • Az eredeti képet ez esetben háttérrétegnek nevezzük

– A rétegek segítségével úgy módosíthatjuk a kép egyes részeit, hogy más részek ne változzanak • Pl. rajzolhatunk, szerkeszthetünk, forgathatunk, tükrözhetünk, átszínezhetünk, átlátszóságot változtathatunk, maszkokat használhatunk • Több réteg egyszerre is módosítható, a rétegek sorrendje megváltoztatható, egyesíthetők, törölhetők, és megadhatjuk, hogy a rétegek hogyan hassanak egymásra

– Példa: áttetszőség, árnyék, színezés (piros-sárga átmenet), sarkítás

12

4

Fontos fogalmak •


Maszkok – A maszk az eredeti képpel megegyező méretű és felbontású szürkeárnyalatos kép (tdk. egy mentett kijelölés) – Funkciója az eredeti kép valamely részének az elrejtése • Sokszor (rétegmaszkként) egy réteghez kapcsolódik

– A maszk fekete/fehér része nem fog megjelenni a kész ábrán, a szürke részek pedig valamennyire átlátszóak lesznek – Fontos műveletek: kijelölés átalakítása maszkká, maszk aktiválása, módosítása, törlése

13

Fontos fogalmak •


Korrekciós réteg – A korrekciós (kiegyenlítő) réteg (adjustment layer) egy speciális maszk, amely az eredeti képre vonatkozó korrekciós változásait tárolja – Ennek a megoldásnak az a nagy előnye, hogy mivel az effektust egy másik rétegben tároljuk, ezért a változások próbálgatása közben nem sérül az eredeti réteg, ráadásul a korrekciós réteg általában sokkal könnyebben manipulálható, mint az eredeti kép – Tipikus alkalmazások: fényerő, kontraszt, színezet és színtelítettség módosítása

14

Fontos fogalmak •


Szűrők – Használatukkal speciális effektusok alkalmazhatók a képekre • Egy részük hasonló, mint a hagyományos fényképezésnél

– Fontosabb szűrőtípusok • Alkotás szűrők – Lencse fényfolt, megvilágítás effektusok

• Ecsetvonás szűrők – Elkent tónusok, kiemelt kontúr, mázolmány, toll kontúr

• Élesítés és életlenítés szűrők – Élesítés és életlenné tétel, szegélyek élesítése, bemozdítás, körkörös bemozdítás

• Felület szűrők – Festett üveg, folttechnika, szemcsézettség, vakolat

• Mozaik és pixelesítés szűrők – Kristály, színes raszter, foltok, mozaik, szellemkép

• Művészi szűrők – Akvarell, fólia, freskó, maszatolás, neonfény, spongya, ecset

• Rajz szűrők – Fénymásolat, kréta, szénrajz, fémfelület, relief, szövet, tollrajz

• Stilizált szűrők – Domborítás, árnyalás, éles és lágy kontúr, szélfúvás

• Torzítás szűrők – Fodrozás, hajlítás, örvény, polár koordinátarendszer, üveg, vízfelszín

• Egyéb speciális szűrők – Negatív, kiegyenlítés, keményítés

15

5


Fontos fogalmak •

Példa a szűrők alkalmazására

16



CorelDraw • •

A CorelDraw vektorgrafikus képszerkesztő program, a Corel Corporation (Ottawa, Kanada) terméke A vektorgrafika több fontos újítása is a CorelDraw fejlesztéséhez köthető, pl. – Pontszerkesztő eszköz, amely különböző objektumokon különböző funkciókat vesz fel, távlati ábrázolások, a kész kép felvillantása egyes munkafolyamatok előtt

•

Vetélytársaihoz képest több előnyös jellemzője is van, pl. – Pixelgrafikus programok által támogatott funkciókat is tartalmaz, színmodellek közti kényelmes váltást tesz lehetővé, kontraszt és színkiegyenlítés változtatása – Nagyon sok fájlformátumot támogat

•

Speciális szerkesztő funkciókat is támogat, pl. – Újságszerkesztő funkció – a szövegrészek kapcsolásával (linked text, folytatásos cikkekre) – Kisméretű dokumentumok, pl. névjegyek, meghívók a végleges papírméreten szerkeszthetők

•

A CorelDraw mellé később több kiegészítő komponenst is kifejlesztettek, közülük a legjelentősebb a Corel Photo-Paint pixelgrafikus képszerkesztő

17


•

Vektorgrafikus autó


18

6



Adobe Photoshop •

Adobe Photoshop (Adobe Systems) – pixelgrafikus festő- és képszerkesztő program – –

•

Piacvezető a kategóriájában, egyfajta etalon a képfeldolgozással és grafikával foglalkozók körében (”an industry standard for graphics professionals”) Felhasználásával szinte mindenféle képfeldolgozással kapcsolatos probléma megoldható (pl. a nyomdai előkészítés is)

A pixelgrafika több fontos újítása is itt jelent meg, amelyet előbb vagy utóbb a konkurens programok fejlesztői is átvettek –

Ilyen pl. a rétegek kezelése, vagy a beépülő segédprogramok (plug-in-ek) használata (ezek külön könyvtárban elhelyezkedő speciális fájlok, amelyek betöltés után beépülnek a Photoshop menürendszerébe)

•

Aktuális verzió: CS4 (Creative Suite, 08. 10. 15-)

•

A Photoshop sok grafikus fájlformátumot támogat (vektorgrafikusokat is, ilyenkor konvertálja a képet – ez a konverzió egyszerűbb, mint fordítva)

– –

– – –

A programot (az elejétől kezdve) C++ nyelven írták Az első verziókat George Lucas is használta

Saját formátuma a PSD (Photoshop Document, ill. ennek a változatai, pl. PDD) – a képet sok olyan járulékos információval együtt tárolja, amiket speciálisan a Photoshop használ (pl. rétegek, maszkok, (szín)csatornák, szöveges infók) Ez eltér a hagyományos megközelítéstől, amikor törekedtek a minél egyszerűbb, „áramvonalas” szabványok felé És mégis, a Photoshop népszerűsége miatt a PSD formátumot más programok is támogatják, az Adobe termékek mellett (pl. Adobe Illustrator) még a konkurens gyártók is! 19



20



Paint.NET •

A Paint.NET egy szabad terjesztésű pixelgrafikus szoftver Windows környezetben, a .NET keretrendszer alá – Eredetileg a Washington State University egy diákprojektjében írták meg (2004 tavaszán, C# nyelven, kis C++ kiegészítéssel), a MS Paint program egyszerű továbbfejlesztéseként, de hamarosan jelentősen „felerősítették”, kiegészítették (pl. rétegek kezelése, plug-in-ek) – Az 1.0-ás verzió még csak 36.000 sornyi programkódot tartalmazott, és 15 hét alatt írták meg, ugyanakkor a 3.35-ás változat már 162.000 soros volt

•

Most a Photoshop ingyenes, alternatív változataként használják

•

Viszonylag sok grafikus fájlformátumot támogat

•

A Paint.NET is támogatja a plug-in-eket, amelyek részben át is írhatók (C# nyelven)

– Nagyon népszerűvé kezd válni, a letöltések száma egy 2006-os adat szerint havi 180.000 – Saját képformátuma a PDN, amely a belső objektumformátum tömörített reprezentációja (megőrzi pl. a rétegeket) – A plug-in-ek mindig valahogyan kiterjesztik a program már meglévő tudását – Ezeket folyamatosan fejlesztik, és építik be a különböző verziókba – Példák: rajztudás fejlesztés – tollrajz és a portrérajz támogatás a 3.10-es változatban, fájl plug-in – Photoshop formátum beillesztése 21

7



22

Különleges hatások


23

Különleges hatások


24

8

Kiegészítő témakörök Képek kezelése

Recommend Documents