počítačová grafika
počítačová grafika Obor informatiky, který používá počítače ke zpracování informací, které následně uživatel vnímá očima. Za počítačovou grafiku můžeme považovat : -
technické výkresy digitální fotografie písmo prostředí operačního systému (plochu, ikonky) tiskoviny webovou grafiku a další …
počítačová grafika základní rozdělení
2D
3D
zpracování plochých informací
zpracování prostorových informací
3D modely objektů
rastrová
vektorová
digitální fotografie
písma loga
budovy auta …
Základní rozdělení – 2D Rastrová grafika Vektorová grafika
Rastrová grafika
Bitmapová grafika
Rastrové obrázky se skládají z mnoha drobných bodů. Tyto body vytvářejí velmi jemnou mřížku (rastr nebo mapu), proto se jim říká rastrové nebo bitmapové.
http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/body.htm
Jednotlivým bodům tvořící celkový obrázek se říká – pixely.
Rastrový obrázek se skládá z množství bodů PIXEL – nejmenší a základní obrazová jednotka
Rastrová grafika
Bitmapová grafika
Kvalita rastrového obrázku je závislá na počtu bodů (pixelů), které jej tvoří. Čím více jich je a čím hustěji jsou u sebe tím je obrázek kvalitnější.
Použití : Digitální fotografie.
Nepříjemná vlastnost : Je třeba uchovávat informace o každém jednotlivém bodu. (barva, souřadnice) Rastrový obrázek je náročný na paměť a úložný prostor.
Více bodů = Lepší kvalita Zabírá hodně paměti počítače.
Vektorová grafika
Objeková grafika
Vektorové obrázky nejsou tvořeny body, ale geometrickými objekty. Geometrické objekty jsou tvořeny nějakou hranicí a výplní. Hranice i výplň je matematicky definována.
Vektorový obrázek se skládá z objektů
Vektorová grafika Počítač při zvětšení obrázku provede přepočet a opět ji zobrazí jako plynulý objekt Stačí ukládat jen matematické definice objektů a jejich barvy.
Použití : Zobrazení jednoduchých tvarů, webová grafika, reklama.
Výhoda :
Nevýhoda :
Málá velikost sobrázků. Plynulá změna velikosti
Nelze zobrazit moc detailů. (fotografie)
Plynulá změna velikosti Využití na webovou grafiku, reklamní grafiku.
Grafika
Rastrová grafika
Vektorová grafika
http://es.wikipedia.org/wiki/Gráfico_vectorial
Grafika
Rastrová grafika
nebo
Vektorová grafika http://inkscape.org/screenshots/?version=0.46
Grafika
http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/body.htm
Zhoršení kvality (viditelné pixely)
Zachování kvality (matematický přepočet)
Pořízení obrázku Již víme, že vše v počítači je uloženo ve formě souboru. Tedy i obrázek je datový soubor určitého typu.
Získávání obrázků : 1. 2. 3. 4.
Namalujeme v nějakém programu. Nasnímáme obrázky pomocí skeneru. Získáme již hotový obrázek (CD, DVD, Internet, Fotoaparát … ) Příkazem “PrintScreen” – “vyfotí” aktuální obrazovku.
Pořízení obrázku 1. Namalování v nějakém programu SmoothDraw 3.2.11
ArtRage 1.1
TwistedBrush Open Studio
http://www.pixarra.com/ http://www.smoothdraw.com http://www.artrage.com
Pořízení obrázku 2. Naskenování pomocí skeneru -
-
Digitalizace tištěné předlohy pomocí skeneru do počítače. Získáme rastrový obrázek Možnost další úpravy v počítači OCR – rozpoznání a převedení textu do textového dokumentu
tištěná předloha
skener
obrázek v počítači
Pořízení obrázku 3. Fotoaparát nebo foto z internetu
- Pořízení fotky fotoaparátem
Lze fotografovat všude, kde to není zakázané Např. Muzea, hrady, zámky, Karlův most , …
- Foto z internetu -
Pozor na autorská práva Koupení fotografie (např. http://www.shutterstock.com) Výběr z volně šiřitelných fotografií http://www.freepik.com/ http://www.dreamstime.com/ commons.wikimedia.org/
Licence Creative Commons (http://www.creativecommons.cz/)
Právo dílo šířit Právo dílo upravovat
Uveďte autora
Zachovejte licenci
Neužívejte dílo komerčně
Nezasahujte do díla
Pořízení obrázku 4. Sejmutí pracovní plochy celá pracovní plocha
Ctrl + V
obrázek
Alt +
Ctrl + V
jen aktivní okno
Velikost obrázku bodů (pixelů) Velikost obrázku je dána počtem . . obrazových ... Pixel – nemá velikost. Nese pouze informaci o barvě a poloze bodu. Jeho velikost závisí na výstupním zařízení. Obrázek o velikosti 1200 x 800 bodů bude mít jinou velikost na obrazovce než na tiskárně.
Rozlišení obrázku
1 palec = 2,54 cm
Udává počet pixelů na 1 palec. Tento důležitý údaj nám udává jak hustě jsou pixely u sebe naskládány.
DPI
Dot Per Inch
počet pixelů na 1 palec
72 DPI
300 DPI Samotný počet bodů nebo samotné rozlišení nám ještě o velikosti nic neřekne. Pokud víme obě hodnoty můžeme určit velikost obrázku.
Velikost obrázku
1 palec = 2,54 cm
Příklad : Víme, že obrázek má 600 x 600 pixelů. Víme, že rozlišení tiskárny je 300 DPI. 300 px = 1 palec
600 px
Jak velký obrázek se nám vytiskne?
2 palce ( 5,08 cm)
600 px
2 palce ( 5,08 cm)
Výsledek : Obrázek 600 x 600 px se na tiskárně s rozlišením 300 DPI vytiskne o velikosti 5,08 cm x 5,08 cm
Velikost obrázku
1 palec = 2,54 cm
Příklad : Víme, že obrázek má 600 x 600 pixelů. Víme, že rozlišení monitoru je 72 DPI. 72 px = 1 palec
600 px
Jak velký obrázek bude na monitoru?
8,33 palce ( 21,15 cm)
600 px
8,33 palce ( 21,15 cm)
Výsledek : Obrázek 600 x 600 px se na monitoru s rozlišením 72 DPI zobrazí o velikosti 21,15 cm x 21,15 cm
Rozlišení - Kvalita Vliv rozlišení (hustoty pixelů) na kvalitu obrázku.
Barevná hloubka Barevná hloubka je vlastně množina barev, ze které můžeme 1 bodu přiřadit jeho vlastní barvu. poznámka : Lidské oko dokáže rozlišit až 4 miliardy odstínů barev, tolik barev by měla ideálně obsahovat množina barev. To by kladlo velké nároky na výkon a kapacitu počítače.
Barevná hloubka - paleta
• 2 barvy
• 256 ods.šedé
• 256 barev
• 16,7 mil. barev
černá a bílá 1 bit / pixel 1/8 B / pixel
1 B / pixel
1 B / pixel
3 B / pixel
http://www.spsemoh.cz/vyuka/grafika/bar_hl.htm
Barevná hloubka 2 barvy – Černá Bílá
Barevná paleta :
1 pixel zabírá 1/8 Bajtu
Barevná hloubka 256 odstínů šedé
Barevná paleta :
1 pixel zabírá 1 Bajt
Barevná hloubka 256 barev
Barevná paleta :
1 pixel zabírá 1 Bajt
Barevná hloubka 16,7 mil. barev
Barevná paleta : obsahuje 16,7 miliónů barev
1 pixel zabírá 3 Bajt
Velikost obrázku
( kolik zabere obrázek místa v paměti )
Jak je obrázek velký? Kolik zabere místa v paměti při zpracování? na tuto otázku již teď dokážeme odpovědět . . .
Pokud víme z kolika pixelů se obrázek skládá a jaká je použita barevná hloubka můžeme vypočítat jaké bude mít nároky na paměť. Příklad :
celkový počet pixelů : 1772 x 1181 = 2 092 732 pixelů barevná hloubka :
1181 px
16,7 mil.barev 3 Bajty na 1 pixel zabírá v paměti : 2 092 732 px x 3 B = 6 278 196 Bajtů převedení na vyšší jednotky :
1772 px
6 278 196 B
/ 1024
= 6 131 KB
/ 1024
= 5,98 MB
Velikost obrázku
( kolik zabere obrázek místa v paměti Pc )
Velikost, kolik obrázek zabere paměti závisí tedy na jeho počtu pixelů, ale také na jeho barevné hloubce. 256 šedé
256 barev
16,7 mil. barev
1181 px
2 barvy
1772 px
Počet pixelů : 1772 x 1181 = 2 092 732 pixelů
2 092 732 px x 0,125 B
2 092 732 px x 1 B
2 092 732 px x 1 B
2 092 732 px x 3 B
261 591 Bajtů
2 092 732 Bajtů
2 092 732 Bajtů
6 278 196 Bajtů
= 0,25 MB
= 1,99 MB
= 1,99 MB
= 5,98 MB
Typy souborů
( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk )
Do této chvíle jsme počítali velikost souborů s obrázkem v paměti počítače, tj. při jeho zpracování. My však samozřejmě obrázky také ukládáme na disk. Obrázky můžeme uložit na disk v různých formátech. Formát (typ) ovlivní jeho vlastnosti a použití.
Základní rozdělení typů souborů :
nekomprimované
komprimované
zabírají stejnou velikost na disku jako v paměti
zabírají menší velikost
BMP ztrátově při zmenšení velikosti dojde ke ztrátě dat
JPG JPEG Komprese : zhuštění dat, výsledný soubor má menší velikost
bezeztrátově při zmenšení velikosti nedojde ke ztrátě
PCX TIFF GIF
Typy souborů
( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk )
nekomprimované formáty :
BMP
Jedná se o nejjednodušší způsob ukládání obrázků. Ve formátu BMP jsou jednotlivé pixely zaznamenány tak jak jsou za sebou. A pro každý pixel je zaznamenána barevná informace až do hloubky 24b. (16,7 mil. barev)
Obrázky uložené v tomto formátu zabírají po uložení na disku stejnou velikost jako při zpracování obrázku v paměti počítače. Výhoda : Obrázek obsahuje všechny detaily, nedojde k jeho zkreslení.
Nevýhoda : Zabírá více místa na disku
Využití : Pro ukládání rastrové grafiky bez ztráty kvality. Např. jako pracovní soubor při úpravě fotografií.
Typy souborů
( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk )
komprimované formáty
beztrátové :
PCX TIFF GIF
Jedná se o formát v kterém je obsah obrázku komprimován (zhuštěn). Výsledný soubor pak má menší velikost. Zmenšení velikosti souboru se pohybuje kolem 1:10 (vždy závisí na konktrétním obrázku) Výhoda : Obrázek obsahuje všechny detaily, nedojde k jeho zkreslení. Výsledný soubor má menší velikost.
Obrázek zabírající v paměti při zpracování 1 MB ( 1024 KB ). Po uložení v tomto formátu se může jeho velikost zmenšit až na 0,1 MB
Typy souborů
( kolik zabere obrázek místa po uložení na disk )
komprimované formáty
ztrátové :
JPG JPEG
Jedná se o formát v kterém je obsah obrázku komprimován (zhuštěn). Při kompresi ale dochází ke ztrátě detailů ( podle stupně komprese ). Zmenšení velikosti souboru se pohybuje kolem 1:50 (vždy závisí na konktrétním obrázku a použitém stupni komprese) Výhoda : Výsledný soubor má výrazně menší velikost.
Nevýhoda : Dochází ke ztrátě dat.
Využití : Tento formát se hodí k ukládání barevných obrázků, fotografií. Naopak se nehodí k ukládání webové grafiky a obrázků kde docházík ostrým přechodům mezi barvami.
Joint Photographic Experts Group
Formát JPG
komprimovaný ztrátový formát
Při ukládání obrázku v tomto formátu uživatel určí kvalitu komprese. Kvalita se určuje od 1 – 12 (1-nízká 12-vysoká) Umožňuje ukládat obrázky v barevné hloubce 24b (16,7 mil. barev) nekomprimovaný BMP
JPG
kvalita 12 vysoká
JPG
kvalita 1 nízká
300 x 200 px = 60 000 px velikost souboru
velikost souboru
velikost souboru
180 000 Bajtů
46 500 Bajtů
19 500 Bajtů
= 175 KB
= 45 KB
= 19 KB
Graphics Interchange Format
Formát GIF
bezeztrátový formát
Bezeztrátový formát určený pro ukladání webové grafiky. Umožňuje ukládat obrázky ve 256 barvách. Tento formát je zajímavý tím, že umožňuje vytvářet průhledné obrazky a animované obrázky (více obrázků v jednom souboru). běžný obrázek
průhledný gif při ukládání se určí jaká barva bude průhledá
pixely s touto barvou nebudou vykreslany
animovaný gif v sobě obsahuje jednotlivé snímky, které jsou pak přehrávány za sebou a vytváří dojem pohybu
animovaný gif
Skenování
Skenování – základní informace Co je to skener a jak pracuje?
Skanner – zařízení, které umožňuje sejmout obrázek z listu papíru , časopisu nebo knihy a převést jej do podoby v počítači kde je sním možno dále pracovat. Princip skeneru : Scanner digitalizuje předlohu pro další zpracování počítačem. Načtené obrázky se rozkládají do pixelů (obrazových bodů). Předloha se osvětlí a v tom okamžiku se provede sejmutí pomocí optických součástek. Rozlišovací schopností scanneru rozumíme četnost bodů, které může scanner na základě počtu senzorů z předlohy skutečně sejmout. 300dpi znamená, že scanner musí mít zabudováno na 1 palec 300 senzorů.
Skenování – druhy skenerů Ruční skener Ruční scanner pracuje podobně jako plošný scanner, ale někdo s ním musí vlastnoručně přejet po předloze. Nevýhoda : omezená šířka
Plošný skener Při použití tohoto skeneru se předloha položí na skleněnou desku a přikryje vrchním krytem tak, že na ni nedopadá žádné světlo. Předloha může být tlustší a je možné proces snímání několikrát opakovat bez změny, posunutí předlohy. Dnes asi nejrozšířenější typ scanneru.
Kompaktní skener U tohoto scanneru se předloha automaticky zasouvá do přístroje a projíždí kolem senzorů. Tímto způsobem je možnost sejmout pouze volné listy papíru, ale ne knihy a tuhé předlohy což je jedna z nevýhod tohoto typu. (princip podobný faxu)
Bubnový skener Předloha je nalepena na rotujícím válci a je snímána paprskem Skenery se dají rozdělit také podle kvality a funkcí. Levné - Amatérské - Poloprofesionální
Skenování – příprava snímání Na co si dát před skenováním pozor a co je dobré udělat před skenováním
Před skenováním - skenování je vždy závislé na kvalitě předlohy - čím více práce si dáme s přípravou fotografie (předlohy), tím méně budeme mít práce s naskenovanou fotografií - odstranit drobná zrníčka prachu a nečistot ( např. otisky prstů)
Skenování - postup obecně Dnešní skenery používají standardizovaný ovladač, který se označuje TWAIN Díky tomuto ovladači, je možné využít služeb skeneru z libovolného grafického programu.
Postup skenování : 1. Zapneme skener, vložíme do něj fotografii ( obrázkem dolů ). 2. Spustíme grafický program, do kterého chceme fotografii nasnímat. 3. V menu (nejčastěji Soubor) vybereme skenovat (někdy Import). Jako zdroj vybereme TWAIN -> objeví se okno ovládacího programu skeneru. 4. Necháme si zobrazit náhled skenování (Preview). 5. Myší označíme oblast ke skenování. 6. Nastavíme rozlišení skenování. 7. Nastavíme barevnou hloubku. 8. V případě potřeby nastavíme potlačení moaré. 9. Provedeme skenování a zavřeme ovládací program, obrázek uložíme.
Skenování – postup (GIMP) Naskenovaný obrázek v grafickém programu Gimp
Uložit do souboru.
Grafický program GIMP
Ovládací program skeneru
Skenování – ovládací program skeneru úroveň nastavení programu
typ skenování ( předloha ) barevná paleta ( počet barev ) rozlišení ( počet snímaných bodů ) typ předlohy
jas kontrast
filtry ( zostření / rozmazání ) změna velikosti ( měřítko )
zobrazení počátečního náhledu provede skenování
Ovládací program skeneru
lupa
výběr skenované oblasti
Skenování – ovládací program skeneru
Ovládací program skeneru
Skenování – moaré
Co je to moaré ? Moaré je nežádoucí efekt, který vzniká tehdy, když skenujeme tištěné předlohy. (Což je téměř vše, kromě lesklých fotografií donesených z minilabu.) Jak vzniká moaré ? Skenery snímají body, tiskárny tisknou také jednotlivé body. Někdy dojde k takové situaci, že vzniknou bílá kolečka kolem nasnímaných bodů a obrázek je znehodnocen. Odstranění moaré ? V ovládacím programu skeneru je dnes vždy volba potlačení moaré typ předlohy většinou se vybírá kvalita tisku a ovladač si pak s body předlohy správně poradí.
