Grafika komputerowa

Dla DSI II

Rodzaje grafiki• Tradycyjny podział grafiki oznacza wyróżnienie

jej dwóch rodzajów: grafiki rastrowej oraz wektorowej. Różnica pomiędzy nimi polega na innej interpretacji obrazu oraz jego zapisie w pamięci operacyjnej i w pliku dyskowym.

Grafika rastrowaTryb rastrowy jest naturalnym i często jedynym

sposobem pracy większości urządzeo graficznych. Zalicza się do nich na przykład monitor i drukarka.

• W grafice rastrowej (ang. raster graphics) obraz jest przedstawiany jako dwuwymiarowa tablica danych. Każdy jego mały fragment jest opisany przez określoną ilośd informacji, czyli bitów. Od tego wzięła się też nazwa rysunków rastrowych -bitmapy.

PikseleNajmniejszy element rastrowego obrazka nazywamy pikselem. Jest on najczęściej kwadratowy i wypełniony zawsze jednolitym

kolorem. Oglądając ilustrację, zwykle nie widzimy jednak pojedyncznych pikseli gdyż są one zbyt małe. Stają się widoczne dopiero przy dużych powiększeniach, tworząc niezbyt przyjemną

dla oczu siatkę kwadratów.

Bitmapa musi zawierad dostatecznie dużo pikseli, musi ona posiadad odpowiednio dużą rozdzielczośd. Wielkośd ta określa ilośd pikseli w pionie i poziomie, tworzących siatkę obrazu; dla

przykładu 300x200 oznacza, iż bitmapa ma szerokośd 300 pikseli, a wysokośd 200. Naturalnie, im wyższe są obie te wartości, tym

lepsza jakośd obrazu i wyższa jego „odpornośd na powiększanie”.

Obraz rastrowy w rozdzielczości 32x32

Ze wzrostem rozdzielczości związany jest wzrost liczby pikseli, a zatem zwiększenie liczby informacji opisujących. Sprawia to, że duże bitmapy zajmują

wiele miejsca w komputerze. Dlatego też wymyślono wiele formatów grafiki rastrowej, które oferują kompresję danych. Najczęściej odbywa się to kosztem jakości obrazka, jest to więc kompresja stratna. Popularnym formatem wyposażonym w

taką możliwośd jest JPEG.

Grafika wektorowaNie ma tu pojęcia obrazu jako zbioru

punktowych elementów - pikseli. Zamiast tego używany jest geometryczny opis tego, co można na nim zobaczyd. Obraz wektorowy składa się z

linii prostych, otwartych i zamkniętych, krzywych, figur geometrycznych i innych

obiektów, które można opisad równaniami matematycznymi

Grafika wektorowa• Niekwestionowaną zaletą takiego potraktowania jest

możliwośd dowolnego skalowania rysunku wektorowego. Ponieważ zapisywana jest jedynie informacja o tym, jak wygenerowad obraz, jego wygląd może zostad wyliczony przy każdym powiększeniu bez najmniejszej utraty ostrości.

• Geometryczny sposób opisu ogranicza jednak zastosowanie grafiki wektorowej. Na pewno nie może byd ona wykorzystywana do zapisu zdjęd, gdyż rzeczywisty świat jest zbyt skomplikowany, by móc go opisad matematycznie. Takie przedstawienie musiałoby zresztą wymagad konwersji rysunku rastrowego na wektorowy, a to nie jest możliwe ze względu na brak dostatecznych informacji w gotowej bitmapie.

Kolory

Ważny jest również sposób, w jaki wartości zapisane dla każdego piksela przekładają się na rzeczywiste kolory, które możemy

zobaczyd. Najprostszą drogą jest tutaj ustalenie pewnej stałej palety barw i przechowywanie w obrazie indeksów

poszczególnych kolorów w tejże palecie jako zwyczajnych liczb.

RGB• Przestrzeń barw RGB. Osie współrzędnych odpowiadają

wartościom kolorów składowych. Barwę czarną reprezentuje punkt, w którym intensywnośd wszystkich składowych wynosi 0, a więc (0, 0, 0). Gdy zmieszamy wszystkie barwy składowe w maksymalnych ilościach, wówczas otrzymamy barwę białą, taki punkt to (1, 1, 1).

RGB• Akronim RGB pochodzi od nazw trzech kolorów

podstawowych w tym systemie: czerwonego (ang. red), zielonego (ang. green) oraz niebieskiego (ang. blue). Wszystkie inne barwy powstają poprzez odpowiednie zmies

• Komputerowy zapis kolorów w systemie RGB odbywa się poprzez dobranie pewnych wartości liczbowych, które określają intensywnośd trzech składowych koloru. Zero oznacza zawsze brak danej składowej w finalnej barwie; drugi koniec skali zależy od dokładności odwzorowania kolorów, na jaką możemy sobie pozwolid. Im więcej wartości pośrednich zmieści się pomiędzy tymi skrajnymi, tym oczywiście większą liczbę kolorów będziemy mogli zapisad, a nasze obrazki będą miały lepszą jakośd (i odpowiednio duży rozmiar).

CMY(K)• Barwę czarną reprezentuje punkt, w którym

intensywnośd wszystkich składowych jest maksymalna - filtrujemy całe światło padające na powierzchnię farby, a więc (1, 1, 1). Barwę białą natomiast opisuje punkt (0, 0, 0)

HSV• Model HSV został zaproponowany w roku 1978 przez Alvey Ray

Smith. Symbole w nazwie to pierwsze litery nazw angielskich dla składowych opisu barwy. H (Hue), V (Value), S (Saturation) – barwa, nasycenie, jasnośd.

• HSV rozpatrywany jest jako stożek o podstawie okrągłej. Wymiary stożka opisuje składowa S oraz V . Centrum barwy czerwo nej odpowiada kąt 0 stopni lub 360 stopni, centrum barwy zielonej odpowiada kąt 120 stopni, natomiast centrum barwy niebieskiej odpowiada kąt 240 stopni.

Przeliczenie CMY-K na RGB

• R= 255 -C

• G=255 – M

• B=255-Y