Основы компьютерной графики.

Компьютерная графика – изображение (статическое или анимированное), которое создано с помощью компьютера.

Существует 3 способа создания статических изображений:

• Растровый – предполагает создание рисунка из множества точек, организованных в таблицу

Достоинства растровых изображений:

1. Передача изображения в фотографическом качестве

2. Почти не происходит потеря информации

Недостатки растровых изображений:

1. Масштабируемость (при увеличении рисунка появляется «лестничный эффект», а при уменьшении исчезают некоторые детали)

2. Большой размер

3. Попиксельная обработка

• Векторный – создание изображений, состоящих из стандартных фигур (графических примитивов)

Достоинства векторных изображений:

1. Масштабируемость

2. Многослойность

3. Небольшой размер файла, хранящего изображение

Недостатки векторных изображений:

1. Неестественная картинка

• Фрактальный – рисунки построенные на основе ограниченного количества объектов (объект – набор данных и программных кодов, предназначенных для этого набора)

Классификация графики по числу измерений.

2D – плоская графика

3D – имитация объема средствами графики

4D – усиление восприятия объема с помощью звуковых иллюзий

Классификация графики по возможности изменения по времени.

• Статические – не изменяется

• Динамические – изменяется (используется инерционное свойство глаза)

Кино- и видео- информация – поток картинок сменяющих друг друга.

Анимированная графика – оформляется в виде единого файла анимации, в которой встроен сценарий анимации. Анимированная графика – множество статических изображений, скомпонованных в один файл со сценарием.

Передача цветов и их оттенков.

Простейший рисунок требует 2 цвета: цвет переднего плана и цвет фона. Такое изображение называется монохромным.

Управление цветом пикселей осуществляется двумя способами:

а) в электронно-лучевой трубке – потоком электронов возбуждается люминофор.

б) в ЖК мониторах один слой создает равномерное свечение, а второй слой из жидких кристаллов меняет прозрачность каждого пиксела изображения.

Для того чтобы создать цветное изображение используется открытие И. Ньютона, который сумел с помощью стеклянной призмы разложить луч белого цвета на составляющие разных цветов.

Было сделано открытие, что белый и черный цвет могут быть синтезированы их 3-х независимых цветов. Первичных цвета – 3 цвета, каждый из которых не может быть создан на основе двух остальных.

В электронно-лучевых мониторах для создания цвета используется люминофоры, светящиеся разным цветом. В ЖК мониторах каждый пиксель передается 3 жидкими кристаллами, цвет которых проходит через дополнительные светофильтры.

При печати на ч/б принтере цвета передаются разными оттенками серого цвета. Для этого каждый пиксель изображения состоит из 4 точек которые открашиваются либо капельками чернил, либо тонером.

Модель описания цвета.

- это описание оттенков цветов в соответствии возможности воспроизведения/создания.

Наиболее старой и понятной моделью является RGB. Существуют и другие модели: CMYK, HSB, HSL, Lab, Greyscale.

Следует иметь ввиду, что не все оттенки цветов одинаково передаются всеми мониторами и принтерами.

Однако существует некоторое множество цветов, которое передается всеми мониторами одинаково – WEB цвета.

В следствии несовершенства мониторов/принтеров необходимо устанавливать соответствия оттенков мониторов и принтеров. Решением этой проблемы является цветовая калибровка мониторов и принтеров.

Растровая графика.

- это множество точек изображения, организованных в столбцы и строчки.

Для организации точки имеют номера, которые задаются парой чисел (номер столбца/строки).

Источниками растровых файлов являются источники видеосигнала, программы фотографирования экрана монитора, программы для создания графических материалов (Paint, Adobe Photoshop)

Процесс вывода растровой графики на экран называется разверткой. Существует 2 вида развертки: построчная и чересстрочная.

Построчная – вывод растровой графики по строкам.

Чересстрочная – вывод сначала четных строк, а затем нечетных.

Частота повторения развертки влияет на качество изображения.

Существенными параметрами растровой графики являются размер, разрешение и глубина пикселов. Размер – количество строк и столбцов изображения (это показатель объёма изображения, а не размер файла). Разрешение (разрешающая способность) – число указывающее количество точек или пикселей изображения приходящееся на единицу линейного изображения (число пикселей на 1 см может быть разным по высоте). Единица измерения – PPI, иногда используется метрическая единица RES (число точек на один мм). Глубина пикселей показывает, сколько разных цветов может быть представлено одним пикселем поверхности.

Примечание. Поскольку для кодирования цвета выделяется множество бит, то при использовании модели с 3 первичными цветами это множество можно разбить на 3 группы и в каждой группе выделить старшие и младшие биты. Младшие биты меняют оттенок незначительно и иногда используются для создания скрытого текста (стеганографии).