Принципи формування кольорових зображень
Світ, що оточує людину, сприймається кольоровим. Колір має не тільки інформаційну, але й емоційну складову. Людське око – дуже тонкий інструмент, але сприйняття кольору ним є суб'єктивним, так як важко передати іншій людині своє відчуття кольору. Але для поліграфії і комп'ютерних технологій, необхідні більш об'єктивні способи опису й обробки кольору. Для цього розроблені численні колірні моделі, що описуються певним набором параметрів.
Кожен піксель растрового зображення містить інформацію про колір, векторний об'єкт містить інформацію про колір його контуру і зафарбованої області. Інформація може займати від одного до тридцяти двох біт, в залежності від глибини кольору. Кількість кольорів у природі нескінченна, і доводиться схожі кольори нумерувати однаковими числами. У найпростішому випадку використовується тільки чорний і білий колір. Для представлення кожного пікселя в чорно-білому малюнку досить одного біта, що може зберігати значення або 0, або 1.
Число кольорів, у які можна розфарбувати окремий піксель, визначається як два
в степені N, де N — кількість бітів, що зберігають колірну інформацію про піксель. У
контрастній чорно-білій картинці кожен піксель кодується одним бітом. Восьмибітне
зображення дозволяє мати 256 кольорів, а 24 біта забезпечують присутність у зображенні
більше 16 мільйонів кольорів, що дає можливість працювати з зображеннями професійної якості.
|
|
|
Для зображень, що містять мільйони різних відтінків, розроблено кілька моделей представлення кольору, що допомагають визначити кожний відтінок. Колірна модель визначає спосіб створення кольорів, що використовується у зображенні. Розроблено три У телевізорах і комп'ютерних моніторах використовується люмінофор, що світиться червоним, зеленим і синім кольором.
Змішуючи ці три кольори отримуємо різноманітні кольори і їхні відтінки. На таких принципах побудована модель представлення кольору RGB, названа так за початковими буквами вхідних у неї кольорів:
Red – червоний, Green – зелений, Blue – синій.
Кожний колір у цій моделі представляється трьома числами, що описують величину колірної складової. Чорний колір утвориться, коли інтенсивність усіх трьох складових дорівнює нулю, а білий – коли їхня інтенсивність максимальна.
Велика кількість комп'ютерного устаткування працює з використанням моделі RGB, тому що вона проста. Проте, у моделі RGB теоретично неможливо отримати деякі кольори, такі як, насичений синьо-зелений, і вона сильно зв'язана з реалізацією її на конкретних пристроях.
На ефекті вирахування кольорів побудована модель представлення кольору CMYK: Cyan – голубий, Magenta – пурпуровий, Yellow – жовтий, Black – чорний. Magenta не є пурпуровим кольором, оскільки точна назва кольору – фуксин, але в комп'ютерній літературі його називають пурпуровим.
|
|
|
Система CMYK широко застосовується в поліграфії. Типографське устаткування працює винятково з цією моделлю, та й сучасні принтери теж використовують барвники чотирьох кольорів. При друці на папір наноситься кілька шарів фарби, і в результаті ми отримуємо кольорове зображення, що містить мільйони різних відтінків.
Моделі RGB і CMYK зручні при роботі з конкретним устаткуванням, але не дуже зручні для людського сприйняття. Представивши собі бажаний колір, ми не зможемо сказати, скільки в ньому складових кольорів. Наступна модель кольору заснована на сприйнятті кольору людиною.
Формати та редактори растрових зображень
Формат зображення – це спосіб кодування графічного зображення. Розміри графічних файлів зазвичай є досить великими, тому використовують різні алгоритми стискання даних, а вибір потрібного формату економить місце на носії інформації чи вінчестері комп’ютера.
Детальніше охарактеризуємо найбільш поширені типи зберігання графічних
Растрових зображень.
|
|
|
BMP (Bitmap) – формат, який використовується для представлення графічної інформації в ресурсах програм і підтримує тільки зображення в моделі RGB з глибиною кольору до 24 біт. Він не підтримує додаткові кольорові чи альфа-канали, контури обтравки і керування кольором. Розміри файлів з розширенням bmp, зазвичай, дуже великі, оскільки
використовується найпростіший алгоритм стискання даних (RLE – Run Length Encoding).
TIFF (Tagged Image File Format) - універсальній формат розроблений фірмою “Aldus”
спеціально для зберігання сканованих зображень і їх використання в видавничих та ілюстраційних програмах. TIFF підтримує монохромні, індексовані, півтонові зображення, а також зображення в моделях RGB і CMYK з каналами у 8 та 16 біт. В цьому форматі можна зберігати обтравочні контури, калібровану інформацію і налаштування друку.
PSD - власний формат програми Adobe Photoshop. Він використовується для зберігання проміжних результатів редагованих зображень, оскільки зберігає їх багатошарову структуру у вигляді доступному для подальшого їх редагування.
Adobe Photoshop призначений для професійної роботи з растровою графікою. Галузь
застосування цього пакету надзвичайно широка – від сканування і наступної обробки
|
|
|
фотографій до професійної підготовки зображень для книг, журналів і реклами. Photoshop використовується для підготовки зображень до друку, розміщення їх в мережі Internet, розповсюдження в електронному форматі PDF, а також для конструювання нестандартних інтерфейсів комп’ютерних програм і WEB-сторінок. Програму використовують люди різних професій: дизайнери, художники, поліграфісти, виробники комп’ютерних ігор, фотографи.
На вирішення подібних задач орієнтовані і інші растрові редактори, такі як: Corel
PhotoPaint, Paint Shop Pro, Painter, Paint (найпростіший редактор) та інші, але все ж таки
Photoshop – це визнаний лідер обробки растрових зображень, так як всі операції виконуються швидко і якісно. Photoshop дозволяє працювати з шарами, масками і виділеними об’єктами.
JPEG (Join Photographic Expert Group) – формат, в якому вперше використано новий
принцип стискання даних з втратою якості, який полягає у видаленні з зображення тієї його частини, яка не сприймається (або майже не сприймається) людським оком. JPEGпідтримує півтонові та повноколірні зображення в моделях RGB і CMYK, але в ньому не підтримуються додаткові кольорові і альфа-канали.
Недоліком є те, що на зображеннях з чіткими границями і великими залитими областями сильно проявляються дефекти стискання, темні лінії на світлому фоні спотворюються через особливості алгоритму стискання, який обробляє зображення квадратними блоками зі стороною 8 пікселей.
GIF - формат створений фірмою “CompuServe” спеціально для передачі растрових
зображень в глобальних мережах. Формат орієнтований на компактність і використовує
алгоритм стискання LZW, який не приводить до втрати якості. GIF підтримує індексованіь зображення і не підтримує додаткові канали, обтравочні контури і кольорові профілі.
Векторна графіка
У векторному способі кодування, геометричні фігури, криві і прямі лінії, що складають малюнок, зберігаються в пам'яті комп'ютера у вигляді математичних формул і геометричних абстракцій, таких як: коло, квадрат, еліпс і подібні фігури. Наприклад, щоб
закодувати коло, не потрібно розбивати його на окремі пікселі, а варто запам'ятати його радіус, координати центра і колір.
За допомогою комбінації декількох об'єктів можна створювати новий об'єкт. Для кожного об'єкта його розміри, кривизна і місце розташування зберігаються у вигляді числових коефіцієнтів. Завдяки цьому, з'являється можливість масштабування зображення за допомогою простих математичних операцій, зокрема, простим множенням параметрів графічних елементів на коефіцієнт масштабування і якість зображення залишається без змін. Наприклад, при масштабуванні відрізка координати опорних точок перераховуються, величина точок, які заповнюють проміжок між цими вузловими точками відрізка, залишається незмінною, а змінюється тільки кількість точок.
Використовуючи векторну графіку, можна не задумуватися над тим, готуємо ми мініатюрну емблему чи малюємо двометровий транспарант, так як робота над малюнком однакова в обох випадках.
Важливою перевагою векторного способу кодування зображень є те, що графічні файли векторної графіки мають значно менший розмір, ніж файли растрової графіки. Це
пов'язано з тим, що зберігається не саме зображення, а тільки окремі дані по об’єкту, зокрема координати опорних і керуючих точок, використовуючи які, програма кожен раз заново відтворює зображення. Крім того, опис характеристик кольору не сильно збільшує розмір файлу, оскільки, дані про колір ідентичні для всього об'єкта.
У векторній графіці легко вирішувати питання масштабування. Якщо задана товщина лінії рівна 0,15 мм, то скільки б ми не збільшували чи не зменшували малюнок, ця лінія все рівно буде мати тільки таку товщину, оскільки це один з атрибутів об’єкта, жорстко за ним закріплений. Роздрукувавши креслення на малому чи на великому аркуші паперу, ми завжди отримаємо лінії однієї і тієї ж товщини. Ця властивість векторної графіки широко використовується в картографії та в конструкторських системах автоматизованого проектування.
До недоліків векторної графіки варто віднести програмну залежність, оскільки не існує можливості створення єдиного стандартного формату, який дозволяв би вільно відкривати кожний векторний документ у будь-якій векторній програмі.
Векторна графіка може здаватися надмірно жорсткою, так як обмежена в засобах для малювання і не дозволяє отримати реалістичне зображення. Якщо спробувати описати фотографію засобами векторної графіки, то розмір отриманого файлу виявиться більшим, ніж відповідного файлу растрової графіки. Векторний принцип опису зображення не дозволяє автоматизувати введення графічної інформації, як це робить сканер чи цифрова фотокамера для піксельної графіки.
Дата добавления: 2018-05-01; просмотров: 89; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!