Электронный учебник по компьютерной графике

6.1.  Разрешение растровой графики

 

      Качество цифрового изображения определяется многими параметрами. Одним из ключевых является понятие разрешения.

        Разрешение (resolution) – количество дискретных элементов на единицу длинны. За единицу длинны был принят дюйм (inch), равный 25,4 мм. Как было рассмотрено выше, дискретный элемент это пиксель. Таким образом, разрешение можно определить как количество пикселей в дюйме, обычно оно обозначается как ppi, что является сокращением от словосочетания pixels per inch (пикселей в каждом дюйме).

      Однако в реальной жизни связанная с разрешением терминология не так однозначна. В зависимости от устройства, на котором выводится изображение, возможно использование следующих единиц измерения разрешения:

• spi (sample per inch) – элементов на дюйм;

• ppi (pixel per inch) – пикселей на дюйм;

• dpi (dot per inch) – точек на дюйм;

• lpi (line per inch) – линий на дюйм.

 

6.2.  Виды разрешения

 

     В компьютерной графике с понятием разрешения обычно происходит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

     Разрешение экрана – это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

            Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

            Разрешение изображения – это свойство самого изображения. Оно измеряется в пикселях на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или при сканировании. Значение разрешения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим его свойством – физическим размером.

          Физический размер изображения может измеряться как в пикселях, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах).

 

 

6.3.  Цветовые палитры

 

        Цветовая палитра – это таблица данных, в которой хранится информация о том, каким кодом закодирован тот или иной цвет. Эта таблица создается и хранится вместе с графическим файлом.

      Самый удобный для компьютера способ кодирования цвета— 24-разрядный, True Color. В этом режиме на кодирование каждой цветовой составляющей R (красной), G (зеленой) и В (синей) отводится по одному байту (8 бит). Яркость каждой составляющей выражается числом от 0 до 255, и любой цвет из 16,5 миллионов компьютер может воспроизвести по трем кодам. В этом случае цветовая палитра не нужна, поскольку в трех байтах и так достаточно информации о цвете конкретного пикселя.

       Индексная палитра. Существенно сложнее обстоит дело, когда изображение имеет только 256 цветов, кодируемых одним байтом. В этом случае каждый цветовой оттенок представлен одним числом, причем это число выражает не цвет пикселя, а индекс цвета (его номер). Сам же цвет разыскивается по этому номеру в сопроводительной цветовой палитре, приложенной к файлу. Такие цветовые палитры еще называют индексными палитрами. Разные изображения могут иметь разные цветовые палитры. Например, в одном изображении зеленый цвет может кодироваться индексом 64, а в другом изображении этот индекс может быть отдан розовому цвету.

        Фиксированная палитра. В тех случаях, когда цвет изображения закодирован двумя байтами (режим High Color), на экране возможно изображение 65 тысяч цветов. Разумеется, это не все возможные цвета, а лишь одна двести пятьдесят шестая доля общего непрерывного спектра красок, доступного в режиме True Color. В таком изображении каждый двухбайтный код тоже выражает какой-то цвет из общего спектра. Но в данном случае нельзя приложить к файлу индексную палитру, в которой было бы записано – какой код какому цвету соответствует, поскольку в этой таблице было бы 65 тысяч записей, и ее размер составил бы сотни тысяч байтов. Вряд ли есть смысл прикладывать к файлу таблицу, которая может быть по размеру больше самого файла. В этом случае используют понятие фиксированной палитры. Ее не надо прикладывать к файлу, поскольку в любом графическом файле, имеющем шестнадцатиразрядное кодирование цвета, один и тот же код всегда выражает один и тот же цвет.

      Безопасная палитра. Термин безопасная палитра используют в web-графике. Поскольку скорость передачи данных в Интернете пока оставляет желать лучшего, для оформления web-страниц не применяют графику, имеющую кодирование цвета выше 8-разрядного. При этом возникает проблема, связанная с тем, что создатель web-страницы не имеет ни малейшего понятия о том, на какой модели компьютера и под управлением каких программ будет просматриваться его произведение. В связи с этим было принято следующее решение. Все наиболее популярные программы для просмотра web-страниц (браузеры) заранее настроены на некоторую одну фиксированную палитру. Если разработчик web-страницы при создании иллюстраций будет применять только эту палитру, то он может быть уверен, что пользователи всего мира увидят рисунок правильно. В этой палитре не 256 цветов, как можно было бы предположить, а лишь 216. Это связано с тем, что в Интернете работают люди с разными компьютерами, а не только с IBM РС, и не все компьютеры могут воспроизводить 256 цветов. Такая фиксированная палитра, жестко определяющая индексы для кодирования 216 цветов, называется безопасной палитрой.

 

6.4.  Основные редакторы растровой графики

 

     Существует множество различных графических редакторов. Некоторые из них, такие как Adobe PhotoShop, предназначены для профессиональной работы с графикой. Это коммерческие продукты, которые стоят немалых денег. Другие, например Paint, встроенный в ОС Windows, доступны для работы даже маленькому ребенку, но и возможности у них не велики.

       В ОС Linux на данный момент представлен весь спектр графических редакторов. Первое место среди них, бесспорно, занимает мощнейший редактор GIMP, обладающий инструментами как для создания десятков разновидностей форматов растровой графики, так и средствами подготовки векторной графики. В его состав входит уникальный редактор фрактальной графики, позволяющий создавать настоящие произведения искусства. Следует также отметить, что как и большинство Linux-приложений, редактор GIMP распространяется бесплатно, что также является немаловажным плюсом в пользу его применения.

             Редактор GIMP

          GIMP – это мощный профессиональный графический редактор с массой вспомогательных программ. Само название GIMP является аббревиатурой GNU Manipulation Image Program и переводится на русский язык как программа обработки изображений.

       Первая версия GIMP была выпущена в феврале 1996 г. и оказала большое влияние как первая действительно профессиональная и бесплатная программа обработки изображений, которая могла конкурировать с большими коммерческими графическими редакторами. GIMP постоянно развивается: появляются версии программы с новыми функциональными возможностями.

       Разработчики программы постарались включить в нее все, начиная с основных средств рисования и редактирования, без которых не обходится ни один графический редактор, и заканчивая самыми современными средствами обработки изображений. GIMP включает все те средства, которые есть в программе Photoshop, и «понимает» формат файлов, используемый в этой программе, так что пользователи Photoshop могут легко перейти на использование GIMP. Есть версия этого редактора для ОС Windows.

        Имеются в ОС Linux и другие графические редакторы, более специализированные для работы с тем или иным форматом графики. Среди них:

• XPaint – редактор растровой графики, похожий на Paint, но содержащий массу дополнительных возможностей;

• KPaint – встроенный в KDE редактор растровой графики, менее функционален чем XPaint;

• KDE Icon Editor – редактор растровой графики, предназначенный для создания пиктограмм.Сайт программы: www.gimp.org; www.gimp.ru.

             Редактор Paint

      Этот редактор является одним из самых простых графических редакторов в среде MS Windows. Он появился в версии Windows 95 и с тех пор не изменился. Paint (в переводе с английского означает краска) представляет собой простой однооконный редактор растровой графики, который, тем не менее, позволяет создать достаточно сложный рисунок.

     Программа включает средства для построения прямых и кривых линий, эллипсов и окружностей, прямоугольников, квадратов и многоугольников (как контурных, так и закрашенных). Есть инструменты для выделения фрагмента рисунка, заливки замкнутой области цветом, а также инструменты, имитирующие рисование кистью и пульверизатором. Имеется возможность создания надписи и задания толщины линии.

     Доступны и некоторые операции преобразования рисунка, а именно: зеркальное отображение относительно горизонтальной и вертикальной осей, инвертирование и замена цветов, сжатие, растяжение и наклон. Однако в Paint совершенно отсутствуют разного рода эффекты и фильтры. Кроме того, этот редактор поддерживает всего несколько форматов файлов.

                 Редактор Adobe Photoshop

    Среди графических редакторов является стандартом де-факто. Производится, распространяется и поддерживается компанией Adobe. Это мощный и гибкий инструмент, удовлетворяющий требованиям почти любого пользователя – от новичка, знакомящегося с компьютерной графикой, до опытного профессионала-дизайнера. Богатые возможности по обработке графических файлов всех популярных форматов, наличие удобного и интуитивно понятного интерфейса, принцип открытой архитектуры, позволяющий другим компаниям свободно разрабатывать дополнительные модули делают Photoshop безусловным лидером.

       Для работы с анимированной графикой пользователю предоставляется отдельная программа ImageReady, включенная в дистрибутив Photoshop.

                 Сайт программы: www.adobe.com/products/photoshop.