Лекция 2. Компьютерная графика

Компьютерная графика

Гончарова С.В., к.п.н., доцент кафедры КТиЭО, РГПУ им. А.И.Герцена

1. Понятие компьютерной графики

Под компьютерной графикой понимают процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера.

2. Виды компьютерной графики

растровая графика;
векторная графика;
фрактальная графика.

2.1. Растровая графика

Пиксел (pixel) – элементарная единица изображения в растровой графике, обычно имеющая квадратную форму.

Совокупность пикселей — растр

Принцип хранения и обработки изображения в виде матрицы точек называют растровой графикой.

Особенности растровой графики

растровое изображение всегда прямоугольной формы;
масштабирование растрового изображения может заметно ухудшить качество.

Недостатки растровых изображений

большой объем данных;
невозможность увеличения;
трудность в изменении деталей.

Назначение и характеристики пакетов растровой графики

цветокоррекция;
фотомонтаж;
ретушь;
наложение фильтров;
подготовка для печати;
адаптация для публикаций в Интернете.

2.2. Векторная «графика».

В векторной графике основным элементом изображения является линия.

Основной принцип представления векторной графики состоит в том, что описываются только основные точки изображения, а все промежуточные достраиваются между ними по определенным математическим законам.

Достоинства векторной графики:

меньший объем;
нет потери качества при масштабировании;

Примеры программ векторной графики:

Adobe Illustrator;
CorelDraw;
Draw;

2.3. Фрактальная «графика».

Фрактал - это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов.

Создание художественной фрактальной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.

Примеры фракталов:

Треугольник Серпинского;
Снежинка Коха;
множество Мандельброта;

3. Форматы графических файлов

Способ организации информации в файле носит название формата. Форматы бывают:

растровые;
векторные;
универсальные;

Bit map image - битовая карта изображения (.BMP) Относится к растровой графике. Недостаток - большой размер файлов из-за отсутствия их сжатия

Многоцветные изображения - Joint Photographic Expert Group - объединенная экспертная группа в отрасли фотографии (.JPEG). хорошо сжимает изображение, но с потерей качества

англ. Graphics Interchange Format - графический формат для обмена.GIF. Не имеет потери данных и позволяет уменьшить размер файла в несколько раз. Особенности формата GIF позволяют сохранить эффект анимации и прозрачности.

англ. Portable Network Graphic - мобильная сетевая графика .PNG. Нет потери данных, файл хорошо сжимается, поддерживает много цветов и прозрачность.

(англ. Tagged Image File Format - теговый (с пометками) формат файлов изображений .TIFF

обеспечивают сжатие с достаточным коэффициентом и возможность хранить в файле дополнительные метаданные.

4. Цветовые «модели».

Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.

Цветовые системы:

аддитивная;
субтрактивная;

4.1. Цветовая модель RGB

Совмещение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету.
Данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведения на экране, а также в графических редакторах

4.2. Цветовая модель CMYK

Модель применяется для подготовки не экранных, а печатных изображений.

Совмещение трех основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны изображение выглядит почти черным

Цветовыми компонентами этой модели являются основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого: это голубой (Cyan), пурпурный или фиолетовый (Magenta) и желтый (Yellow). Эти три цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого

4.3. Цветовая модель HSB

В модели HSB три компонента: оттенок цвета (Hue), насыщенность цвета (Saturation) и яркость цвета (Brightness).

Эта модель удобна для применения в тех графических редакторах, которые ориентирован не на обработку готовых изображений, а на создании их своими руками