Основные подходы к изучению понятий. Кодирование цвета, разрешение - Методические особенности изучения темы "Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов" в курсе информатики в школе

Кодирование цвета

Кодируется цвет графических изображений с помощью бит. Количество бит, с помощью которых закодирован цвет называют битовой глубиной изображения. Обычно принимают глубину в 1, 4, 8, 16, 24 и 32 бита, что соответствует (21,24,28,216,224, 232) 2, 16, 256, 65.536 (Highcolor), 16.777.216 (Truecolor), 4.294.967.296 возможным цветовым оттенкам. Кодирование осуществляется в соответствии с определенной цветовой моделью. В RGB для каждого из трех цветов выделяется канал в 1 байт (8 бит), где интенсивность каждого из цветов может принимать значения от 0 до 255. визуальный дизайн фрактальный трехмерный

Разрешение

Для растровых изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. При этом следует различать: - разрешение оригинала; - разрешение экранного изображения; - разрешение печатного изображения. Разрешение оригинала Разрешение оригинала измеряется в точках на дюйм (dotsperinch - dpi) и зависит от требований к качеству изображения и размеру файла, способу оцифровки и создания исходной иллюстрации, избранному формату файла и другим параметрам. В общем случае действует правило: чем выше требование к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала. Разрешение экранного изображения. Для экранных копий изображения элементарную точку растра принято называть пикселем. Размер пикселя варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешение оригинала и масштаб отображения. Мониторы для обработки изображений с диагональю 20-21 дюйм, как правило, обеспечивают стандартные экранные разрешения 640х480, 800х600, 1024х768,1280х1024,1600х1200,1600х1280, 1920х1200, 1920х1600 точек. Расстояние между соседними точками люминофора у качественного монитора составляет 0,22 - 0,25 мм. Для экранной копии достаточно разрешения 72 dpi, для распечатки на цветном или лазерном принтере 150-200 dpi, для вывода на фотоэкспонирующем устройстве 200-300 dpi. Установлено эмпирическое правило, что при распечатке величина разрешения оригинала должна быть в 1,5 раза больше, чем линиатура растра устройства вывода. В случае, если твердая копия будет увеличена по сравнению с оригиналом, эти величины следует умножить на коэффициент масштабирования. Разрешение печатного изображения Разрешение печатного изображения и понятие линиатуры. Размер точки растрового изображения как на твердой копии (бумага, пленка и т. д.), так и на экране зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (linesperinch - lpi) и называется линиатурой. Размер точки растра рассчитывается для каждого элемента и зависит от интенсивности тона в данной ячейке. Чем больше интенсивность, тем плотнее заполняется элемент растра. То есть, если в ячейку попал абсолютно черный цвет, размер точки растра совпадет с размером элемента растра. В этом случае говорят о 100% заполняемости. Для абсолютно белого цвета значение заполняемости составит 0%. На практике заполняемость элемента на отпечатке обычно составляет от 3 до 98%. При этом все точки растра имеют одинаковую оптическую плотность, в идеале, приближающуюся к абсолютно черному цвету. Иллюзия более темного тона создается за счет увеличения размеров точек и, как следствие, сокращения пробельного поля между ними при одинаковом расстоянии между центрами элементов растра. Такой метод называют растрированием с амплитудной модуляцией. При выводе копии изображения на принтере или полиграфическом оборудовании линиатуру растра выбирают, исходя из компромисса между требуемым качеством, возможностями аппаратуры и параметрами печатных материалов Для лазерных принтеров рекомендуемаялиниатура составляет 65 - 100 lpi, для газетного производства - 65-85 lpi, для книжно-журнального - 85 - 133 lpi, для художественных и рекламных работ - 133 - 300 lpi. При печати изображений с наложением растров друг на друга, например многоцветных, каждый последующий растр поворачивается на определенный угол. Традиционными для цветной печати считаются углы поворота: 105 градусов для голубой печатной формы, 75 градусов для пурпурной, 90 градусов для желтой и 45 градусов для черной. При этом ячейка растра становится косоугольной, и для воспроизведения 256 градаций тона с линиатурой 150 lpi уже недостаточно разрешения 16*150=2400 dpi. Поэтому для фотоэкспонирующих устройств профессионального класса принято минимальное стандартное разрешение 2540 dpi, обеспечивающее качественное растрирование при разных углах поворота растра. о

Масштабирование

Масштабирование заключается в изменении вертикального и горизонтального размеров изображения. Масштабирование может быть пропорциональным - в этом случае соотношение между высотой и шириной рисунка не изменяется, а меняется общий размер, и непропорциональным - в этом случае оба измерения изменяются по-разному. Масштабирование векторных рисунков выполняется просто и без потери качества. Так как объекты векторной графики создаются по их описаниям, то для изменения масштаба векторного объекта, достаточно изменить его описание. Например, чтобы увеличить в два раза векторный объект, следует удвоить значение, описывающее его размер. Масштабирование растровых рисунков является намного более сложным процессом, чем для векторной графики, и часто сопровождается потерей качества. При изменении размеров растрового изображения выполняется одно из следующих действий: - одновременное изменение размеров всех пикселов (в большую или меньшую сторону); - добавление или убавление пикселов из рисунка для отражения производимых в нем изменений, называемых выборкой пикселов в изображении. По своей сути масштабирование не меняет физические размеры графического файла, поскольку не воздействует ни на один из параметров (число точек, глубина цвета), от которых зависит его значение, а только меняет экранное или печатное разрешение изображения.

Дискретизация

В отличие от масштабирования дискретизация - это операция, которая вмешивается в структуру изображения, изменяя число точек. В растровой графике получили распространение три основных метода дискретизации, которые различаются между собой скоростью работы и точностью результатов. NearestNeighbor (Метод ближайшего соседа). Самый простой метод интерполяции, обладающий высокой скоростью работы и результатами не самого высокого качества. В качестве образца для нового пикселя берутся характеристики его ближайшего фактического соседа. Метод дает неплохие результаты для областей с регулярной геометрией, например прямых линий, прямоугольников и пр. Bilinear (Билинейная интерполяция). Этот метод несколько сложнее в реализации, но дает лучшие результаты по сравнению с методом NearestNeighbor. Параметры новой точки рассчитываются усреднением цветовых или тоновых характеристик соседних действительных пикселов изображения. Свои преимущества метод показывает при уменьшении количества точек изображения. Рациональной областью его применения является обработка изображений среднего качества. Bicubic (Бикубическая интерполяция). Это лучший метод интерполяции. Новые точки рассчитываются по существующим соседям на основе несколько более сложных алгоритмов, чем в предыдущем методе. В результате дискретизация выполняет глубокую перестройку изображения, при определенных условиях воздействуя на каждый его пиксель.

Похожие статьи




Основные подходы к изучению понятий. Кодирование цвета, разрешение - Методические особенности изучения темы "Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов" в курсе информатики в школе

Предыдущая | Следующая