Grafika Rastrowa

Spis treści Czym jest grafika rastrowa? Cechy grafiki rastrowej Pojęcia Modele barw Głębia bitowa Rozszerzenia obrazów Przykładowe programy do obróbki

Czym jest grafika rastrowa? Grafika rastrowa (raster graphic) - zwana również grafiką bitmapową, jest wykorzystywana do tworzenia prostych obiektów graficznych oraz obróbki obrazów cyfrowych, np. zdjęć pochodzących z cyfrowego aparatu fotograficznego lub skanera.

Obraz rastrowy składa się ze zbioru małych, odrębnych, ułożonych obok siebie punktów tej samej wielkości, tak zwanych pikseli. Są one wyraźnie widoczne przy dużym powiększeniu obrazu.

Cechy grafiki rastrowej Wraz ze wzrostem rozdzielczości rośnie jakość Wraz ze wzrostem jakości rośnie objętość Słabo się skaluje Obrazy wyglądają bardziej realnie niż obrazy wektorowe Używana jest powszechnie w Internecie

Pojęcia zw. z grafiką rastrową Barwa – wrażenie wzrokowe, wywołane w mózgu przez padające na oko promieniowanie świetlne. Przyjmuje się, że ludzkie oko rejestruje fale z zakresu 400-700nm

Pixel – element obrazu (picture element) jest najmniejszym elementem obrazu cyfrowego spoglądając na obraz cyfrowy o normalnej rozdzielczości oko ludzkie nie dostrzega pojedynczych pixeli ale ich całe grupy o zbliżonej kolorystyce. Zazwyczaj mają kształt kwadratu, ich cechą charakterystyczną jest monochromatyczność. Piksele są ułożone równo w wierszach i kolumnach, tworząc siatkę zwaną rastrem lub mapą bitową (bitmapą).

Modele Barw W grafice komputerowej jest wymagane precyzyjne określanie kolorów, gdyż potoczne nazwy są niewystarczające i nie identyfikują koloru jednoznacznie. Dlatego do opisu kolorów używanych w grafice cyfrowej służą modele barw. Każdy model barw ma własną przestrzeń kolorów, a co za tym idzie - własny zakres kolorów możliwych od uzyskania oraz własny sposób ich tworzenia i identyfikowania. Wyróżnia się następujące modele barw: RGB i HSB (HSL) - wykorzystywane w urządzeniach wyświetlających, np. w monitorach komputerów; CMY i CMYK - wykorzystywane w urządzeniach drukujących;

Model HSB (HSL) Podstawą modelu HSB jest sposób postrzegania kolorów przez człowieka. Barwę modelu HSB opisują trzy atrybuty: H (Hue) - kolor, inaczej barwa, odcień lub ton, np. czerwony, zielony, niebieski - obejmuje wszystkie kolory tęczy: od czerwonego do fioletowego i jest wyrażany w stopniach od 0 do 360°; S (Saturation) - nasycenie - oznacza siłę koloru, czyli stosunek szarości do czystego odcienia; mówiąc inaczej, określa stopień nasycenia (czystość) barwy od 0% (szary) do 100% (czysty kolor, pełne nasycenie); B (Brightness) - jasność - określa poziom jasności (jaskrawości) barwy; czy barwa jest bliższa bieli, czy czerni; inaczej - określa udział bieli w danym kolorze od 0% (czarny) do 100% (biały). Często litera B jest zastępowana literą L (Lightness) oznaczającą jasność lub literą V (Value) oznaczającą wartość. W modelu HSB nie występuje mieszanie kolorów składowych, jak np. w modelu RGB.

Model RGB Model RGB wynika z właściwości ludzkiego oka, w którym wrażenie widzenia dowolnej barwy można wywołać przez wymieszanie w ustalonych proporcjach trzech wiązek światła — czerwonej, zielonej i niebieskiej. RGB jest podstawowym modelem wykorzystywanym do interpretowania barw na urządzeniach wyświetlających obraz, np. monitorach komputerów i telewizorach, oraz na urządzeniach analizujących obraz, np. skanerach i cyfrowych aparatach fotograficznych. Model RGB składa się z trzech kolorów podstawowych, od których pochodzi jego nazwa: R - Red (czerwony), G - Green (zielony) i B - Blue (niebieski).

Jest to tzw. model addytywny, w którym podczas mieszania addytywnego (dodawania składowych koloru w celu wytworzenia bieli) stosowanego do mieszania świateł, z kolorów podstawowych powstają kolory wtórne zwane także złożonymi, pochodnymi lub wynikowymi. Na przykład z połączenia barw podstawowych zielonej i czerwonej powstaje barwa żółta. W zależności od intensywności poszczególnych barw podstawowych otrzymujemy różne barwy i odcienie kolorów wynikowych.

Każda barwa podstawowa przyjmuje wartość z zakresu od 0 - kolor czarny do 255 - kolor biały. Jeśli więc wszystkie barwy podstawowe przyjmą wartość minimalną, czyli R = 0, G = 0, B = 0, to kolorem wynikowym będzie czarny, jeśli natomiast wszystkie barwy podstawowe przyjmą wartość maksymalną, czyli R = 255, G = 255, B = 255, to kolorem wynikowym będzie biały.

Modele barw CMY i CMYK Model CMY składa się z trzech barw podstawowych: cyan (C) - turkusowy, magenta (M) - purpurowy, yellow (Y) – żółty. Na ich podstawie są tworzone pozostałe barwy. Jak już zostało powiedziane, barwy CMY są przeciwstawne do barw RGB i tak: barwą przeciwstawną do barwy czerwonej jest cyjan (niebieskozielona), do zielonej - magenta (purpura), do niebieskiej – yellow (żółta). Model CMYK, oprócz barw CMY, zawiera barwę black- czarna, oznaczaną literą K w celu odróżnienia jej symbolu od niebieskiego (blue). Barwa czarna stanowi uzupełnienie barw CMY. Teoretycznie z kolorów CMY można otrzymać kolor czarny, ale w rzeczywistości otrzymamy odcień brązu. Użycie koloru czarnego poprawia więc kontrast i jakość wydruku.

Modele CMY i CMYK są powszechnie wykorzystywane w urządzeniach drukujących za pomocą farb, tonerów, atramentów w drukarkach, kserokopiarkach i innych specjalistycznych maszynach drukujących wykorzystywanych w przemyśle poligraficznym. Modele CMY i CMYK są przeciwstawne do modelu RGB, gdyż kolory uzyskuje się w procesie mieszania subtraktywnego, a więc odejmowania składowych koloru w celu wytworzenia czerni, a nie dodawania składowych koloru w celu wytworzenia bieli, jak w przypadku RGB.

Głębia bitowa Głębia bitowa, inaczej głębia koloru (color depth), jest podstawowym parametrem obrazu cyfrowego. Oznacza liczbę barw możliwych do uzyskania w obrazie, a w przypadku urządzeń wyświetlających, np. monitorów, do odwzorowania. Określa ile bitów pamięci zostało przydzielonych do każdego piksela obrazu w celu zapisania informacji o jego barwie. Im większa liczba bitów przeznaczonych do zapisania każdego piksela obrazu, tym większa paleta kolorów, a co za tym idzie -jakość obrazu.

Standardy głębi bitowej

Rozszerzenia grafiki rastrowej BMP (skrót od BitMaP) - standardowy format plików grafiki rastrowej (bitmapowej) wykorzystywany powszechnie w systemach z rodziny Windows, pierwotnie opracowany dla systemu OS/2, jako nieopatentowany obsługiwany także przez pozostałe systemy operacyjne. Obrazy są zapisywane bez jakiejkolwiek kompresji w jednej z palet: 1-, 4-, 8- lub 24-bitowej na piksel. Format BMP obsługuje tylko tryb RGB, a pliki mają duże rozmiary. BMP nie obsługuje żadnych dodatkowych opcji, takich jak np. kanał alfa. JPEG (Joint Photographic Experts Group) - jeden z najpopularniejszych formatów plików graficznych, zapisuje obrazy z 24-bitową głębią kolorów. Charakterystyczną cechą formatu jest zastosowanie kompresji stratnej, która kosztem bezpowrotnej utraty części szczegółów obrazu, z reguły niezauważalnej dla ludzkiego oka, zapewnia niewielki rozmiar plików. Poziom kompresji, a tym samym stopień straty jakości obrazu, może być regulowany.

GIF (Graphics Interchange Format) - format pliku graficznego stworzony w 1987 r., stosowany do zapisu plików zawierających proste obrazy o niewielkiej liczbie kolorów i z dużymi kontrastami, np. ikony, rysunki typu CilpArt, linie, ramki, wykresy. Dodatkowo format GIF pozwala na zapisywanie i automatyczne odtwarzanie prostych animacji, stąd pliki tego typu są powszechnie używane na stronach WWW. PNG (Portable Network Graphics) - opracowany w 1995 r. jako alternatywa dla GIF, po roszczeniach patentowych do formatu GIF i TIF. W założeniach ma to być otwarty standard z przeznaczeniem do serwisów internetowych. Format PNG jest wykorzystywany do zapisu pojedynczych plików graficznych, w tym zdjęć, nie obsługuje plików animacji. Zaletą PNG jest wysoki stopień kompresji bezstratnej i tworzenie plików niewielkich rozmiarów. W odróżnieniu od GIF, format PNG obsługuje obrazy 24-bitowe i pozwala uzyskać przezroczyste tło bez postrzępionych krawędzi.

TIFF (Tagged Image File Format) - standardowy, uniwersalny i jeden z najbardziej rozpowszechnionych formatów plików grafiki bitowej. Służy do zapisywania zdjęć i grafiki o bardzo dużej jakości, tworząc jednocześnie bardzo duże pliki. Umożliwia wykorzystanie kompresji bezstratnej, a także stosowanie kompresji stratnej. Każdy piksel obrazu jest opisany za pomocą 24-bitowego koloru, pozwala na zapisywanie obrazów stworzonych w różnych trybach, skalach szarości oraz głębiach bitowych. Przechowuje ścieżki i kanały alfa odpowiadające za przezroczystość, profile kolorów i komentarze tekstowe. Umożliwia także zapisywanie dokumentów wielostronicowych, zawierających wiele obrazów, oraz obrazów wielowarstwowych, dzięki czemu jest doskonałym formatem roboczym. Formatu TIF należy używać do zapisu dokumentów skanowanych.

Przykładowe programy do obróbki grafiki rastrowej By Flaku 17.05.2012 Gimp 3

Photoshop CS4