Wstęp do grafiki komputerowej Charakterystyka i rodzaje grafiki komputerowej. Grafika wektorowa – właściwości, przykłady. Grafika rastrowa – właściwości, przykłady. Optymalizacja plików graficznych. Jakość obrazu. Rozdzielczość. Formaty zapisu plików graficznych. Modele zapisu koloru. CMYK RGB HSB i Lab Fotografia cyfrowa. Skanowanie. Elementy obróbki obrazu.

Charakterystyka grafiki komputerowej Grafika komputerowa odzwierciedla w postaci cyfrowej ilustracje graficzne wykonane przez człowieka lub rzeczywisty obraz uzyskany za pomocą np. kamery, skanera, aparatu fotograficznego… Dzieli się ją na grafikę wektorową i grafikę rastrową .

Grafika wektorowa Składa się z figur geometrycznych. Projektowana jest przez człowieka i nie ma bezpośredniego przełożenia na obraz rzeczywisty z natury. Nazywana jest też grafiką obiektową, ponieważ tworzą ją obiekty. Mogą one nakładać się na siebie. Każdy z nich stanowi osobny element, który można modyfikować. Grafika wektorowa jest skalowalna, co oznacza, że podczas modyfikowania obrazu lub jego poszczególnych elementów, nie zmienia się jego jakość. * Właściwość ta związana jest z matematycznym zapisem poszczególnych elementów.

Grafika wektorowa cd. Grafikę wektorową można przechowywać w formatach zewnętrznych, odczytywalnych przez różne programy, np. eps, pdf, svg lub formatach formatach skojarzonych bezpośrednio z konkretnymi programami do grafiki wektorowej, np. cdr, dwg. Istnieje możliwość exportu plików grafiki wektorowej do formatów obrazów rastrowych, np. bmp, tif, jpg lub gif. Proces odwrotny jest możliwy tylko dla bardzo prostych obiektów graficznych. Nazywa się on wektoryzacją lub trasowaniem.

Najpopularniejsze programy do tworzenia grafiki wektorowej: CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, AutoCAD, Xara, Inkscape, 3Dstudio Max, Sodipodi. Sodipodi jest programem do tworzenia grafiki wektorowej. Jest wolnym oprogramowaniem rozpowszechnianym na licencji GNU GPL. Sodipodi jako macierzystego formatu zapisu plików używa SVG. Potrafi wyświetlać grafikę używając wygładzania, korzysta z kanału alfa dla uzyskania przezroczystości, obsługuje czcionki wektorowe. Inkscape jest programem do tworzenia grafiki wektorowej. Jest wolnym oprogramowaniem rozpowszechnianym na licencji GNU GPL; wykorzystuje bibliotekę GTK+ oraz gtkmm, która docelowo ma być w programie jedynym sposobem na komunikację z interfejsem graficznym. Program jest odpowiedzią na niezadowolenie części programistów z kierunku i postępu prac nad innym podobnym programem - SodiPodi. Obecnie Inkscape znacznie przewyższa możliwości swojego pierwowzoru, m.in. obsługuje tworzenie napisów wzdłuż linii, poprawiono funkcje eksportu do innych formatów - EPS (Encapsulated PostScript), PS (PostScript), EPSI (Encapsulated PostScript Interchange), AI (Adobe Illustrator), zwykły SVG, POV (POV-Ray, tylko spline'y), SVGZ (skompresowany SVG) - dodano możliwość wektoryzacji (trasowanie) rysunków "płaskich" grafiki rastrowej, za pomocą zintegrowanej wtyczki wykorzystującej program potrace. Zmieniono także interfejs z przypominającego wielookienkowe podejście wzorowane na programie grafiki rastrowej GIMP, na bardziej typowe, integrujące okno narzędzi i pole rysowania. Xara Xtreme - program do tworzenia i obróbki grafiki wektorowej. W latach 1995-2000 program nazywał się CorelXARA, a w roku 2000 nazwę zmieniono na Xara X. W 2005 przyjęto nazwę Xara Xtreme.

Grafika rastrowa Jest bardzo popularna ze względu na możliwość jej pozyskania poprzez wykorzystywanie np. kamer, skanerów, aparatów cyfrowych… Obraz rastrowy charakteryzuje zbiór pikseli, które różnią się między sobą barwą i jej intensywnością.

Jakość obrazu rastrowego O jakości obrazu rastrowego decyduje całkowita ilość pikseli (wielkość obrazu) oraz ilości informacji przechowywanych w każdym pikselu (głębia koloru). Wielkości opisujące obraz rastrowy to szerokość i wysokość obrazu (w pikselach) oraz liczba bitów opisujących kolor jednego piksela. Jakość obrazu jest uzależniona od wielkości takiego piksela. Powiększenie obrazu powoduje powiększenie rozmiarów pikseli, a więc pogorszenie jakości zdjęcia.

Rozdzielczość obrazu Dobrej jakości obraz rastrowy musi składać się z odpowiednio dobranej liczby pikseli przypadającej na jednostkę długości obrazu, określanej mianem rozdzielczości. Jednostką rozdzielczości jest dpi (dots per inch) i określa liczbę pikseli przypadającą na jeden cal długości. Rozdzielczość zależy od przeznaczenia tworzonych plików. Pliki przeznaczone do wydrukowania, uzależnioną od możliwości drukarki. Przeznaczone do tworzonych prezentacji multimedialnych, uzależnioną od rozdzielczości monitora. Do osadzenia na stronie WWW, gwarantującą dobry obraz przy możliwie najmniejszej wielkości pliku.

FORMATY ZAPISU PLIKÓW GRAFICZNYCH Podczas zapisywania grafiki rastrowej ważny jest format zapisu takiego pliku. Najistotniejsze kryteria wyboru formatu to: oszczędność miejsca na dysku, szybkość otwierania i zapisywania obrabianej grafiki, możliwość umieszczania na stronach WWW, dopasowanie do wymogów stawianych przez program, z którego korzystamy. W celu zaoszczędzenia miejsca na dysku można stosować kompresję plików. Niestety często powoduje ona utratę jakości obrazu.

Najpopularniejsze formaty zapisu plików graficznych rastrowych BMP (BitMaP) tradycyjna mapa bitowa; pliki z tym rozszerzeniem mogą być używane w systemach MS-DOS, Windows, Linux oraz OS/2 pracujących na komputerach zgodnych ze standardem IBM PC i Macintosh. TIFF (Tagged Image File Format) format opracowany z myślą o programach służących do składu publikacji i obsługiwany przez wszystkie aplikacje do edycji grafiki. Jest standardem jeśli chodzi o cyfrowe przetwarzanie obrazu. Stosowany na różnych platformach systemowych i sprzętowych. PNG (Portable Network Graphics) - format grafiki skompresowanej bezstratnej (szczególnie internetowej); obsługiwany przez większość przeglądarek WWW; obsługuje przezroczystość, znakomicie nadaje się do grafiki kolorowej 24-bitowej. JPG (Joint Photographic Experts Group) - jeden z najpopularniejszych formatów plików graficznych z kompresją stratną; zalecany do kompresji obrazów kolorowych i w odcieniach szarości; informacje tracone podczas kompresji nie wpływają znacząco na jakość obrazu, a objętość pliku może zostać zmniejszona ponad 10-krotnie; używany zarówno w sieci Internet, jak i w aparatach cyfrowych oraz skanerach; służy do zapisywania grafiki z kompresją o dowolnym współczynniku. Stopień kompresji wpływa na jakość obrazu, nie zaś na rozdzielczość. GIF (Graphics Interchange Format) - umożliwia wymianę danych pomiędzy różnymi platformami roboczymi. W formacie tym można zachowywać grafikę co najwyżej 8-bitową. Oznacza to, że mogą być wyświetlane w maksymalnie 256 kolorach. Znakomicie nadaje się do obrazu w odcieniach szarości; wykorzystuje się do tworzenia krótkich animowanych filmów rysunkowych, umieszczanych w Internecie.

Modele zapisu koloru Modele kolorów określają techniki uzyskiwania barw obrazu. Są one różne w zależności od przeznaczenia obrazu, do wyświetlenia na ekranie monitora czy też do wydruku. Stąd dwa podstawowe formaty: RGB i CMYK

CMYK Model dla potrzeb wykonywania wydruków. Wrażenie barwy uzyskuje się dzięki światłu odbitemu od zadrukowanego podłoża. Jego podstawą są cztery kolory: Cyan (niebieskozielony), Magneta (purpurowy), Yellow (żółty) i blacK (czarny). Poprzez mieszanie tych kolorów uzyskuje się dowolne barwy na powierzchni wydruku. W wyniku zmieszania trzech pierwszych kolorów uzyskuje się kolor czarny.

RGB Model dla potrzeb obrazu wyświetlanego na ekranie monitora. Składa się z trzech podstawowych kolorów: Red (czerwony), Green (zielony), Blue (niebieski). Ich zmieszanie w różnym stopniu intensywności tworzy całą paletę barw. W 24 bitowej palecie kolorów każdy kolor podstawowy zapisywany jest za pomocą 8 bitów (1 B), co oznacza, iż intensywność każdego koloru mierzy się od 0 do 255. W wyniku zmieszania wszystkich trzech kolorów podstawowych o maksymalnej intensywności uzyskuje się kolor biały. Z zapisem barw w modelu RGB wiąże się pojęcie głębokość bitowa, czyli ilość bitów przeznaczona w danym trybie RGB do zapisu wartości barwy.

HSB Model najlepiej interpretujący możliwości postrzegania kolorów przez człowieka. Hue (kolor właściwy), Saturation (nasycenie), Brightness (jasność). Właściwy kolor zawiera się w widzialnym przez człowieka spektrum kolorów zmieniających się od czerwonego przez zielony, niebieski z powrotem do czerwonego i mierzy się w skali od 0 do 360. Lab Model zawierający najszerszą zdefiniowaną matematycznie przestrzeń barw. Obejmuje wszystkie kolory przestrzeni RGB i CMYK. Używa do opisu składową luminacji lub jasności (L), kolory z palety od zielonego do czerwonego (a) i od niebieskiego do żółtego (b). Jest najważniejszym modelem barw grafiki komputerowej, wykorzystywanym do obliczeń na barwach przez systemy zarządzania barwami CMS (Color Management System).

FOTOGRAFIA CYFROWA W aparatach cyfrowych miejsce światłoczułej błony fotograficznej zastępuje światłoczuła matryca. Wykonane zdjęcia są zachowywane w pamięci aparatu, która zależy od rodzaju sprzętu. W aparatach wykorzystywane są następujące rodzaje pamięci: Smart Media, Flash Memory, Memory Stick, Compact Flash, SD i inne. Ich pojemność, w zależności od rodzaju, waha się od kilku MB do kilku GB.

FOTOGRAFIA CYFROWA cd. Ze względu na konstrukcję fotograficzne aparaty cyfrowe można podzielić na: kompaktowe o jednolitej strukturze, w których obiektyw | stanowi jedną całość z korpusem aparatu, oraz lustrzanki, które mają możliwość współpracy z różnymi wymiennymi obiektywami. Efekt, czyli wykonane zdjęcie można bezpośrednio po jego wykonaniu obejrzeć na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym i ewentualnie usunąć. Charakterystycznym parametrem aparatów cyfrowych jest ich rozdzielczość, która określa liczbę możliwych do uzyskania pikseli na wykonywanym zdjęciu. Pierwsze aparaty wykonywały zdjęcia o rozdzielczości 640x480 pikseli, a nawet niższej. Najnowsze osiągają rozdzielczość ponad 6 a nawet 12 milionów pikseli. Większość obecnie produkowanych aparatów cyfrowych ma możliwość wykonywania krótkich filmów i zdjęć panoramicznych. Choć rozdzielczość zdjęcia ma duży wpływ na jego jakość, to jednak najważniejszym elementem decydującym o jakości zdjęcia jest jego układ optyczny, czyli obiektyw. Zdjęcia wykonane aparatem cyfrowym przenosi się na dysk komputera za pośrednictwem złącza USB bezpośrednio z aparatu lub za pośrednictwem czytników kart pamięci. Jest to możliwe dzięki zainstalowanym programom (sterownikom). Wiele aparatów jest rozpoznawalnych przez system operacyjny Windows XP lub MacOSX.

Skanowanie Skaner to jedno z najczęściej spotykanych urządzeń peryferyjnych do wprowadzania obrazu do komputera. Pozwala szybko wprowadzić do pamięci komputera tekst i grafikę, przetwarzając zapis analogowy na cyfrowy. Podczas skanowania wykorzystujemy program dostarczony wraz ze skanerem. Dobieramy parametry skanowanego obrazka zgodnie z przeznaczeniem pliku, pamiętając, że wraz ze wzrostem rozdzielczości skanowanego obrazka rośnie wielkość pliku.

Najpopularniejsze programy do obróbki cyfrowej grafiki rastrowej PhotoShop, Corel Photo Paint, Paint Shop Pro, Photo Impact, Gimp, … Sodipodi jest programem do tworzenia grafiki wektorowej. Jest wolnym oprogramowaniem rozpowszechnianym na licencji GNU GPL. Sodipodi jako macierzystego formatu zapisu plików używa SVG. Potrafi wyświetlać grafikę używając wygładzania, korzysta z kanału alfa dla uzyskania przezroczystości, obsługuje czcionki wektorowe. Inkscape jest programem do tworzenia grafiki wektorowej. Jest wolnym oprogramowaniem rozpowszechnianym na licencji GNU GPL; wykorzystuje bibliotekę GTK+ oraz gtkmm, która docelowo ma być w programie jedynym sposobem na komunikację z interfejsem graficznym. Program jest odpowiedzią na niezadowolenie części programistów z kierunku i postępu prac nad innym podobnym programem - SodiPodi. Obecnie Inkscape znacznie przewyższa możliwości swojego pierwowzoru, m.in. obsługuje tworzenie napisów wzdłuż linii, poprawiono funkcje eksportu do innych formatów - EPS (Encapsulated PostScript), PS (PostScript), EPSI (Encapsulated PostScript Interchange), AI (Adobe Illustrator), zwykły SVG, POV (POV-Ray, tylko spline'y), SVGZ (skompresowany SVG) - dodano możliwość wektoryzacji (trasowanie) rysunków "płaskich" grafiki rastrowej, za pomocą zintegrowanej wtyczki wykorzystującej program potrace. Zmieniono także interfejs z przypominającego wielookienkowe podejście wzorowane na programie grafiki rastrowej GIMP, na bardziej typowe, integrujące okno narzędzi i pole rysowania. Xara Xtreme - program do tworzenia i obróbki grafiki wektorowej. W latach 1995-2000 program nazywał się CorelXARA, a w roku 2000 nazwę zmieniono na Xara X. W 2005 przyjęto nazwę Xara Xtreme.

W prezentacji wykorzystałam: Materiały szkoleniowe udostępnione przez p. Annę Koludo. Dziękuję za uwagę  Grażyna Rosiak