Počítačová grafika

Dva typy počítačové grafiky Bitmapová (rastrová) Základní prvek – PIXEL (bod) Do souboru se každému bodu ukládá pouze jeho barva Vektorová Základní prvek – OBJEKT (čára, elipsa, obdélník, křivka) Do souboru se každému objektu ukládá jeho typ, pozice, rozměry, barva čáry, barva výplně…

Zdroje obrázků Bitmapový obrázek: plošný scanner digitální fotoaparát bitmapový editor Vektorový obrázek: trasovací program z bitmapy vektorový editor

Bitmapová grafika rozměry obrázku se měří v pixelech šířka x výška pozice se určuje v pixelech souřadnice X, souřadnice Y 200pix 100pix

rozměry objektů se měří v cm/mm pozice objektů se určuje v cm/mm Vektorová grafika rozměry objektů se měří v cm/mm pozice objektů se určuje v cm/mm 2cm 4cm

Kvalita při změně velikosti Bitmapový obrázek Ztráta kvality Vektorový obrázek Bez ztráty kvality

Kvalita při změně velikosti Bitmapový obrázek Ztráta kvality Vektorový obrázek Bez ztráty kvality

Konverze a kombinace grafiky Z vektorového obrázku lze vytvořit bitmapový exportem z vektorového programu, nebo v kvalitě rozlišení obrazovky lze vektorový obrázek zobrazený na ploše monitoru "odchytit" do schránky klávesou PrintScreen (případně Alt+PrintScreen jen aktivní okno), ze schránky pak vložit do libovolného bitmapového editoru. Vektorovou i bitmapovou grafiku lze i zároveň zpracovávat v mnoha programech (kancelářské programy, profesionální grafické editory).

Základní výstupní zařízení PC Monitor Tiskárna Obě zařízení jsou bitmapová - zobrazují pixely/body Kvalita zobrazení (jemnost detailů) je dána velikostí bodu (kapky inkoustu) a nazývá se ROZLIŠENÍ. Měří se v jednotkách DPI (Dot Per Inch)

Kvalita (rozlišení) běžných zařízení Projektor na plátně 10 dpi Monitor 100 dpi Tablet iPad 265dpi Tiskárna 1200 dpi

Zobrazení vektorové grafiky na bitmapovém výstupním zařízení Vektorová čára se musí rozdělit do jednotlivých bodů: Proto je doplněna pomocí antialiasingu o světlejší body, které sice sníží ostrost, ale zlepší dojem. Takto zobrazená čára ale vypadá zubatě

Co se ukládá do souboru Bitmapový obrázek rozměry bitmapy, barevná hloubka barvy všech pixelů soubor je velký, musí používat komprimaci čím víc bodů, tím větší kvalita obrázku Vektorový obrázek typ, rozměry, pozice a vlastnosti všech objektů soubor je malý kvalita obrázku je teoreticky nekonečná skutečná kvalita je dána kvalitou výstupního zařízení

Komprimace bitmapových obrázků Bezztrátová komprimace vhodná pro jednoduché obrázky - schémata, loga, kliparty obrázky mají většinou málo barev obrázky mají velké stejnobarevné plochy GIF (max 256 barev) PNG Ztrátová komprimace vhodná pro složité obrázky s velkým množstvím různobarevných detailů - typicky fotky dochází ke ztrátě kvality v obrázku se objevuje šum a JPEG artefakty JPG/JPEG 16,7 mil. barev

Jednoduchý bitmapový obrázek například logo v souboru Bezztrátová komprimace GIF (max 256 barev) PNG v původní kvalitě Ztrátová komprimace JPG/JPEG 16,7mil. Barev ztráta kvality, šum, JPEG artefakty

Jednoduchý bitmapový obrázek schéma zapojení v souboru Bezztrátová komprimace GIF (max 256 barev) PNG v původní kvalitě Ztrátová komprimace JPG/JPEG 16,7mil. Barev ztráta kvality, šum, JPEG artefakty

Složitý bitmapový obrázek v souboru Bezztrátová komprimace soubor zabírá víc místa GIF 50KB PNG 100KB Ztrátová komprimace ztráta kvality zanedbatelná JPG 13KB

Způsob digitalizace barev Bílé světlo lze rozložit do barevného spektra duhy Ze základních barev duhy lze opět složit bílé světlo

Barevný model RGB R – red - červená G – green - zelená B – blue - modrá Používá se u monitorů, projektorů, televizorů, které vydávají světlo z vlastního zdroje Také se používá u scannerů, digitálních fotoaparátů a kamer, které vyhodnocují barvu dopadajícího/odraženého světla

Tvorba barev RGB Výsledné barvy se tvoří sčítáním jednotlivých barevných složek, barva je určena trojicí čísel udávajících jas dané barevné složky Nulové hodnoty jasu všech složek = černá Maximální hodnoty jasu všech složek = bílá Různou úrovní jasu jednotlivých složek se tvoří libovolná barva

Barevný model CMY C – cyan - azurová M – magenta - fialová Y – yellow - žlutá Používá se u tiskáren, které tisknou na bílý papír barevné inkousty/tonery Viditelná barva je pak dána barvou odraženého světla od potištěného papíru: inkoust některé barvy pohltí a některé odrazí

Tvorba barev CMY Výsledné barvy se tvoří odečítáním barevných složek od bílé barvy dopadajícího světla, barva je určena trojicí čísel udávajících stupeň pohlcení doplňkové barvy například Y udává stupeň pohlcení modré, takže se odrazí zelená a červená =žlutá Nulové hodnoty pohlcení – bílá Maximální hodnoty pohlcení – černá

Tiskárnový model CMYK Protože tiskárny často potřebují tisknout černou barvou (texty, schémata...), na kterou by musely využít všechny tři inkousty CMY, používají navíc ještě černý inkoust blacK

CMYK na tiskárně neumí zajistit tak jasné barvy jako RGB na monitoru RGB x CMYK Dithering Tiskárna neumí inkoustem nastavovat stupeň pohlcení, každý jeden bod obrázku je tedy složen z matice malých jednobarevných teček, které oko nerozliší CMYK na tiskárně neumí zajistit tak jasné barvy jako RGB na monitoru

Barevná hloubka obrázků Maximální počet barev bitů / pixel Popis 2 1 Černobílý B/W 16 4 Základní barvy 256 8 Paleta barev 16,7 milionů 24 True Color – věrné barvy 281 bilionů 48 Deep Color Speciální režim grafické karty, A = průhlednost 16,7 milionů 32 RGBA

Maximální možný počet barev v obrázku Barevná hloubka Maximální možný počet barev v obrázku skutečný počet barev 163896 Dithering