Počítačová grafika, prezentace (základní pojmy a principy z oblasti počítačové grafiky, grafické a multimediální formáty, jejich vlastnosti a způsoby využití, základní zásady správné úpravy grafických dokumentů)

Úvod Počítačovou grafikou rozumíme vše, co zpracovává počítač a co lze sledovat očima. Při práci s počítačovou grafikou řešíme několik okruhů problémů. Za prvé, jak získat zdrojová data. Za druhé, jak reprezentovat obraz. Za třetí, jak ukládat příslušné datové soubory a jaká je jejich velikost. Za čtvrté, jakým způsobem a na jakém zařízení grafiku zobrazit.

Co všechno lze považovat za počítačovou grafiku: technické výkresy digitální fotografie fonty, textová grafika 2D a 3D herní grafika prostředí operačního systému (plocha, ikony, pohyb oken) www stránky tiskové výstupy atd. Podle způsobu uložení obrazové informace rozlišujeme dva základní typy počítačové grafiky: vektorovou a rastrovou.

Vektorová grafika Ukládá návod, jak obraz vytvořit. Základem jsou objekty (úsečky, kružnice, přímky). Můžeme si představit, že při vykreslování vektorového obrázku čte počítač zhruba toto: "Sestroj žlutou kružnici o poloměru 15 mm a šířce 1 mm, přes její střed veď zelenou přímku o tloušťce 2 mm." Typicky se využívá pro technické výkresy. Výhody: Možnost libovolné změny velikosti obrázku bez ztráty kvality Malá velikost pro čárovou (kreslenou) grafiku Nevýhody: Pro většinu zobrazovacích zařízení je nutno ji převést na rastrový obrázek Neexistuje jednotný formát -> problémy s otvíráním a přenosem souborů Typické přípony souborů: pdf, ps - soubory původně určené pro tiskárny, existují pro ně zdarma prohlížeče, zejména Adobe Reader ttf - soubory obsahující definici fontů zmf (soubory Zoner Calista), dwg (AutoCAD), cdr (Corel Draw!) a mnoho dalších

Rastrová grafika Jinak také zvaná bitmapová. Ukládá mapu barev jednotlivých bodů obrazu. Můžeme si představit, že počítač při vykreslování čte zhruba toto: "Bílá, bílá, červená, červená, bílá, bílá, další řádek, bílá, červená, bílá, bílá, červená, bílá, další řádek ..." Typicky se používá pro fotografie. Výhody Malá velikost pro fotografie Jednoduché zobrazení Nevýhody Problematická změna měřítka Typické přípony souborů: bmp, jpg, tiff, raw, gif, png

Rozlišení Rozlišení je v počítačové grafice pojem s několika významy. U monitorů (běžných i LCD) se jím myslí rozměr obrazovky měřený počtem zobrazených bodů (pixel, px). Rozlišení 1024x768 px tedy znamená, že na obrazovce se zobrazuje rastrový obrázek, jehož delší strana má 1024 bodů a kratší 768 bodů. U tiskáren se pojmem rozlišení rozumí hustota bodů při tisku. Měří se v jednotkách dpi(dots per inch, teček na palec - pro připomenutí, palec je 2,54 cm). Optimální rozlišení pro fotografii se udává 300 dpi, tj. 300 teček na 2,54 cm; pro text stačí 75dpi. U skenerů rozlišení v dpi říká, kolik bodů je vytvořeno ve vznikajícím souboru z obrázku dané velikosti. Při rozlišení 300 dpi bude obrázek o velikosti 2,54x2,54 cm převeden na bitmapu o rozměrech 300x300 px. Rozlišení digitálních fotoaparátů říká, kolik bodů má výsledná fotografie (zhruba řečeno, kolik světlocitlivých buněk má snímač). Udává se v megapixelech (Mpx). Protože mají snímače poměr stran 4:3, je velikost fotografie 4d x 3d, kde d je odmocnina z výrazu (rozlišení v px)/12.

Barvové modely a barevná hloubka Počítač je digitální zařízení. To znamená, že pracuje s čísly ve dvojkové soustavě. Je otázkou, jak převést barvu na čísla, a odpovědí jsou barvové modely. Nejpoužívanější je model RGB, který jakoukoliv barvu vyjadřuje jako kombinaci tří světel - červeného (Red), zeleného (Green) a modrého (Blue) - různé intenzity. Intenzita je reprezentována celým číslem, obvykle v rozsahu 0 až 255. Jsou-li všechna světla zhasnuta, vnímáme černou barvu, svítí-li všechna na maximum, vidíme bílou barvu. Tento model se používá zařízení, která svítí (monitory, dataprojektory), a u digitálních fotoaparátů. RGB model je za pomoci spousty obrázků podrobněji vysvětlen na serveru Digimanie Druhým používaným modelem je model CMY(K). Ten využívá kombinaci tří barev - azurové (Cyan), fialové (Magenta) a žluté (Yellow). Bez použití barev vidíme bílou (přesněji vidíme barvu podložky), při použití všech tří s maximální intenzitou vzniká černá. Tento model používají tiskárny. Z úsporných důvodů se do nich přidává ještě zásobník čené (blacK) barvy. Výše uvedené modely odpovídají skutečnému způsobu vzniku barvy. Existují i modely určené zejména pro definování barev v prostředí grafických programů, např. HSL - barevný tón (Hue), sytost barvy (Saturation), světlost (Lightness). Na stránkách Mgr. Jiřího Doležala najdete více informací o barvových modelech. Porovnání velikosti RGB a CMYK prostoru s gamutem lidského oka Barevná hloubka je číslo, které udává kolik informací obsahuje jeden bod. Udává se v bitech. Nejčastěji používané soubory typu jpg pracují s 24 bitovou barevnou hloubkou. Na každou z barev RGB tak připadá 8 bitů (tj. jeden byte, čteno "bajt"). To stačí na reprezentaci 256 odstínů, celkem dostáváme asi 16,7 miliónů zobrazitelných barev. Problémem barevných prostorů je jejich různost. Každý z nich totiž popisuje odlišnou množinu barev (tak zvaný gamut), která je navíc vždy menší než množina barev rozeznatelných okem. Na monitoru tedy lze zobrazit netisknutelnou barvu a naopak. Tento efekt je nejvýraznější v oblasti odstínů zelené a v oblastech jemných světlých přechodů (obloha).

Komprese Obrázky se na disk ukládají ve formě souborů. Jelikož je velikost disků omezena, je třeba se zabývat velikostí těchto souborů. Ta může být poměrně značná, např. fotografie 10x15 cm skenovaná při rozlišení 300 dpi při 24 bitové barevné hloubce má datovou velikost (10/2,5)x300x(15/2,5)x300x(24/8) = 6,48 MB; běžná tapeta na plochu má datovou velikost 1024x768x(24/8) = 2,4 MB. Sto fotografií z 8 Mpx fotoaparátu má datovou velikost zhruba 2,5 GB. Ke zmenšování velikosti se používá metoda zvaná komprese. Rozlišujeme u ní dva základní druhy: bezztrátovou a ztrátovou. Ztrátová komprese je podstatně účinnější (tedy zkomprimovaný soubor je menší), dochází při ní ke změnám v obrazu. Tyto změny nejsou za normálních okolností pozorovatelné. Představme si následující rastr: "Bílá, bílá, světle šedá, bílá, bílá, bílá, další řádek, bílá, šedá, tmavě šedá, tmavě šedá, šedá, bílá, další řádek ..." Bezztrátová komprese jej zakóduje jako "2 bílá, světle šedá, 3 bílá, další, bílá, šedá, 2 tmavě šedá, šedá, bílá, další ..." Při dekompresi (opačný postup) tak získáme obraz zcela shodný s původním. Je vidět, že komprese je obvykle tím účinější, čím více se části souboru opakují. Ztrátová komprese zakóduje náš rastr například takto: "6 bílá, další, bílá, 4 šedá, bílá, další ..." Tento velmi zjednodušený příklad vychází z předpokladu, že oko nerozliší zanedbaný světle šedý bod v dlouhé řadě bílé. Dekomprimovaný obraz je zřejmě odlišný od původního. Za tuto cenu získáme velmi malý komprimovaný soubor.

Typy rastrových souborů BMP Microsoft Windows BitMaP Asi jediný program, který tyto soubory standardně využívá je Kreslení ve Windows Jednoduchý formát. Jde o rastr v nejčistší možné podobě, tedy 3 čísla pro každý obrazový bod, jeden bod za druhým Barevná hloubka 24 bit Nepoužívá kompresi => velké soubory GIF Graphics Interchange Format Formát souborů vhodný pro jednoduché webové obrázky a ikonografiku Barevná hloubka 8 bit, tj. 256 barev z libovolně definované palety Používá bezztrátovou kompresi Umožňuje ukládání více obrázků do jednoho souboru => animace Jedné barvě lze nastavit průhlednost

PNG Portable Network Graphics Relativně nový formát, určený pro přenos souborů v síti Obsahuje algoritmus pro opravu chyb vzniklých přenosem Používá bezztrátovou kompresi, v porovnání s GIF je komprese účinnější Neumí animace Barevná hloubka až 48 bitů + až 16 bitů pro průhlednost JP(E)G Joint Photographic Experts Group Barevná hloubka 24 bit Určen pro ukládání fotografií, velmi nevhodný pro obrázky s ostrými hranami(text) Používá ztrátovou kompresi nastavitelné kvality => velká datová úspora Ke ztrátě kvality dochází při každém uložení JPG souboru

TIFF Tag Image File Format Existuje více verzí tohoto formátu Používá se především pro archivaci obrázků k pozdějším úpravám Zvolna ho nahrazuje formát PNG Barevná hloubka až 24 bit Může používat bezztrátovou kompresi

Základní zásady správné úpravy grafických dokumentů Písmo nepoužívat mnoho druhů písma – max 3 až 4 druhy písma na celou tiskovinu pro zvýraznění nepoužívat odlišnou skupinu písem a podtržení, u profesionálních dokumentů by se pro zvýraznění několika slov či vět v odstavci nemělo používat podtržení. maximálně 3 až 4 úrovně nadpisů – při velkém množství čtenář ztrácí přehled

Barvy volba barev a barevných kombinací má naprosto strategickou roli je nutné naučit se chápat význam jednotlivých barev a naučit se je kombinovat každá barva působí na člověka jinak, některé jsou chladnější, jiné teplé, některé se hodí pro větší plochy jako pozadí, jiné je dobré využít pro zvýraznění určité části textu

Zásady používání barev podle záměru grafického dokumentu – pokud má být dílo provokativní, nebojte se použít provokativní barvy. Má-li být seriózní, použijte pastelovější, resp. chladnější barvy například spolu s šedou. Jestliže má dílo vyznít hřejivě, použijte světlejší a teplejší barvy.   přemýšlejte nad barvami již při návrhu berte ohled na barevný a tonální kontrast – např. u delšího textu nepoužívejte barevné ladění s vysokým barevným kontrastem (pokud to nebude záměr) vdechněte dokumentu vlastní barevné ladění používejte omezený počet barev – všeho moc škodí. Není nic horšího než barevně přeplácaná tiskovina (výjimka je reklama na cirkus). Nejvyspělejší grafické dokumenty jsou obvykle ty, které mají omezený počet barev a jsou laděny velmi decentně a střídmě.

Tonální kontrast Tonální kontrast pracuje s jasem. Nejvyššího tonálního kontrastu dosahují vedle sebe barvy s nejvyšším a nejmenším jasem – nejvyššího tonálního kontrastu tedy jednoznačně dosahují černá a bílá barva vedle sebe

Zásady kompozice stránky a dokumentu blízkost – uspořádání spolu souvisejících informací na ploše tak, aby to bylo pro čtenáře co nejpřijatelnější, logické a přehledné. Může to čtenáře mást, způsobovat jeho nesoustředěnost a zmatenost. Jednotlivé informace by měly být svázány tak, jak spolu logicky souvisí. Skupiny informací by měly být odděleny v souvislém textu mezerami nebo na ploše logicky tak, aby oddělení bylo jasně patrné U plošných grafických dokumentů by informace neměla být příliš „rozházená“ po ploše. A už vůbec ne, pokud informací v dokumentu není mnoho. Opakování Opakování stejných prvků grafického dokumentu (nadpisy, odrážky, …) Činí dokument konzistentním a srozumitelným, čtenář ví, co může od které podoby dokumentu čekat

Nadpis či dominantní objekt stránky umisťujte na optický střed Je o něco výš než geometrický střed Díky optickému klamu se nám zdá, že geometrický střed je příliš nízko Víceřádkový centrovaný nadpis – nejprve delší text, pod ním kratší Snaha o efekt trojúhelníku Nelze vždy dodržet, pravidlo je především doporučením Motiv nesmí utíkat „ven“ ze stránky jedno ze základních pravidel pokud je v motivu např. jedoucí auto, mělo by vždy jet směrem dovnitř stránky, utíkající zvíře by měl utíkat opět dovnitř stránky, člověk by se měl dívat opět dovnitř stránky pokud je to naopak, říkáme, že motiv „ujíždí“ ven ze stránky Zarovnání obrázků na stránce by mělo být v jedné linii hrany obrázků by měly být pokud možno pod sebou pokud obrázky různě velké – pokud to je možné, obrázek zvětšíme či zmenšíme Popisky obrázků pod obrázkem nebo vedle obrázku (dodržovat v celém dokumentu) doporučuje se menší písmo a jiný řez

Konec