Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Fungování předmětu 12 vyučovacích hodin ve 3 blocích Evidence docházky Zápočtový test Aktuální informace a materiály na smetana.filmovka.cz Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Cíle předmětu Spíše pochopit než memorovat Pochopení pojmů, s kterými se běžný uživatel PC setkává Přiblížení práce grafika a usnadnění komunikace ve výrobním procesu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Struktura předmětu Průřezové probrání stavebních kamenů počítačové grafiky Techniky tvorby vizuálních efektů Práce s fotkami Práce s videem Práce s 3D grafikou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Základy počítačového zobrazení Obsah: Barvy Světlo, oko, ukládání a zobrazení dat, barevné prostory Uložení a prezentace obrazu Rastrová a vektorová grafika, DPI Grafické a videové soubory Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Barvy Pozorování barev Oko Čip Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Barvy Pozorování barev Oko Čip Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Světlo Elektromagnetické vlnění Vlnění – výška vlny, délka vlny, frekvence = 1 / perioda Zdroj: http://www.e-architekt.cz/obrazky2008/11/_8900_audiomaster/audiomaster-akustika-02-vlnova%20delka.jpg Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Oko Tyčinky – rychlé senzory, černobílé vnímání, periferní a noční vidění Čípky – pomalejší, barevné vidění 3 druhy citlivé na různé vlnové délky Červená, zelená, modrá Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Interpretace světla Senzory oka citlivé na část elektromagnetického vlnění (380-720 nm) Rychlost světla =  299 792 458 m/s  299 792 458 / f = lambda (délka vlny) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Interpretace světla Délka vlny = barva Výška vlny = intenzita (tmavost) Vyzařované (barva /teplota světla) / odražené světlo (pohlcení světla) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Čípky Nejvíce citlivé na vlnění odpovídající: červené, zelené a modré barvě S menší intenzitou vnímají i okolní délky vln Míra vybuzení –> mozek, interpretace barvou Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Čípky Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Cone_cell Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Zpracování barvy Měření intenzity světla Filmový pás – tři filtry Čipy pro digitální záznam – tři druhy diod Obrazovky – zobrazení v RGB Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Barvy Pozorování barev Oko Čip Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Ukládání dat Čísla a písmena Hodnoty a slova Příkazy a data pro PC Programy a informace pro uživatele Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Bit Nejmenší jednotka informace Hodnoty – 1 / 0 (ANO / NE) Elektrické napětí, světlo, dírky Dvojková soustava Uskupení + pravidla – jakákoliv informace Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Dvojková soustava Převod do desítkové soustavy: pozice bitu = exponent čísla 2 1 0 0 1 1 2423222120 => 24+21+20 = =16+2+1=19 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Dvojková soustava Maximální zapsatelná hodnota je o 1 nižší, než je 2počet bitů 26 = 64; tudíž 6 bitů vyjádří 64 hodnot, konkrétně 0 až 63 Větší složitost: záporné a desetinné čísla – použití pravidel Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Bajt 1B = 8b (anglicky: 1 Byte = 1 bite) Bajt (B), Kilobajt (kB), Megabajt, (MB), Gigabajt (GB), Terabajt (TB) Max. rychlost internetového připojení: 16Mbity/s = 2MB/s (= 16 ÷ 8 ) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Znaky Tabulka ASCII – definuje převod z čísel na znaky (lze spustit na klávesnici kombinací levý ALT + Num klávesnice) Původní – 7bitů = 128 různých znaků Nestačí, +další bity pro rozšíření Rozšíření jsou nejednoznačná => různé druhy kódování Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Tabulka ASCII Zdroj: http://www.gjszlin.cz/ivt/esf/ostatni-sin/images/01_ascii.png Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Uložení barvy Běžný formát – 8 bitů na barvu = 256 odstínů 3 barvy – červená, zelená, modrá = 2563 = 16 milionů barev Jejich složením lze pro lidské oko napodobit velká většina viditelného spektra Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Uložení barvy Barva = kanál; ukládá se více kanálů – alpha = průhlednost např. Více bitů na barvu –výhody pro barvení, větší dynamický rozsah – HDR Nakonec je ale prezentováno 8 bity Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Simulace spektra Barevné prostory Kombinací 3 vlnových délek (3 barev) nelze vytvořit celé viditelné spektrum Znázorněno v chromatickém diagramu CIE 1931 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Chromatický diagram CIE 1931 Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/Gamut http://cs.wikipedia.org/wiki/Gamut Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Chromatický diagram a RGB Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/Gamut http://cs.wikipedia.org/wiki/Gamut Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Barvy Pozorování barev Oko Čip Záznam barev v PC Prezentace barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Prezentace barev Dva rozdílné druhy míchání barev dle zařízení Monitor – pixely, aditivní míchání Tiskárna – tečky, subtraktivní míchání Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Aditivní míchání Zařízení, které vydávají světlo Používá se systém míchání červené, zelené a modré barvy Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Aditivní míchání Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/RGB Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Aditivní míchání Monitor je soustava pixelů, ty tvoří síť, tzv. rastr Každý pixel je schopen zářit jednou ze 16 milionů barev Pixel se skládá ze tří subpixelů: R, G, B Přímé zobrazení toho, co je uloženo v paměti Behind the lens of a 41MP Nokia Lumia 1020 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Aditivní míchání Behind the lens of a 41MP Nokia Lumia 1020 Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Subtraktivní míchání Medium, které pohlcuje a odráží světlo Používá se systém míchání azurové, purpurové a žluté barvy Označení CMYK: Cyan, Magenta, Yellow Plus černá barva - blacK Použití přídavných barev a speciálních nenamíchatelných barev Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Subtraktivní míchání Zdroj http://cs.wikipedia.org/wiki/ CMYK Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Role černé v CMYK Barvy musí být možno překrývat – nejsou tedy maximálně syté Kombinace barev CMY tak dá víceméně šedivou barvu Černá barva často používaná Je levnější použít jednu barvu namísto tří Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Subtraktivní míchání Barvu nelze zesvětlit, jen změnit velikost kapky Ředění barev pomocí ditheringu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Dithering Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/DPI Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Tiskárna a monitor Pixely Tečky Zdroj: http://www.mediachance.com/faqdpi.htm Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení RGB a CMYK Barvy z RGB (nejčastější uložení v PC) je třeba na CMYK převést Monitor zobrazí jen přibližně, jak budou barvy vypadat po tisku Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Uložení obrazu Z barev se skládá obraz Složení obrazu Rastr Vektorové Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Rastr Mozaika Rozlišení – šířka x výška v pixelech (px) Omezení velikosti obrazu Zvětšení: rozpixelování či rozmazání Antialiasing: následují tři příklady Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Šikmé čáry Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Zvětšení rastru Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Vzorkovací frekvence Zdroj: http://www.cs.berkeley.edu/~sequin/CS184/IMGS/Sampl_Prefilter_F37.jpg Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Poměr stran Poměry stran – 4:3; 3:2; 16:9 = 1.78:1; .. 2K = 2048 px? Různé definice, jde o šířku 1080p = jde o výšku (1920 x 1080) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Poměr stran 8 megapixelů (Mpx) ~ 8 000 000 px na ploše 13 Mpx = 4128 px x 3096 px = = 12 780 288 px Oříznutí při převodu mezi poměry Např. při kombinování různých poměrů Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Pixel aspect ratio Poměr stran pixelu Určuje tvar všech pixelů v rastru Tento poměr je nejčastěji zadán desetinným číslem Pokud je 1, pixel je čtvrcový, pokud je větší jak 1, pixel má větší šířku Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Pixel aspect ratio Poměr stran obrazu je ještě upraven šířkou jeho pixelů Využívá ho např. formát PAL Formát PAL s poměrem stran 4:3 má stejný počet pixelů (šířka i výška, 720x576) jako PAL widescreen – ten má však poměr stran 16:9 právě díky rozdílné hodnotě pixel aspect ratio Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení DPI / PPI Dots / Pixels per inch 1 palec = 2,54 cm Informace o převodu mezi rastrem (px) a mírami reálného světa (palce, cm) Definuje velikost bodu / pixelu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení DPI Monitor – 72 DPI, neovlivňuje zobrazení Tiskárna – „300 DPI“, dle technologie Scanner – velikost scannu Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení DPI Požadavky na velikost DPI Vzdálenost pozorovatele (mobil / billboard) Tisk vyžaduje větší DPI kvůli způsobu míchání barev Full HD při 300 DPI– jen 16,256 cm Papír A5 je 21 cm x 14,8 cm Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Vektorová grafika Namísto rastru je obraz popsán matematicky Body, křivky, tečny tvoří obrys Obrys může mít výplň a obrysovou čáru Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Vektorová grafika Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Vektorová grafika Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Vektorová grafika Nekonečná přesnost při převodu na pixely či tečky Dá se měnit velikost bez vedlejších efektů Menší požadavky na paměť Náročné na výpočet Písmo, loga, sázení, počítačové obrazy Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Vektorová grafika Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_graphics Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Grafické soubory Uložení dat do souboru Mimo obrazu v souboru i metadata Nejčastěji formát Exif Zařízení, čas, místo pořízení, nastavení při fotografování, popř. náhled Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Grafické soubory RAW data – nezpracované údaje z chipu zařízení Obvykle je fotografie zpracovaná Komprese – zmenšení velikosti, kterou data zabírají v paměti Ztrátová komprese – originál je ztracen Bezztrátová komprese – originál lze spočítat Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Grafické soubory Nekomprimované: BMP, MAP, EXR Ztrátové: JPG, GIF Bezztrátové: PNG Volitelné: TIFF Vektorové: PDF, SVG, SWF Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení JPG komprese Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Video Stručně Skládá se z jednotlivých obrazů / snímků Jak rychle se budou střídat určuje údaj fps = frame per second Evropa používá 25 fps Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Video a komprese Často se používá ztrátová komprese Např. zvolí klíčové snímky (třeba každý 7. frame) a rozstříhané části snímků mezi nimi jen posouvá Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Video a komprese Je třeba ztrátovou kompresi použít jen jednou Videa s bezztrátovou jsou objemné Často se používají sekvence obrázků Tj. 1 frame = 1 soubor Lepší kontrola, více kanálů, (render) Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Formáty videa Kontejner určuje příponu souboru Kodek určuje typ komprese videa Říkáme pak že např. kodek H 264 může nést kontejner mp4 i mov Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení

Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení Děkuji za pozornost Počítačová grafika, základy počítačového zobrazení