základy počítačové grafiky
DESCRIPTION
Základy počítačové grafiky. zobrazování. popis objekt ů (model světa). obraz. zpracování obrazu. modelování. rekonstrukce. Počítačová grafika. Výstupní zařízení rastrová – převažují monitor (800 600, 1024 768, 1600 1200) tiskárny laserové a inkoustové (300 dpi, 600 dpi) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Základy počítačové grafiky
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 2
Počítačová grafika
zobrazování
rekonstrukce
zpracováníobrazumodelování
obraz popis objektů(model světa)
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 3
Popis obrazu
Výstupní zařízení– rastrová – převažují
– monitor (800 600, 1024 768, 1600 1200)– tiskárny laserové a inkoustové (600 dpi, 1200 dpi)– plotr inkoustový
– vektorová– plotr perový či řezací
Vstupní zařízení pro snímání obrazu – rastrové – skener, fotoaparát
rastrový obraz = matice
bodů
vektorový obraz = množina objektů
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 4
Grafický bod — Pixel (pixel = picture element)
Body, které používá k zobrazování výstupní zařízení.
– obrazovka – několik malých bodů vysvítí jeden pixel
– inkoustová tiskárny – velikost pixelu odpovídá velikosti kapičky barvy
– laserová tiskárna – velikost bodu odpovídá několika zrnkům toneru
Matematické body, které specifikují polohu.– souřadnice určující polohu bodu v obraze– nemá rozměr
maj
í bar
vu!!
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 5
Rozlišení rastrového obrazu – ppi × dpi
Digitální obrázek – počet obrazových bodů na palec pixels per inch– rozlišení 300 ppi
rozměr pixelu 1 inch = 25,4 mm / 300 = 0,085 mm– rozlišení 96 ppi
rozměr pixelu 25,4 / 96 = 0,26 mm Tištěný obrázek – tiskové body (kapičky barvy)
na palec – dots per inch– jeden obrazový bod – více kapek barvy
ppi: 4×4=16 pixelů na palec = 16×4=64 dpi (4 kapky)
– standard pro tiskárny 1 200 dpi1 200 / 300 = 4; 4 × 4 = 16 tisk. bodů na jeden obrazový
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 6
Velikost rastrového obrazu počet pixelů obrazu (např. 4,32 Mp) rozměry v délkových jednotkách (např. 15 ×
10 cm)= výstupní velikost obrazu(Pozor, něco jiného je velikost souboru s obrázkem – bude dále.)
doporučené rozlišení– tisk – 300 ppi při výstupní velikosti– zobrazování na monitoru – 96 ppi při výstupní
velikosti
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 7
Velikost a rozlišení – příklad 1Chci do dokumentu kvalitně vytisknout fotografii 20 × 15 cm. Jak velký zdrojový obraz musím mít?
rozměr tisku 20 × 15 cm 8 × 6 inchpožadované rozlišení 300 ppipotřebné rozměryšířka 8 × 300 = 2 400 pixelů
výška6 × 300 = 1 800 pixelůpole obrazu2 400 × 1 800 = 4 320 000 = 4,32 Mpixelů
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 8
Velikost a rozlišení – příklad 2Mám fotoaparát 15 Mpixelů. Poměr stran snímku je 4:3. V jaké maximální velikosti lze snímek kvalitně vytisknout na papír?
velikost pole obrazu 15 000 000 4 500 × 3 350 požadované rozlišení 300 ppimaximální možné rozměryšířka 4 500 / 300 = 15 inch 38 cmvýška3350 / 300 11,2 inch 28 cm max. velikost kvalitního výstupu 38 × 28 cm
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 9
Hloubka pixelu počet bitů potřebných na reprezentaci jeho
barvy
1 1 1 1 1 1 1 1
0–255 2 8-1
na každou barvu 1 byteTrue Color
černo-bílé
počet barev
hloubka (potřebný počet
bitů)
2 1 bit
16 4 bity
256 8 bitů = 1 byte
16,8 mil. 24 bitů = 3 byty
Teorie barev
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 11
SvětloViditelné světlo je polarizovaným elektromagnetickým zářením s vlnovou délkou od 720 nm (červená) do 380 nm (fialová). (Frekvence 4,3 –7,5 108 MHz.)
– vyšší vlnové délky (nižší frekvence): infračervené, mikrovlnné, rádiové záření
– nižší vlnové délky (vyšší frekvence): ultrafialové, rentgenové, kosmické záření
Barvu a intenzitu světla vnímáme na sítnici oka– čípky (barvy), tyčinky (intenzita)– citlivost čípků má 3 lokální maxima (červená, zelená, modrá)– V rámci viditelné části spektra je člověk schopen rozlišit víc
než 400 000 různých barev a jejich odstínů.
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 12
Barevné modelySkládáním dvou a více barev vznikají barvy
další.Barevné modely určují: Ze kterých barev se budou ostatní skládat?
Jaký bude poměr jednotlivých základních barev?
Jakým způsobem se budou základní barvy míchat?
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 13
Aditivní barevný model (typicky RGB)
Barvy jsou vytvářeny přidáváním barvy do černé.
Aditivní barevné prostředí nepotřebuje vnější světlo (barvy na monitoru).
Používá se při ukládání do souborů.
zelená (0, 255, 0)
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 14
Subtraktivní barevný model (typicky CMY)
Základní barvy jsou odečítány od bílé, čím více odeberu, tím více se blížím černé.
Subtraktivní prostředí je prostředí, které odráží světlo, a proto potřebuje vnější zdroj světla.
Používá se v tiskárnách, plotrech, zpracování fotografií.
CMY(K) (Cyan, Magenta, Yellow, blacK)
zelená (255, 0, 255)
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 15
Modely typu HSV odstín (hue)
– základní spektrální barva– zadává se ve stupních (0°–360°)
nebo hodnotách (0–255)– 0 ~ červená
sytost (saturation)– poměr čisté barvy a bílé – maximální sytost mají spektrální
barvy intenzita (jas)
– maximálně jasná barva nemá příměs černé
– klesání jasu přidávání černé modely odpovídají
„malířskému“ chápání barev
zelená120°, 100%,
100%(85, 255, 255)
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 16
Zadávání barev v programechAutoCAD PowerPoint
gimp
Palety
a jejich použití
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 18
Paleta= mapa barev, indexová mapa, tabulka barev barva pixelu se zadává jako index do tabulky
barev Proč?
– potřebné místo (velikost souboru) Kdy použít?
– omezené množství barev obrazu– do 256 barev – ano – pro pravé barvy (TrueColor) – ne
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 19
Použití palety na zobrazení barev
data v souboru
paleta
zobrazení
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 20
Typy palet 3 – 3 – 2
univerzální paleta (256 barev)
7 12 37 odstínů červené, 12 zelené, 3 modré (252 barev)
adaptovaná barevná paleta– paleta optimalizovaná na jeden konkrétní obrázek
– barvy v paletě podle barev v předloze
8
Red
8 4
Green Blue
Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2014 22
Použití palety – export obrázku