Головна

Кодування графічних даних

  1. I Реалізація простих і складних запитів до бази даних
  2. III. Робота з функціями Бази даних
  3. III. Етап кількісного та якісного аналізу даних
  4. Iquest; Використання панелі інструментів Бази даних та Запиту в режимі таблиці
  5. Iquest; Створення таблиць шляхом введення даних в таблицю
  6. IV. Етап інтерпретації даних
  7. MS Excel 2010 у аналітичної обробки даних

Розрізняють три види комп'ютерної графіки: растрову, векторну и фрактальную графіки. Вони відрізняються принципами формування зображення при відображенні на екрані монітора або при друці на папері.

Якщо графічні об'єкти формуються у вигляді безлічі точок (пікселів) різних кольорів і різних яркостей, то це називається растровою графікою. В Інтернеті застосовуються тільки растрові ілюстрації. Основним елементом растрового зображення є точка. Якщо зображення екранне, то ця точка називається пикселем. Залежно від того, на яке графічне дозвіл екрану налаштована операційна система комп'ютера, на екрані можуть розміщуватися зображення 640 ? 480, 800 ? 600, 1024 ? 768 і більше пікселів. При кодуванні растрових зображень в пам'яті комп'ютера повинна зберігатися інформація про кожному пікселі. З розміром зображення безпосередньо пов'язано його Дозвіл. Цей параметр вимірюється в dpi (Dots per inch - точок на дюйм).

У растровій графіці загальноприйнятим на сьогоднішній день вважається уявлення чорно-білих ілюстрацій у вигляді комбінації точок з 256 градаціями сірого кольору. Ці найдрібніші точки утворюють характерний візерунок, званий растром. Точно так же зображують інформацію периферійні пристрої друку. У растрових зображень два основних недоліки. По-перше, дуже великі обсяги даних. Для активних робіт з большеразмерной ілюстраціями типу журнальної смуги вимагаються комп'ютери з великими розмірами оперативної пам'яті (128 Мбайт і більш). По-друге, растрові зображення неможливо значно збільшити без серйозних спотворень. Ефект спотворення при збільшенні точок растра називається пікселізацією.

На відміну від растрової в векторній графіці зображення являє собою сукупність простих елементів: прямих ліній, дуг, кіл, еліпсів, прямокутників і т. П., Які називаються графічними примітивами. Положення і форма графічних примітивів задаються в системі графічних координат, пов'язаних з екраном. У векторній графіці об'єм пам'яті, займаної, наприклад лінією, не залежить від розмірів лінії, оскільки лінія представляється у вигляді формули, а точніше у вигляді декількох параметрів. Перед виведенням на екран кожного об'єкта програма векторної графіки виробляє обчислення координат екранних точок в зображенні об'єкта. Аналогічні обчислення проводяться при виведенні об'єктів на принтер.

Векторна графіка позбавлена ??недоліків растрової, але в ній складно створювати художні ілюстрації, тому найчастіше її використовують для креслярських і проектно-конструкторських робіт.

Фрактальна графіка, як і векторна, - обчислюється, але відрізняється від неї тим, що ніякі об'єкти в пам'яті комп'ютера не зберігається. Зображення будується за рівнянням, тому нічого, крім формули, зберігати не треба. Зміна коефіцієнтів в рівнянні дозволяє отримати зовсім іншу картину.

Для кодування кольорових графічних зображень застосовується принцип декомпозиції - Розкладання довільного кольору на основні складові. Існує багато різних типів колірних моделей, але в комп'ютерній графіці, як правило, застосовуються не більше трьох. Ці моделі відомі під назвами: RGB, CMYK і HSB.

Колірна модель RGB. У ній в якості складових використовуються три кольори: червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue). Вважається, що будь-який колір складається з цих трьох компонент. Поєднання всіх трьох кольорів дає нейтральний колір (сірий), який при великій яскравості прагне до білого кольору. Метод отримання нового відтінку підсумовуванням яркостей складових компонент називається аддитивним методом. Він застосовується скрізь, де кольори зображення розглядаються в поточному кольорі, т. Е. На просвіт: у моніторах, слайд - проекторах і т. П.

Кожному з основних кольорів для кодування потрібно вісім двійкових розрядів, для трьох - 24, а  млн. Таким чином, ця система забезпечує однозначне визначення 16.5 млн. квітів, що близько до чутливості людського ока. Режим подання кольорової графіки з використанням 24 двійкових розрядів називається повнокольоровим (True Color).

Колірна модель CMYK. Цю модель використовують для підготовки не екранних, а друкованих зображень. Вони відрізняються тим, що бачать їх не в прохідному, а у відбитому кольорі. Чим більше фарби покладено на папір, тим більше світла вона поглинає і менше відображає. На відміну від моделі RGB збільшення кількості фарби призводить не до збільшення візуальної яскравості, а до її зменшення. Тому для підготовки друкованих зображень використовується не аддитивная модель, а субтрактивна (Віднімається) модель. Колірними компонентами цієї моделі є не основні кольори, а додаткові, т. Е. Ті, які виходять в результаті віднімання основних кольорів з білого: блакитний (Cyan), пурпурний (Magenta) і жовтий (Yellow). Так як кольорові барвники по відображає властивостями не однакові, то для підвищення контрастності застосовується ще чорний (Black) колір.

У друкарнях кольорові зображення друкуються в кілька прийомів. Накладаючи на папір по черзі блакитний, пурпурний, жовтий і чорний відбитки, отримують повнокольоровий ілюстрацію.

Колірна модель HSB. Якщо модель RGB найбільш зручна для комп'ютера, модель CMYK для друкарні, то модель HSB найбільш зручна для людини. У моделі HSB також три компонента: відтінок кольору (Hue), насиченість (Saturation) і яскравість кольору (Brightness). Регулюючи ці три компоненти, можна отримати так само багато довільних кольорів, як і при роботі з іншими моделями. Ця модель зручна для застосування в тих графічних редакторах, які орієнтовані не на обробку готових зображень, а на їх створення.

Значення кольору вибирається як вектор, що виходить з центру кола. Точка в центрі відповідає білому кольору, а точки по периметру - чистим кольорам. Напрямок вектора визначає колірний відтінок і задається в моделі HSB в кутових градусах. Довжина вектора визначає насиченість кольору. Яскравість кольору задається на окремій осі, нульова точка якої має чорний колір.

Найпростіше в комп'ютері реалізується модель RGB. Це пов'язано з методом кодування кольору байтами, тому створювати і обробляти кольорові зображення прийнято в моделі RGB. При друку малюнка RGB на кольоровому принтері драйвер принтера перетворює малюнок в колірну модель CMYK.

Як уже зазначалося, режим уявлення кольорової графіки двійковим кодом з 24 розрядів називається повнокольоровим або True Color. Очевидно, графічні дані займають дуже великі обсяги на носіях. Наприклад, якщо екран монітора має растр 800 ? 600 точок, зображення, представлене в режимі True Color, займе 800 ? 600 ? 3 = 1440000 байт.

У разі, коли не потрібно дуже висока якість відображення кольору, застосовується режим High Color, який кодує одну точку растра двома байтами (16 розрядів дають  тисячі квітів).

Режим, який при кодуванні однієї точки растра використовує один байт, називається індексним, В ньому розрізняються 256 квітів. Цього недостатньо, щоб передати весь діапазон квітів. Код кожної точки при цьому висловлює власне не колір, а деякий номер кольору з таблиці кольорів, званою палітрою. Палітра повинна прикладатися до файлів з графічними даними і використовується при відтворенні зображення.

 




структури даних | Файли і файлова структура | Вимірювання та подання інформації | теореми Шеннона | Математичні основи інформатики |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати