Základy počítačové grafiky

1. Základy počítačové grafiky

2. zobrazování popis objektů (model světa) obraz zpracování obrazu modelování rekonstrukce Počítačová grafika Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

3. Výstupní zařízení rastrová – převažují monitor (800  600, 1024  768, 1600  1200) tiskárny laserové a inkoustové (300 dpi, 600 dpi) plotr inkoustový vektorová plotr perový či řezací Vstupní zařízení pro snímání obrazu rastrové – skener, fotoaparát rastrový obraz = matice bodů vektorový obraz = množina objektů Popis obrazu Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

4. mají barvu!! 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 Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

5. Rozlišení rastrového obrazu (dpi) • Počet obrazových bodů na palec (dots per inch) • rozlišení 300 dpi rozměr pixelu 1 inch = 25,4 mm / 300 = 0,085 mm • rozlišení 96 dpirozměr pixelu 25,4 / 96 = 0,26 mm Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

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 dpi při výstupní velikosti • zobrazování na monitoru – 96 dpi při výstupní velikosti Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

7. Velikost a rozlišení – příklad 1 Chci do dokumentu kvalitně vytisknout fotografii 20 × 15 cm. Jak velký zdrojový obraz musím mít? rozměr tisku 20 × 15 cm  8 × 6 inch požadované rozlišení 300 dpi potřebné rozměryšířka 8 × 300 = 2400 pixelů výška 6 × 300 = 1800 pixelů pole obrazu 2400 × 1800 = 4320000 = 4,32 Mpixelů Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

8. Velikost a rozlišení – příklad 2 Mám 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 dpi maximální možné rozměryšířka 4 500 / 300 = 15 inch 38 cm výška 3350 / 300  11,2 inch  28 cm max. velikost kvalitního výstupu 38 × 28 cm Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

9. 1 0–255 2 8-1 1 1 1 1 1 1 1 Hloubka pixelu počet bitů potřebných na reprezentaci jeho barvy černo-bílé na každou barvu 1 byteTrueColor Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

10. Teorie barev

11. Světlo Viditelné 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 2013

12. Barevné modely Skládáním 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 2013

13. zelená (0, 255, 0) 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. Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

14. zelená (255, 0, 255) 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) Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

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 2013

16. Zadávání barev v programech PowerPoint AutoCAD gimp Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

17. Palety a jejich použití Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

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 2013

19. zobrazení data v souboru paleta Použití palety na zobrazení barev Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

20. Red Green Blue 8  8  4 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 Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013

21. Použití palety – export obrázku Základy počítačové grafiky, Helena Novotná, podzim 2013