Farebné modely a grafické formáty

1. Farebné modely a grafické formáty

2. Farebné modely RGB je režim založený na miešaní farebného svetla. Konkrétne miešanie červeného (Red), zeleného (Green) a modrého (Blue) svetla. Ak svietia všetky tri zložky úplnou intenzitou, vzniká biele svetlo. Ak svieti iba červená a zelená zložka, vzniká žlté svetlo. Tento model umožňuje vytvoriť obrovské spektrum farieb s množstvom odtieňov. Režim RGB používajú všetky obrazovky (monitory, televízory...). Aditívny model skladania farieb

3. Farebné modely CMYK je založený na miešaní svetla odrazeného od predmetov. Používa sa pri tlači. Tento režim funguje rovnako ako RGB, ale spektrum farieb je invertované. Teda miešajú sa azúrová (Cyan), purpurová (Magenta) a žltá (Yelow). Pri úplnej intenzite všetkých troch zložiek vzniká čierna (teoreticky). Keďže sa CMYK používa pri tlači, je neekonomické používať tri farby na tlač čiernej a tá nie je úplne čierna (chemicky je ťažké namiešať čiernu). Preto sa pri tlači používa zvlášť ešte čierna farba (blacK). Subtraktívny model skladania farieb

4. Farebné modely HSV definuje farbu pomocou troch častí: hue – tón farby (červená, modrá…), saturation – sýtosť čím nižšie je nasýtenie, tým viac je farba vyblednutá.), value – jas farby. Tón farby určuje prevládajúcu spektrálnu farbu, sýtosť určuje prímes ostatných farieb a jas množstvo bieleho (bezfarebného) svetla. Tento model sa najviac využíva v grafických programoch. Model sa dá zobraziť napríklad kužeľom. Základňu kužeľa tvoria jednotlivé farby. Nasýtenie je vyjadrené vzdialenosťou od stredu základne kužeľa, pričom, čím ďalej od stredu sa farba nachádza, tým je farba sýtejšia. Jas je vyjadrený vzdialenosťou od vrcholu kužeľa. Čím bližšie k vrcholu, tým je farba tmavšia. Pre grafikov je využitie tohto modelu jednoduchšie, pretože predošlé metódy sú založené na miešaní farieb, zatiaľ čo tu máme k dispozícii paletu farieb, z ktorej si jednoducho môžeme vybrať.

5. Farebné modely – model HSV

6. Farebné modely HLS reprezentuje sa dvojicou kužeľov, ktoré majú spoločnú podstavu. Základné zložky sú: H - (Hue) farebný tón, L - (Lightness) svetlosť a S - (Saturation) saturácia alebo tiež sýtosť. Vrchol jedného kužeľa predstavuje čiernu farbu. Biela farba je naopak zase vo vrchole druhého kužeľa. Tento model asi najviac odpovedá skutočnosti, lebo najviac farieb je vnímaných práve pri strednej svetlosti (poloha spoločnej podstavy kužeľov, kde L = 0,5) a vnímavosť klesá tak pri veľkom presvetlení ako aj stmavení. Príslušné farby (červená, žltá, zelená, tyrkysová, modrá a fialová) ležia na obvode spoločnej podstavy kužeľov. Obidva posledne definované modely umožňujú meniť jednotlivé farebné charakteristiky pri zachovaní ostatných typických vlastností farieb.

7. Farebné modely – model HLS

8. Počítačová grafika Rastrový obrázok – je obrázok tvorený veľkým množstvom bodov, ktoré dávajú dokopy požadovaný obrázok (nazýva sa aj bitová mapa, bitmapa). Môžeme si to predstaviť ako mozaiku. To sa prejavuje v kostrbatosti obrázkov v niektorých miestach a hlavne pri veľkom zväčšení. V pamäti býva čiernobiely raster uložený ako postupnosť núl a jednotiek. Farebný obrázok je trochu zložitejší – každá farba má svoje číslo, ktoré môže zabrať aj niekoľko bajtov a farebný obrázok sa ukladá ako postupnosť týchto čísel. Vektorový obrázok - je obraz poskladaný z grafických objektov napr. z úsečiek, kružníc, kriviek, textu… a presne popísaných bodov. Úlohou programu je previesť tieto čiary. To je výhoda, lebo všetky časti obrázka sú ľahko editovateľné a obrázok nezaberá na disku veľa miesta.

9. Počítačová grafika rastrový obrázok vektorový obrázok

10. Grafické formáty BMP (Bit Mapped Picture) je formát, ktorý používa operačný systém Microsoft Windows. Pôvodne bol určený pre 16-farebné obrázky. Podporuje len jednoduchú kompresiu, ale zvyčajne je v neskomprimovanom stave. Je to preto, že sa často používal a dlhá dekompresia by výrazne spomaľovala rýchlosť celého systému. Preto je formát jednoduchý a rýchly. Záporom je veľká veľkosť obrázku. Typickú veľkosť TrueColor obrázku môžeme vypočítať ako výška v pixloch x šírka v pixloch x 3, čiže obrázky v rozlíšení 800 x 600 majú cez 1,5 MB. Každý bitmapový obrázok sa skladá z bitmapovej hlavičky, bitmapovo-informačnej hlavičky, tabuľky farieb, poľa bajtov definujúcich bitmapu. Koncovky, ktoré Windows bitmap používa sú .bmp alebo .dib (Device Independent Bitmap).

11. Grafické formáty GIF (Graphics Interchange Format) je bitmapový grafický formát s využitím kompresie LZW (Lempel-Ziv-Welch). Je veľmi rozšírený na internete. Objavil sa v roku 1987 a nahradil formát RLE, ktorý bol len čierno-biely. Podporuje maximálne 8-bitové obrázky (256 farieb alebo 256 odtieňov šedej) pretože v čase, keď bol uvedený, len málo ľudí malo možnosť zobraziť viac. Umožňuje ukladať animované gify, čo sú jednotlivé obrázky zobrazované v určitých intervaloch. Tento formát sa veľmi rozšíril aj vďaka internetu, pretože umožňoval postupné zobrazovanie obrázka už po načítaní 1/8 dát, zatiaľ čo iné formáty potrebovali na zobrazenie načítať celý súbor. GIF taktiež podporuje transparentné pixle, čo znamená, že keď je obrázok kódovaný a má zadefinované transparentné pixle, tieto pixle sú renderované do farby pozadia obrázku. Formát však postupom času zostarol a bolo treba vymyslieť nový formát. Podnetom bola aj skutočnosť, že firma, ktorá tento formát vymyslela (CompuServe Incorporated) po čase začala uplatňovať autorské práva. A tiež aj to, že GIF podporoval len 256 farieb. Preto bol zavedený nový, rozšírený formát PNG.

12. Grafické formáty PNG (Portable Network Graphics) je relatívne nový grafický formát. Bol vyvinutý, aby odstránil nedostatky formátu GIF. Jeho začiatky sa datujú do roku 1995. Využíva nepatentovaný algoritmus na kódovanie. Formát PNG je určený na prenos obrazu po sieti. Podporuje takmer všetky farebné hĺbky od 2 po 32 bitov na bod. Na lepšie ukladanie dát do súboru používa predspracovanie pixlov. PNG je určený na jednoduchosť a prenositeľnosť. PNG môže byť pomerne jednoducho široko implementované. Na žiadnu časť algoritmov použitých v PNG sa nevzťahujú autorské práva.

13. Grafické formáty JPEG (Joint Photographic Experts Group) môžeme stručne charakterizovať ako moderný obrazový formát, ktorý obsahuje rekordné úrovne kompresie, i o niekoľko radov väčšiu kompresiu než u formátov TIFF, BMP alebo GIF. Dosahuje to však tým, že obrázok mierne pozmení (algoritmizuje si ho pre účinnejšiu kompresiu). Je to spôsob ako si zachovať bitmapový obrázok tak, aby nezaberal zbytočne veľa miesta a dal sa opäť v budúcnosti prehliadať. Obrazové kompresie si môžeme rozdeliť na stratové a nestratové. Nestratové kompresie – sú kompresie, pri ktorých sa nesmú stratiť dáta. Ak by sa totiž pri kompresii trochu dát stratilo, program, ktorý sme skomprimovali a potom opäť rozbalili, by nefungoval. Štandard JPEG predstavuje stratovú metódu kompresie dát. Musíme si uvedomiť, že JPEG bol vytvorený hlavne kvôli komprimácii farebných, šedo tieňovaných, fotografií reálneho sveta. Ďalej treba spomenúť, že zadávaním istého parametra, môžeme ovplyvniť výsledok kompresie. Tým parametrom je požadovaný kompresný pomer. Presnejšie povedané, akási hodnota, určujúca aké množstvo informácií budeme považovať za dôležité a aké za nepodstatné. V praxi môžeme ísť s kompresiou vyššie, až pokiaľ nám vyhovuje výsledná kvalita komprimovaného obrazu, ktorý po kompresii vizuálne kontrolujeme. Ďalší poznatok je, že formát JPEG je i pri najnižšom stupni stratovosti niekoľkonásobne lepší, než nestratové formáty, čo sa týka stupňa kompresie. Existuje aj tzv. progresívny JPEG formát, ktorý umožní už po prenose pomerne malej časti dát získať hrubý obrázok, ktorý sa postupne vďaka prichádzajúcim údajom zjemňuje.

14. Grafické formáty Výhody a nevýhody formátu JPEG

15. Multimédia Rastislav Schaller Aplikovaná informatika – 3. ročník