Gimp-растровый графический редактор (стр. 2 из 6)

1,5 млн точек, а если изображение цветное и на кодирование каждой

точки использованы три байта, то обычной цветной фотографии соот-

ветствует массив данных размером свыше 4 Мбит.

Большие объемы данных — это основная проблема при использо-

вании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерны-

ми иллюстрациями типа журнальной потребуются компьютеры с

большими размером оперативной памяти и хорошей видеокартой. Разу-

меется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные

процессоры.

Второй недостаток растровых изображений связан с невозможно-

стью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение

состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому,

что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей

при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Бо-

лее того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и

делает грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

1.2. Сравнение векторной и растровой графики

Говоря о растровой графике, мы указали на два ее существенных

недостатка: значительный объем массивов данных, которые надо хра-

нить и обрабатывать, а также невозможность масштабирования изобра-

жения без потери качества.

Векторная графика устраняет оба эти недостатка, но, в свою оче-

редь, значительно усложняет работу по созданию художественных ил-

люстраций. На практике средства векторной графики используют не

для создания художественных композиций, а для оформительских, чер-

тежных и проектно-конструкторских работ.

Для хранения информации о простейшем объекте, каковым яв-

ляется линия третьего порядка, в векторной графике необходимо всего

восемь параметров. Добавив к ним параметры, выражающие такие

свойства линии, как ее ширина, цвет, характер и прочие, получается,

что для хранения одного объекта достаточно 20‒30 байтов оперативной

памяти. Достаточно сложные композиции, насчитывающие тысячи

объектов, расходуют лишь десятки и сотни кбайт.

В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования.

Если для линии задана толщина, равная 0,15 мм, то сколько бы мы ни

увеличивали или ни уменьшали рисунок, эта линия все равно будет

иметь только такую толщину, поскольку это одно из свойств объекта,

жестко за ним закрепленное. Распечатав чертеж на малом или на

большом листе бумаги, мы всегда получим линии одной и той же тол-

щины. Это свойство векторной графики широко используется в карто-

графии и в конструкторских системах автоматизированного проектиро-

вания (САПР).

Получив на экране изображение дома, мы можем его увеличить и

подробно рассмотреть изображение квартиры. При дальнейшем увели-

чении можно подробно рассмотреть способ крепления дверной короб-

ки, дверной петли и далее увеличивать изображение до тех пор, пока

шурупы, которыми крепятся дверные петли, не займут полный экран.

Если бы была необходимость, изображение можно было бы увеличивать

и далее.

1.3. Основные понятия растровой графики

1.3.1. Разрешение изображения и его размер

В компьютерной графике с понятием разрешения обычно происхо-

дит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с

несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать:

разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разреше-

ние изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг

с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется

узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране мо-

нитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана — это свойство компьютерной системы (зави-

сит от монитора и видеокарты) и операционной системы. Разрешение

экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, кото-

рое может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера — это свойство принтера, выражающее ко-

личество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке

единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и

определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот,

качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения — это свойство самого изображения.

Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изоб-

ражения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение

разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно

связано с другим свойством изображения — его физическим размером.

Физический размер изображения может измеряться как в пиксе-

лях, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он

задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ши-

рину и высоту задают в пикселях, чтобы знать, какую часть экрана оно

занимает.

Если изображение готовят для печати, то его размер задают в еди-

ницах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет. Не-

трудно пересчитать размер изображения из пикселей в единицы длины

или наоборот, если известно разрешение изображения.

Связь между линейным размером иллюстрации и размером файла

при разрешениях отпечатка приведена в табл. 1.

Таблица1

Связь между размером иллюстрации (в пикселях) и размером от-

печатка (в мм) при разрешениях отпечатка приведена в табл. 2.

Таблица2

1.3.2. Цветовое разрешение и цветовые модели

При работе с цветом используются понятия цветовое разрешение

(его еще называют глубиной цвета) и цветовая модель. Цветовое разре-

шение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него

зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновремен-

но. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения доста-

точно выделить по одному биту на представление цвета каждого пиксе-

ля. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных

цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65 536

различных цветом. Этот режим называется High Color. Если для коди-

рования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновремен-

ное отображение 16,5 млн цветов. Этот режим называется True Color.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых

оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения

цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой

моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в

компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти

модели известны под названиями: RGB, CMYK и HSB.

Цветовая модель RGB наиболее проста для понимания и очевид-

на. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. Любой

цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного

(Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основны-

ми. Считается также, что при наложении одного компонента на другой

яркость суммарного цвета увеличивается. Совмещение трех компонен-

тов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стре-

мится к белому цвету.

Это соответствует тому, что мы наблюдаем на экране монитора,

поэтому данную модель применяют всегда, когда готовится изображе-

ние, предназначенное для воспроизведения на экране. Если изображе-

ние проходит компьютерную обработку в графическом редакторе, то

его тоже следует представить в этой модели. В графических редакторах

имеются средства для преобразования изображений из одной цветовой

модели в другую.

Метод получения нового оттенка суммированием яркостей состав-

ляющих компонентов называют аддитивным методом. Он применяется

всюду, где цветное изображение рассматривается в проходящем свете

(«на просвет»): в мониторах, слайд-проекторах и т. п.

Нетрудно догадаться, что чем меньше яркость, тем темнее отте-

нок. Поэтому в аддитивной модели центральная точка, имеющая нуле-

вые значения компонентов (0, 0, 0), имеет черный цвет (отсутствие све-

чения экрана монитора). Белому цвету соответствуют максимальные

значения составляющих (255, 255, 255). Модель RGB является аддитив-

ной, а ее компоненты — красный, зеленый и синий — называют основ-

ными цветами.

Цветовую модель CMYK используют для подготовки не экранных,

а печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят не в прохо-

дящем, а в отраженном свете. Чем больше краски положено на бумагу,

тем больше света она поглощает и меньше отражает. Совмещение трех

основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны

изображение выглядит почти черным. В отличие от модели RGB увеличение количества краски приводит не к увеличению визуальной яркости, а наоборот к ее уменьшению. Поэтому для подготовки печатных

изображений используется не аддитивная (суммирующая) модель, а

субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами этой

модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в ре-

зультате вычитания основных цветов из белого:

• голубой (cyan)=белый‒красный=зеленый+синий;

• пурпурный (magenta)=белый‒зеленый=красный+синий;

• желтый (yellow)=белый‒синий=красный+зеленый.

Эти три цвета называются дополнительными, потому что они до-

полняют основные цвета до белого.

Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет.

Теоретически его можно получить совмещением трех основных или до-

полнительных красок, но на практике результат оказывается негодным.

Поэтому в цветовую модель CMYK добавлен четвертый компонент —