Основы компьютерной графики: Что нужно знать пользователям. Введение

Основы компьютерной графики:
Что нужно знать пользователям.
1. Введение
Рассмотрим,
что
нужно
знать
простому
компьютерному
пользователю,
неспециалисту по графике в повседневном пользовании, какие минимальные знания для
понимания решения простейших задач обращения с компьютерной графикой. Технологии
постоянно усовершенствуются и приходят новые, например мобильные устройства,
цифровые фотоаппараты. Поэтому эти знания могут быть востребованы.
2.
Какие бывают виды графики и форматы графических файлов,
основные понятия, для чего это нужно.
Графика в компьютере представляется следующими видами:

Растровая графика – это массив элементарных точек пикселей (Pixel - Picture
Element или минимальный элемент изображения), из которых составляется
изображение. То есть такая графика описывает изображения с использованием
цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке. Например,
изображение древесного листа описывается конкретным расположением и цветом
каждой точки сетки, что создает изображение примерно так же, как в мозаике. При
редактировании растровой графики вы редактируете пиксели, а не линии.
Растровая графика зависит от разрешения, поскольку информация, описывающая
изображение,
прикреплена
к
сетке
определенного
размера.
Применение:
фотореалистические изображения с тонкими цветовыми переходами - это портрет,
пейзаж, живописный коллаж, то есть – в основном фотография. Для растровых
изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения,
выражающее количество точек приходящихся на единицу длины.
Исходное изображение с неизменным физическим размером занимает
разную площадь экрана и варьируется в зависимости от выбранного экранного
разрешения, разрешения оригинала и масштаба отображения, разрешение печатного
изображения – для них понятие растра и точки существенно различаются и
измеряются в пикселях на дюйм (ppi - pixel per inch). Напомним, что разрешение
изображения и
экранное
–
разные
вещи,
при
масштабировании
картинки,
пропорционально изменяется и пиксел;

Векторная графика основана на математических формулах, описывающих
неровности контуров и способ заливки. Векторная графика описывает изображения
с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также
параметров, описывающих цвета и расположение. Например, изображение
древесного листа описывается точками, через которые проходит линия, создавая
тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри
этого контура. При редактировании элементов векторной графики Вы изменяете
параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов и
характеристики их заполнения.. Вы можете переносить элементы, менять их размер,
форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления.
Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в
разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.
Используются для отображения объектов с чёткой границей и ясными деталями - это
штриховая графика, типографские изображения типа шрифт, логотип, графический
знак, орнамент, декоративная композиция и.т.д;

Трехмерная графика (3D) – построение объемных моделей объектов в
виртуальном пространстве. Как правило в ней сочетаются векторный растровый
способы формирования изображений. Используется в специализированных
программах 3D-моделирования.
Графика хранится в файлах графических форматов. Существуют довольно много
таких форматов - более сотни, от распространенных до самых экзотических и появляются
новые (например в мобильных устройствах).
Какой формат выбрать для конкретной
задачи? Наиболее часто встречаются следующие форматы хранения графической
информации, являющиеся стандартными:

GIF (Graphics Interchange Format – Формат Обмена Графикой);
Один из старейших форматов. Имеет ограниченный цветовой диапазон (не более
256 оттенков цвета), что, однако достаточно для отображения в Web небольших
неполноцветных фотографий, рисунков, логотипов. Фон у gif-изображения можно
сделать прозрачным, с тем чтобы оно состояло только из форм и линий - без
заднего плана, что дает возможность создавать графические объекты различной
формы – например круглые кнопки на Web-страницах и.т.д. Также, возможно
создание анимированного gif-изображения, путем набора в специальной программе
последовательности нужных кадров, которые при просмотре последовательно
отображаются, создавая эффект мини-мультфильма, что опять - же часто
применяется
на
WEB-страницах).
Сжимается
Gif-формат
слабо
Область
применения – в основном HTML(WEB)-странички;

BMP/DIB (Device Independed Bitmap/Bit Map Picture – Аппаратно независимая
Битовая Карта Изображения). Служит для обмена растровыми изображениями
между приложениями операционной системы Windows. Полиграфический стандарт
CMYK в нем не поддерживается и качество изображений выводимых на печать
оставляет желать лучшего, что сужает сферу применения BMP до электронных
публикаций. Алгоритм внутреннего сжатия (RLE) работает без потери качества.
Файлы BMP занимают значительный объем и на сегодняшний день этот формат
морально устаревает;

ICO (от англ. Icon - «Иконки», содержат в себе значки Windows);

TIFF (Taged Image File Format). Является наиболее гибким и удобным форматом
для обмена разнообразной графической информацией. Не имеет ограничения на
размер изображения, позволяет задавать изображения в любом цветовом
пространстве и с любым методом компрессии. Распознается практически всеми
программами верстки, растровыми и векторными редакторами и позволяет хранить
изображения высочайшего качества. Хранит данные в структурированном виде,
что позволяет приложениям осуществлять быстрый доступ к различным
фрагментам большого изображения;

JPEG (Joint Photographic Experts Group – Объединенная Группа Экспертов в
Фотографии). Популярный, простой общераспространенный формат Является
алгоритмом сжатия изображения с потерей части информации, а значит и качества,
спектр сужается до палитры, ориентированной на особенности человеческого
зрения. Возможен выбор уровня качества при сохранении. Чем он ниже темболее
крупные элементы выбрасываются из картинки. В итоге применение такой
компрессии позволяет до 500 раз уменьшить объем файла по сравнению с
обычным Bitmap-файлом. Но искажение цветовой модели и деградация деталей не
позволяют рекомендовать JPEG в качестве средства хранения изображений
высокого качества. Обычно он используется для электронных публикаций;

PNG (Portable Network Graphics – Портативная Сетевая Графика). Пришел на смену
устаревающему gif. Глубина цветового охвата возросла до 48-бит, появилась
абсолютно новая функция записи в файл информации о гамма-коррекции, т.е.
поддержания одинакового уровня яркости изображения независимо от собенностей
представления цвета в различных операционных системах и приложениях, новый
метод внутреннего сжатия формата позволил уменьшить размер файлов;

PSD (Photo Shop Document – Документ Фотошоп). Формат графических файлов
растрового редактора Adobe Photoshop. Позволяет хранить информацию о слоях,
каналах, масках, контурах при цветовом охвате до 48 бит, что позволяет всячески
выделять в отдельные слои и редактировать одни его элементы, не затрагивая при
этом другие. Формат понимается большинством графических и программ верстки.
Применяется для хранения создаваемых и редактируемых в Фотошоп файлов;

WMF (Windows Meta File – Мета Файл Windows). Является «внутренним»
форматом операционной системы Windows. Изначально предназначен для обмена
векторными данными между приложениями через буфер обмена. В формат нельзя
включить растровое изображение, а перенос векторной графики рекомендуется
лишь для самых простых обектов, таких как клипарт для Microsoft office
(демонстрация разборки такого файла в Word);

CDR (Corel Draw – Корел Дроу). Рабочий формат векторного графического пакета
CorelDRAW;

RAW (от англ. Raw – сырец, сырой, исходный необработанный материал). В таком
виде хранятся данные в основном в продвинутых моделях цифровой техники. Это
говорит о том, что исходная информация еще не была подвергнута абсолютно
никакому воздействию или обработке, (цифровые камеры сразу же предварительно
обрабатывают полученный снимок по своим алгоритмам, если формат хранения
изображения выставлен - не RAW и наоборот вы получаете нетронутый материал
один в один как его увидела камера). При этом, естественно имеется больше
возможности выжать качество по максимуму из RAW-информации;

TGA, PCX – два устаревших растровых формата, еще иногда встречающихся;
3. Какие бывают программы для создания, просмотра и обработки
графики и какую выбрать.
Существует великое множество разных программ для работы с графикой. Они делятся
на группы:
Просмотрщики изображений. Самые простые программы для просмотра
изображений.
Кроме
встроенных
в
Windows
средств
просмотра,
наиболее
распространенны – Acdsee, IrfanView, XnView. Эти программы независимых авторов
(наряду с
десятками менее распространенных), позволяют удобно просмотреть
коллекцию изображений в ручном режиме или в виде слайд-шоу, установить рисунки
рабочего стола (обои), перемещаться по папкам, искать и управлять файлами изображений
(копирование-удаление-перемещение), отсканировать, подкорректировать и распечатать.
Позволяют создавать каталог изображений в виде web странички, конвертировать из
одного формата в другие, множество других мелочей, вроде проигрывания других mediaфайлов и.т.п.;
Графические редакторы – делятся на любительские и профессиональные.
Любительские – начиная от MS Paint до Photoshop Elements от фирмы Adobe, PaintShop от
Jask.
К профессиональным традиционно относят Adobe Photoshop PaintShop Pro от Jask и Corel
Photopaint. Это программы редактирования растровой графики.
CorelDraw
и
Adobe
Illustrator являются также традиционными программами подобного рода, но в векторной
графике;
На каком из двух классов программ остановить свой выбор? Мнение о том, что
профессиональные сложнее в освоении – это скорее заблуждение. Они сложнее, но не в
применении, а в устройстве. А в вопросе выбора фирмы можно выбирать любую, если вы
работаете для себя. Но для тех, кто работает для общественных публикаций, альтернативы
нет только родукты фирмы Adobe - общепризнанный промышленный стандарт.
Вспомогательные и специализированные утилиты для графики - вроде
каталогизаторов для создания фотоальбомов, пакетных обработчиков (в основном для
коррекции массы фотографий в автоматическом режиме), поисковики дупликатов
изображений, программ для захвата изображений с экрана, программ для изготовления
офисной графики (визиток, логотипов) и.т.д. Все или почти все эти возможности
присутствуют и в полных профессиональных версиях мощных графических редакторов из
предыдущей группы;
4. Конвертирование из одного формата в другой, уменьшение размеров
файлов для e-mail, дискет и.т.д. и сопутствующие проблемы: потери
качества при этом:
Использование программ типа AcdSee и Adobe ImageReady для этих целей
(демонстрация).
5. Первичная обработка цифровых фото и графики вообще при помощи
программ Photoshop и Microsoft Officce Picture Manager, спец
программ, подготовка вывода.
6. Сканирование фотографий.
Принцип выбора разрешения для сканирования в зависимости от цели получения
сканированного изображения;
7. Советы по обработке графики в Power Point: обрезка, сжатие, изменение
разрешения (демонстрация).
8. Обои Windows, установка обоев при помощи программ типа AcdSee.
Когда и какие не нужно ставить обои. Об утомлении глаз от светлых
обоев и маленькой частоты регенерации изображения монитора.