Тема 3. 1. Основы растровой графики

Графический редактор Adobe Photoshop предназначен для обработки растровых изображений. К таким изображениям можно отнести различные фотоснимки, слайды, видеокадры, кадры мультипликационной графики.

С помощью этой программы можно рисовать на экране любые композиции, комбинировать их со сканированными изображениями, использовать многочисленные способы трансформации, коррекции и монтажа изображений.

Adobe Photoshop работает с большинством форматов графических файлов благодаря наличию большого набора конверторов для разных форматов. Последние преобразуют графическую информацию из формата файла в собственный формат редактора Adobe Photoshop при чтении из файла. При записи в файл конверторы выполняют обратное преобразование.

Основные возможности, предоставляемые графическим редактором Adobe Photoshop:

§ чтение и запись изображений в файлы в различных форматах хранения графической информации,

§ масштабирование изображения для проработки деталей,

§ тоновая и цветовая коррекция изображений,

§ устранение дефектов в изображении (ретушь),

§ рисование от руки с помощью набора кистей,

§ рисование с помощью векторных графических примитивов,

§ использование разнообразных способов заливки фрагментов изображения,

§ использование для рисования и заливки произвольных красок,

§ вырезание, перемещение, копирование, склеивание, стирание произвольных фрагментов изображения,

§ вращение, зеркальное отображение, произвольная трансформация фрагментов изображения,

§ создание многослойной структуры изображения, перемещение, удаление слоев,

§ применение визуальных эффектов и фильтров к фрагментам изображения (свечения, объема, тени, пространственного искажения, художественного письма и т.п.),

§ добавление к изображениям текста,

Программа Adobe Photoshop запускается на выполнение через главное меню ОС Windows: Пуск – Все программы – Adobe Photoshop. После запуска на экране появляется главное окно Photoshop.

Растровая графика (raster, bitmapped graphics) - это область цифровой графики, в которой изображение представляется совокупностью пикселов.

Компьютерное растровое изображение представляет собой прямоугольнную матрицу, каждая ячейка которой имеет вид цветового «квадратика» и называется битовой картой (bitmap). Битовая карта представляет собой набор (массив) троек чилен: две координаты пикснла на плоскости и его цвет.

Один из основных параметров этого вида графики – разрешение.

Разрешение (resolution) – это количество дискретных элементов изображения, размещенных в определенную стандартную единицу (обычно дюйм).

Оно является категорией качества и определяет минимальный элемент, с помощью которого создается изображение.

Единицами измерения разрешения для растрового изображения обычно являются ppi (pixels per inch – «пикселов на дюйм), для печатающих устройств –dpi (dots per inch – «точек на дюйм»).

Чем выше разрешение, тем большее количество пикселов содержит изображение и соответственно тем меньше размер отдельного пиксела (изображение с более высоким пространственным разрешением характеризуется большим количеством деталей). Однако более высокое разрешение имеет и негативную сторону – больший размер файла изображения.

За нормальное сейчас принято разрешение 72 пиксела на один линейный дюйм. Оно обычнол используется в электронных документах и Интернете, для качественной полиграфии обычно необходимо ~ 300 пиксела на дюйм.

 

Часто на стадии редактирования изображения возникает необходимость изменения его размера и разрешения. Для реализации изменения в большинстве современных графических редакторов предусмотрена возможность использования операции Resampling, которая может быть реализована двумя способами: с фиксированным разрешением и с переменным разрешением.

При увеличении или уменьшении размера и/или разрешения изображения число пикселов в изображении увеличивается или уменьшается. В обоих случаях качество изображения ухудшается.

В основе выполнения операции Resampling лежит использование методов интерполирования. Интерполирование – это совокупность математических приемов для определения промежуточных значений функции, если известны только начальные и конечные значения. В программах растровой графики некоторые методы (или алгоритмы) интерполирования применяются для дописывания компьютером недостающих пикселов (для присвоения им значений тона или цвета) при изменении их количества.

Следующим важным параметром битовой карты изображения является глубина цвета (количество бит, которое отводятся на задание цвета пиксела).

Глубина цвета (или яркостное разрешение) характеризуется количеством уровней яркости, которые может принимать отдельный пиксел. Чем выше яркостное разрешение, тем большее число уровней яркости (или оттенков цвета)) будет содержать файл изображения.

Исходя из значения глубины цвета, различают следующие типы изображений:

▪ черно-белые штриховые изображения (bitmap);

На каждый пиксел итакого изображения отводится один бит, а одним битом можно закодировать только два цвета: черный (0) или белый (1) – рис. 12.5.

▪ изображения в градациях серого (grayscale).

Если каждый пиксел кодировать восемью битами, то можно получить 28 = 256 градаций серого, или так называемую серую шкалу (grayscale).

Бит (bit) – это минимальное количество информации, составляющее выбор одного или двух возможных вариантов: «0» или «1». В компьютерной графике служит в качестве единицы глубины цвета.

Каждый пиксел характеризуется значением яркости, которое изменяется в диапазоне от 0 (четный) до 255 (белый). Такого числа уровней вполне достаточно, чтобы правильно отобразить черно-белое полутоновое изображение.

▪ полноцветное изображение (truecolor).

В этих изображениях каждый пиксел описывается восемью двоичными разрядами, в сумме это составит 24 бита. Это дает возможность закодировать 16,7 млн. оттенков, что достаточно много.

Существуют также их варианта:

▪ дуплексные изображения (duotone);

Классическое дуплексное изображение – это печать одноцветного изображения двумя красками, одна из которых черная, а другая цветная (коричневая, голубая или зеленая). Может использоваться и несколько дополнительных красок. Дополнительные цвета применяются в данном случае для компенсации недостаточного количества тонов, которые может обеспечить печать только одним цветом. При этом дуплексы рассматривают как разновидность полутоновых (не цветных) изображений.

▪ изображения с индексированными цветами (indexed colors)/

Индексированные цветные изображения кодируются в виде так называемых цветовых таблиц (color lookup table, LUT), т.е. серий таблиц цветовых ссылок (индексов) в которых цвета уже предопределены как мелки в коробке пастели.

Индексированные цветные изображения обычно характеризуются глубиной цвета от 2 до 8 бит на пиксел, поэтому используемая палитра может содержать от 22 = 4 до 28 = 256 цветов и оттенков соответственно.

Файл с индексированным изображением содержит заголовок, поясняющий прикладным программам структуру таблицы и способ цветового кодирования для каждого пиксела.

Несмотря на ограниченность палитры индексированные цвета используются в изображениях для Web-страниц.

С разрешением и глубины цвета непосредственно связан и размер графического файла.