Презентація до уроку інформатики для учнів 6 класу на тему "Комп'ютерна графіка. Растрові й векторні зображення"

Комп’ютерна графіка

Комп’ютерна графіка – це розділ інформатики, який вивчає технології опрацювання графічних зображень за допомогою комп’ютерної техніки.

Основним об’єктом комп’ютерної графіки є графічне зображення. Воно може бути малюнком або фотографією, діаграмою або графіком, рекламним плакатом, кадром з мультфільму або відеоролику тощо.

Залежно від способу побудови графічного зображення розрізняють  растрові та векторні графічні зображення.

Растрове графічне зображення складається з окремих маленьких прямокутників – пікселів. Таке зображення схоже на мозаїку, яка виготовлена з однакових за розміром об’єктів. При перегляді растрового зображення у звичайному масштабі розміри  пікселів настільки малі, що зображення здається суцільним. Але при збільшенні масштабу перегляду графічного зображення або його розмірів стає помітна зерниста структура зображення. Це явище називають пікселізацією.

Піксель є найменшим об’єктом растрового зображення. Значення властивостей кожного пікселя кодуються двійковим кодом і зберігаються у відеопам’яті комп’ютера, а при зберіганні зображення на зовнішньому носії – у відповідному файлі. За рахунок великої кількості пікселів у зображенні і відповідно великої кількості даних, які зберігаються у файлі, розміри файлів растрових зображень досить великі. Растрові зображення можна отримати, скануючи малюнки або фотографії, фотографуючи об’єкти цифровим фотоапаратом або цифровою відеокамерою, створюючи малюнки з використанням графічного планшета або спеціальної програми.

Векторне зображення будується з окремих базових об’єктів – графічних примітивів: відрізків, кривих, прямокутників, овалів, трикутників тощо. Таке зображення нагадує аплікацію. При зберіганні векторного зображення у файлі записується перелік об’єктів зображення, колір і товщина контуру, колір і способом заливки внутрішньої області. Тому, чим більше об’єктів – тим більше розмір файлу цього зображення. Розміри файлів векторних малюнків зазвичай менші, ніж розміри файлів аналогічних растрових зображень. Збільшення розмірів зображення не впливає на його якість. Всі зображення на екрані монітора та на принтері перетворюється в растрову картинку за спеціальними формулами. Векторні графічні зображення створюються за допомогою спеціальних програм та широко використовують у картографії, мультиплікації, в інженерній графіці, при створенні логотипів– там, де важливим є чіткість контурів і можливість збільшувати масштаб зображення без втрати якості.

Кодування графічних даних у растровій графіціЯкщо створювати зображення чорно-білим, то для кодування 1 пікселя достатньо 1 біта пам'яті: Чорний піксель - 1, білий піксель- 0. Якщо зображення матиме 256 відтінків сірого кольору (загальноприйняті), то для кодування 1 піксе ля потрібно 8 біт( 256 = 2 в 8) Чорний 11111111, білий 00000000 Кольорові компютерні фотографії мають не менше 16 777 217 або 2 в 24 кольорів. Кожен піксель буде кодуватися 24 бітами або 3 байтами. Чорний 111111111111111111111111

Кодування графічних даних у векторній графіціПід час кодування векторного зображення для кожного примітиву описують:1 — контур — лінію, що визначає його форму. Контур стає видимим тільки під час його редагування (див. про контур далі);2 — вигляд лінії (штрих), якою обведено контур;3 — заливку (заповнення) внутрішніх ділянок контуру. Зображення будинку складається з п’яти прямокутників, трикутника і півкруга. Опишемо властивості одного з об’єктів — дверей: контур об’єкта — прямокутний; ширина об’єкта — 0,68 см, висота об’єкта — 1,05 см; колір штриха — 2, товщина штриха — 0,8 мм; заповнення (колір) — 4. Для роботи з векторними зображеннями призначено такі програми, як Inkscape, Corel. DRAW, Adobe Illustrator та ін.

Колірні моделіКольорове зображення на екрані формується шляхом змішування трьох основних кольорів: червоного, зеленого й синього. У комп’ютерній графіці використовують різні моделі кодування кольорів. Колірна модель — це спосіб подання різних кольорів спектра у вигляді набору числових характеристик певних базових компонентів. Розглянемо три найпоширеніші колірні моделі RGB, CMYKУ моделі RGB кольори отримують змішуванням трьох базових кольорів: червоного (англ. Red), зеленого (Green) і синього (Blue). Яскравість кожного з базових кольорів кодується цілим числом у межах від 0 (колір відсутній) до 255 (яскравість найбільша). Таким чином, отримуємо 256 х 256 х 256 = 16 777 216 різних

Кольорова модель CMYK У колір отримують змішуванням чотирьох складових: блакитної (Cyan), пурпурової (Magenta), жовтої (Yellow) і чорної (blac. K). Вміст кожної зі складових кодується числом від 0 до 100. При цьому нульове значення всіх складових дає білий колір, а значення 100 — чорний. Ця модель застосовується для підготовки зображень до кольорового друку. Перші три складові утворено вилученням із білого кольору базових кольорів моделі RGB: блакитний = білий - червоний, пурпуровий = білий - зелений, жовтий = білий – синій. Раніше для друку застосовували модель CMY і, відповідно, блакитне, пурпурове і жовте чорнило. Під час друку чорний колір і відтінки сірого отримували змішуванням цих чорнил у рівних частинах. Отримати чистий чорний колір таким чином не можна, і його додали окремо.