Урок 7. Характеристики зображення та засобів його відтворення - яскравість, контрастність, роздільна здатність, інтервал оптичної щільності (фотографічна ширина), колірна гама, пал

Урок 7. Характеристики зображення та засобів його відтворення - яскравість, контрастність, роздільна здатність, інтервал оптичної щільності (фотографічна ширина), колірна гама, палітра, глибина кольору, насиченість кольору.

Комп’ютерна графіка – розділ інформатики, який вивчає засоби і способи створення й обробки графічних зображень за допомогою комп’ютерної техніки. Комп’ютерна графіка – галузь людської діяльності, пов'язана з використанням комп'ютерів для створення зображень і обробки візуальної інформації, отриманої з реального світу

Основні сфери застосування технологій комп’ютерної графіки:

•     графічний інтерфейс користувача;
•     спецефекти, кінематографія, телебачення;
•     цифрове телебачення, Інтернет, відеоконференції;
•     обробка цифрових фотографій;
•     комп'ютерні ігри, системи віртуальної реальності.

Комп'ютерна графіка застосовується для візуалізації даних у різних сферах людської діяльності:

•     у медицині - комп'ютерна томографія;
•     в науці - наприклад, для наочного зображення складу речовини, побудови графіків;
•     в дизайні - для реклами, поліграфії, моделювання, та ін.

Види комп’ютерної графіки. Її функції та приклади

•     Векторна
•     Растрова
•     Тривимірна
•     Фрактальна

Растрова (bitmap) графіка застосовується у випадках, коли графічний об’єкт представлено у вигляді комбінації точок (пікселів), яким притаманні свій колір та яскравість і які певним чином розташовані у координатній сітці.

Растрова графіка залежить від оптичної роздільної здатності (кількості точок/пікселів на одиницю довжини), оскільки її об’єкти описуються точками у координатній сітці певного розміру. Такий підхід є ефективним у випадку, коли графічне зображення має багато напівтонів і інформація про колір важливіша за інформацію про форму (фотографії та поліграфічні зображення)

При збільшенні растрового зображення, можна спостерігати пікселізацію, тобто при масштабуванні збільшується розмір точок і стають помітними елементи растра, тобто на краях контурів з’являються «сходинки».

У растровій графіці графічне зображення нагадує мозаїку, що складається з пікселів одного розміру, які є найменшими об'єктами растрового зображення. Чим більша кількість пікселів і чим менші їх розміри, тим краще виглядає зображення.

Використовується растрова графіка в поліграфічних і електронних виданнях, в Інтернеті в тих випадках, коли потрібно якісно передати повну гаму відтінків кольорів зображення

Векторна графіка

У векторній графіці зображення будується як аплікації з окремих базових об'єктів: відрізків, кривих, прямокутників, овалів тощо.

Векторні графічні зображення широко використовуються тоді, коли важливим є наявність ясних і чітких контурів: у картографії, при створенні логотипів і схем, в інженерній графіці тощо.

Фрактальна графіка

Фрактал – це рисунок, який складається з подібних між собою елементів. Побудова фрактального малюнка відбувається за деяким алгоритмом або шляхом автоматичної генерації зображення. Фрактальну графіку часто використовують для графічного представлення даних при моделюванні деяких процесів, для автоматичної генерації абстрактних зображень, у розважальних програмах. Безперечною перевагою фрактальної графіки є те , що у файлі фрактального малюнка зберігаються тільки алгоритми і формули. Такі файли мають менший розмір, ніж файли з малюнками векторної і растрової графіки.

Тривимірна графіка

Останнім часом все більшої популярності набуває тривимірна графіка( 3D- графіка), що вивчає прийоми і методи створення об’ємних моделей об’єктів, які максимально наближені до реальних. Основним завданням цього виду графіки є створення не плоского зображення об’єкта, а його об’ємної моделі, які можна обертати і розглядати з усіх боків. Тривимірна графіка широко використовується в інженерному проектуванні, комп’ютерному моделюванні фізичних об’єктів і процесів, у мультиплікації, кіноматографії на комп’ютерних іграх.

Переваги і недоліки растрової графіки

Переваги растрової графіки:

•    простота автоматизованого вводу (цифрування) зображень, фотографій, слайдів, малюнків за допомогою сканерів, відеокамер, цифрових фотоапаратів
•    фотореалістичність

Недоліки растрової графіки:

•    роздільну здатність і глибину кольору можна змінювати лише у визначених межах і, як правило, із втратою якості
•    розмір файлу є пропорційним до площі зображення, роздільної здатності і типу зображення, і, переважно, при високій якості є великим
•    складність управління окремими фрагментами зображення. Потрібно самостійно виділяти ділянку, що є складним процесом.

Властивості растрового зображення:

Будь-яке растрове графічне зображення як єдиний графічний об’єкт має певні властивості. Розглянемо деякі з них: розміри, роздільна здатність, глибина кольору.

•     Розмір зображення – визначає ширину та розмір малюнка
•     Роздільна здатність зображення – визначає піксель на одиницю довжини зображення
•     Глибина кольору – кількість бітів що використовуються для кодування кодування кольору одного пікселя

Розмір зображення

Важливою властивістю растрового графічного зображення є його розміри, які визначають фактичні розміри малюнка по ширині та висоті. Значення даної властивості задають в одиницях довжини (сантиметрах, дюймах) або в пікселях (як синоніми використовуються також терміни точки і крапки). Розміри зображення задаються при його створенні (при малюванні в графічному редакторі, при скануванні, при фотографуванні) і можуть бути змінені під час редагування. Чим більше пікселів у малюнку, тим більше розмір файлу цього зображення.

При створенні зображення для демонстрації на екрані, його розміри доцільно задати в пікселях, щоб знати, яку частину екрана воно займатиме при перегляді. Якщо зображення готують для друку, то його розміри задають у сантиметрах або дюймах, щоб визначити, яку частину аркуша воно займе при друкуванні.

Роздільна здатність

Другою властивістю растрового зображення є його роздільна здатність, яка визначає кількість пікселів на одиницю довжини зображення і вимірюється в dpi або пікселів/см. Можна вважати, що роздільна здатність показує щільність розміщення пікселів у растрі, а відповідно і розміри самого пікселя в даному зображенні. Чим більше значення цієї властивості, тим чіткішим і якіснішим виглядає зображення, але й більшим є розмір його файлу. Чим менша роздільна здатність зображення, тим якість малюнка гірша, крупнішим є піксель, але розміри файлу при цьому зменшуються.

Значення роздільної здатності задається при створенні зображення (у графічному редакторі, у програмі сканування, у налаштуваннях фотоапарату). Для графічного зображення, яке готується для розміщення в Інтернеті, достатньо роздільної здатності 72 dpi, для екранного сприйняття – 96 dpi, а для друку на принтері – не менше 300 dpi. Змінення значень цієї властивості для даного зображення можливе лише в графічному редакторі, при цьому автоматично змінюється кількість пікселів у зображенні.

Глибина кольору

Вам уже відомо, що однією з властивостей пікселя є його колір. Кількість кольорів, якими може бути зафарбований піксель на малюнку, залежить від такої властивості растрового зображення як глибина кольору. Глибина кольору – це кількість бітів, що використовуються для кодування кольору одного пікселя. Вимірюється глибина кольору в bpp (англ. bits per pixel – бітів на піксель) і задається при створенні зображення. Змінити значення цієї властивості можна при редагуванні малюнка.

Від глибини кольору в прямій залежності знаходяться якість відтворення кольорів у зображенні та розмір його файлу.

Одним бітом можна закодувати тільки два кольори – чорний і білий, і отримати чорно-біле зображення. У повнокольорових зображеннях (фотографії, ілюстрації) на кодування кольору пікселя відводиться 24 біти, що дає змогу максимально відтворити приблизно 16,7 млн кольорів. Чим більше довжина двійкового коду кольору пікселя, тим більше кольорів можна використати у малюнку

Колірні моделі

Кольори у природі рідко є простими. Більшість колірних відтінків утворюють змішуванням основних кольорів. Спосіб розділення колірного відтінку на складові компоненти називають колірною моделлю. Існує багато різних типів колірних моделей, але в комп'ютерній графіці, як правило, застосовується такі: RGB, CMYK, НSB.

Найчастіше в комп’ютерній графіці використовуються колірні моделі RGB і CMYK. Це пов’язано з тим, що вони повністю моделюють спосіб отримання кольору на екрані монітора і при друці на принтері.

Колірна модель – це спосіб подання різних кольорів спектра у вигляді набору числових характеристик певних базових ком понентів.

Колірна модель обирається користувачем при створенні зображення та є однією з основних властивостей і растрового, і векторного зображення. Вибір тієї чи іншої колірної моделі залежить від того, як в подальшому використовуватиметься це зображення, за допомогою яких пристроїв виведення буде демонструватися.

Колірна модель RGB

У колірній моделі RGB базовими компонентами є три кольори спектра – червоний (англ. Red), зелений (англ. Green) і синій (англ. Blue), які отримали назву основні кольори. Значення інтенсивності кожного компонента задається цілим числом від 0 до 255. За допомогою моделі RGB можна описати 2563 ≈ 16,7 млн кольорів. Ця модель застосовується в тих випадках, коли готується комп’ютерне зображення, що призначене для перегляду на екрані монітора або телевізора.

Колірна модель CMYK

Для тих комп’ютерних зображень, які в подальшому планується друкувати на принтері або переглядати на проекційному екрані у відбитому світлі, використовується колірна модель СМYK. У цій моделі використовують чотири базові компоненти: блакитний (англ. Cyan), ліловий (англ. Magenta), жовтий (англ. Yellow) і чорний (англ. blacK) кольори. Блакитний, ліловий і жовтий кольори отримали назву додаткові кольори тому, що вони доповнюють основні кольори до білого: блакитний доповнює червоний, ліловий – зелений, жовтий доповнює синій. Частка кожного з базових компонентів у моделі CMYК задається у відсотках (цілим числом від 0 до 100).

Колірна модель HSB

Зазначені вище колірні моделі знайшли широке застосування в техніці та поліграфії. Однак ближчою до людського розуміння поняття кольору є колірна модель HSB.

У моделі HSB кожний колір характеризується трьома базовими компонентами:

•     відтінок (англ. Hue),
•     насиченість (англ. Saturation),
•     яскравість (англ. Brightness).

Шкала відтінків — Hue

Палітра

Основні кольори — кольори, змішуючи які можна отримати всі інші кольори та відтінки. Змішування кольорів залежить від колірної моделі. Існують аддитивна та субтрактивна моделі змішування.

Основним інструментом роботи з кольорами є палітра кольорів в графічному редакторі. Палітра кольорів містить набір кольорів для малювання.

Відтінок Н визначає колір у спектральній палітрі (рожевий, блакитний, фіолетовий тощо) і задається цілим числом від 0 до 360. Мінімальне і максимальне значення відповідає червоному кольору, а проміжні – іншим кольорам спектра.

Насиченість S характеризує частку білого кольору, доданого до вибраного відтінку. Задається значення насиченості у відсотках від 0 до 100.

При мінімальній насиченості будь-який відтінок кольору стає сірим.

Яскравість B визначається домішкою чорного кольору до вибраного відтінку. Задається значення яскравості у відсотках від 0 до 100. Будь-який відтінок при мінімальній яскравості стає чорним.

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. У моделі HSB цілими числами кодуються такі характеристики кольору: відтінок (колірний тон) (Hue), насиченість (Saturation) та яскравість (Brightness). У цій моделі будь-який колір фактично отримують додаванням до колірного тону певного відсотка білого та чорного кольорів. Вважається, що ця колірна модель ґрунтується на особливостях сприйняття кольору людиною.

Палітра кольорів у графічному редакторі Paіnt. Редагування кольору

В графічному редакторі Paint з лівого боку Палітри знаходяться два індикатори встановлених на даний момент кольорів: колір верхнього індикатора показує основний колір малювання, а колір нижнього – відображає колір фону.

Палітра кольорів розміщена внизу і включає 28 зафарбованих різним кольорами квадратів. З цих кольорів користувач може вибрати основний колір, яким виконуються побудови, і колір фону.

Під редагуванням кольору розуміється зміна кольорів елементів малюнка або палітри.

Раніше вказувалось, що для вибору основного кольору слід клацнути лівою кнопкою миші по відповідному кольору палітри, а для вибору кольору фону — правою.

Інструмент Валик панелі інструментів дозволяє заповнювати обмежеі область малюнка кольором фону.

Кнопка Выбор цветов панелі інструментів дозволяє скопіювати кол одного елемента малюнка в інші елементи. Для цього після активізації кнопки слід спочатку клацнути лівою кнопкою миші на елементі, колір якого необхідно скопіювати, а потім клацнути на елементі, колір якого слід змінити.

Команда Рисунок/Обратить цвета замінює всі кольори в малюнку і протилежні (білий — на чорний, жовтий — на синій і т.д.).

Зміна кольорів палітри. Для зміни будь-якого кольору палітри слід вибрати цей колір, клацнувши по ньому мишею, а потім виконати команд Параметры/Изменить палитру. При цьому відкривається вікно діалогу Изменение палитры, в якому слід натиснути кнопку Определить цвет.

У полі Базовая палитра цього вікна наведено 48 основних кольорів, які можна включити до палітри вікна Paint.

Поле Дополнительные цвета містить 16 квадратів, в які можна записувати колір, створюваний користувачем.

У правій нижній частині вікна розміщені поля введення для визначені параметрів кольору в системі HLS (поля Оттенок, Контраст, Яркость) а системі RGB (поля Красный, Зеленый, Синий).

Зручніше визначити колір за допомогою матриці кольорів, яка розміщена в правій верхній частині вікна діалогу. Матриця являє собою квадрат, кожна точка якого зафарбована відповідним кольором. Сусідні точки мають схожий колір. При встановленні курсора миші в яку-небудь точку матриці параметри кольору відображаються в полях RGB і HLS. Праворуч від матриці знаходиться повзунок, переміщуючи який можна змінити параметр Яркость у системі HLS.

Визначений користувачем колір відображується в полі Цвет/Заливка вікна діалогу. Після визначення параметрів кольору слід натиснути клавішу Добавить в набор. Цей колір записується в палітру кольорів поля Дополнительные цвета і стане вибраним.

При натискуванні кнопки ОК вікно діалогу закривається і вибраний колір з поля Базовая палитра або Дополнительные цвета запишеться в палітру кольорів вікна редактора Paint.

Цю палітру можна зберегти командою Параметры/Сохранить палитру. При цьому відкривається вікно діалогу, в якому можна вказати ім'я і тип файла палітри.

Збережений файл палітри можна завантажити командою Параметры/Загрузить палитру.

 

Палітра кольорів у Photoshop

У Photoshop колір переднього плану використовується для малювання, заливки та вибору обведення, а колір тла – для градієнтної заливки і заливки у стертих областях зображення. Кольори переднього плану і тла також використовуються деякими фільтрами спеціальних ефектів.

Ви можете призначити новий колір переднього плану або тла за допомогою інструмента «Піпетка», панелі «Колір», панелі «Зразки» або палітри кольорів Adobe.

Кольором переднього плану типово є чорний, а тла – білий. (В альфа-каналі кольором переднього плану типово є білий, а тла – чорний).

Поточний колір переднього плану з'являється у верхньому віконечку вибору кольору у панелі інструментів, поточний колір тла з'являється у нижньому віконечку.

A. Значок «Кольори за промовчанням» B. Значок «Перемикання кольорів» C. Вікно кольору переднього плану D.Вікно «Колір тла»

•     Щоб змінити колір переднього плану, натисніть на верхнє вікно вибору кольору у панелі інструментів, а потім виберіть колір у Палітрі кольорів Adobe.
•     Щоб змінити колір тла, натисніть на панелі інструментів нижнє вікно вибору кольору, а потім виберіть колір у палітрі кольорів Adobe.
•     Щоб поміняти місцями колір переднього плану та колір тла, натисніть на панелі інструментів значок «Перемикання кольорів».
•     Щоб відновити типові кольори переднього плану й тла, натисніть на панелі інструментів значок «Типові кольори».

Вікна кольорів переднього плану й тла на панелі інструменті

Огляд палітри кольорів Adobe

У палітрі кольорів Adobe можна вибрати кольори за допомогою чотирьох колірних моделей: HSB, RGB, Lab та CMYK. Використовуйте палітру кольорів Adobe, щоб налаштувати колір переднього плану, тла та колір тексту. Також можна налаштувати цільові кольори для різних інструментів, команд та параметрів.

Щоб вибирати лише ті кольори, що входять до безпечної веб-палітри, або вибирати з певної системи кольорів, можна налаштувати Палітру кольорів Adobe. Ви також можете скористатися палітрою HDR (високий динамічний діапазон), щоб вибрати кольори для використання в HDR-зображеннях.

Поле кольору в палітрі кольорів Adobe відображає колірні компоненти в колірних режимах HSB, RGB та Lab. Якщо відоме числове значення необхідного кольору, введіть його в текстові поля. Також можна застосувати колірний повзунок та колірне поле для попереднього перегляду кольору, який ви збираєтесь вибрати. Як тільки ви оберете колір за допомогою колірного поля та колірного повзунка, будуть відповідно змінені числові значення. У вікні кольору праворуч від колірного повзунка відображаються призначений колір (у верхній частині) та початковий колір (у нижній частині).

 

A. Підібраний колір

B. Початковий колір

C. Налаштований колір

D. Значок попередження, який указує, що колір знаходиться поза межами гами

E. Значок попередження, який указує, що колір не стандартний для веб-сторінок

F. Відображення лише кольорів, стандартних для веб-сторінок

G. Поле кольору

H. Колірний повзунок

I. Значення кольорів

Вимоги до півтонових прозорих одноколірних оригіналів

Оригінали виготовляються фотографічним способом (негативи, діапозитиви).

На оригіналі не повинна візуально виявлятися зернистість. Інтервал оптичних щільностей для негативів і діапозитивів повинен бути 1,00 ± 1,60. Мінімальна оптична щільність оригіналу повинна бути не менше 0,35.

Формат оригіналів повинен бути не менше 40 мм х 60 мм. За наявності на полі­графічному підприємстві сканерів мінімальний формат оригіналу повинен становити не менше 24 мм х 36 мм.

Півтонові непрозорі багатоколірні оригінали можуть бути рисовані та у вигляді фотовідбитків. Друкарські оригінали з растровою структурою не допускаються.

1. Рисовані оригінали.

Рисовані оригінали повинні бути виготовлені на папері чи картоні, оптична гус­тина яких не більше 0,20. Кольорове охоплення оригіналу повинне враховувати охоплення тріадного друку. Допускаються виключення (не більш двох додаткових прогонів) для високомистецьких видань. Чорно-білі фотографії, розфарбовані різного роду фарбами, не допускаються.

Рисовані оригінали повинні виконуватися тільки одним з таких видів техніки живопису чи графіки: аквареллю, гуашшю, темперною чи іншою фарбою. Дозволяється під час виготов­лення оригіналів використання кольорових олівців, вугілля у поєднанні з будь-яким з пере­лічених видів фарб.

Під час виготовлення оригіналів аквареллю не допускається використання білила.

Під час виготовлення оригіналів гуашшю всі поля зображення повинні бути вкриті суціль­ним шаром фарби, яка забезпечує рівномірне розсіювання світла.

Не допускається використання люмінесцентних фарб і аплікацій.

2. Оригінали, виготовлені фотографічним способом.

Оригінали повинні мати різке зображення та рівномірний глянс по всій поверхні. На оригіналах повинна забезпечуватися нейтральність сірих тонів і відсутність кольорової вуалі. Інтервал оптичних густин на зображенні оригіналу повинен бути в межах від 1,20 до 2,00. Мінімальна оптична густина на найсвітліших ділянках оригіналу повинна бути не більше 0,20.

Масштаб відтворення оригіналів повинен бути в межах від 33% до 150%. Збільшення, що виходять за межі зазначеного, не повинні призвести до того, щоб репродукція мала помітну зернистість.

Не допускається виготовлення кольорових оригіналів з чорно-білих знімків роз­фарбуванням їх фарбами.

Вимоги до півтонових прозорих багатоколірних оригіналів (слайдів)

Допускаються тільки діапозитиви, виготовлені фотографічним шляхом. Інтервал оптичних густин на зображенні оригіналу повинен бути в межах від 1,60 до 2,75. Для сюжетів з невеликим інтервалом яскравостей об'єкта допускається менший інтервал оптичних густин, якщо цього вимагає зміст зображення.

Коли густина вуалі дорівнює чи менше 0,1, оптична густина на світлих ділянках зобра­ження повинна бути не менше 0,35 Б, на темних ділянках зображення — не більше 3,10. Формат оригіналів повинен бути не менше 40 х 60 мм. Для оригіналів із творів мистецтва не менше 90 х 120 мм варто застосовувати максимально восьмикратне збільшення.

На оригіналі повинно бути забезпечене правильне кольоровідтворення. На оригіналі не повинно бути кольорової вуалі. Допускається незначне коректування деталей зображення (ретушування кольо­рових ділянок спеціальним барвником та ін.) для формату оригіналу не менше 90 мм х 100 мм і масштабу відтворення не більше 200 %

Вимоги до оригінал-макетів для прямого відтворення

Оригінал-макет для прямого відтворення — оригінал, виготовлений із застосуван­ням видавничої техніки, який містить текст, штрихові та (чи) півтонові ілюстрації і є точним макетом майбутнього видання (друкованого виробу). Такий оригінал, що попередньо пройшов всі стадії видавничої обробки (вичитку, реда­гування, розмітку), виготовлений на папері з білизною не менше 83 % чи на спеціальній плівці з одного боку.

Формат сторінки без полів, розміри розкладу та полів оригінал-макету вибираються залежно від виду видання, його формату та варіанту оформлення з урахуванням вимог ГОСТ 5773.

Для виготовлення оригінал-макетів можуть використовуватися комп'ютерні чи фо­тоскладальні шрифти будь-яких гарнітур. Кегель шрифту основного тексту не повинен бути більше 8 п., а додаткового — 6 п. Відхилення кеглю та ширини знаків повинно становити ± 0,05 мм, відхилення лінії шрифту — не більше 0,05 мм.

Оптична густина тексту на папері повинна бути не менше 1,2 і однаковою для усього оригінал-макету.

Для оригінал-макетів на спеціальній плівці різниця між оптичною густиною шрифту та підкладки повинна бути не менше 2,0. Шрифт повинен мати рівномірну насиченість.

Штрихові та півтонові ілюстрації повинні відповідати вимогам зазначеним вище.

Штрихові оригінали з масштабом відтворення 1:1 повинні бути вклеєні в оригінал-макет. Допускається залишати на оригінал-макеті місце для штрихових оригіналів у разі зменшення масштабу їх відтворення.

На оригінал-макеті не допускається наявність:

— розривів, ореолів, слідів тонера на проміжкових ділянках зображення;

— знаків, відтворених пошкодженими шрифтоносіями, чи інших гарнітур, кеглів і накрес­лень;

— дефектів (здвоєних знаків, відсутніх чи завеликих проміжків між літерами в словах, слідів виправлень підчисткою, осипання порошку, нерівномірної .оптичної густини шрифту на сторінці видання без полів);

— більше однієї наклейки у рядку: наклейки однієї літери чи групи літер у слові; більше-двох наклеєних рядків на сторінці, відокремлених рядком, що не виправляється;

— плям або зморшок.

Практичне завдання. Робота за ПК

Дослідити питання:

Інтервал оптичної щільності (фотографічна ширина)

•     Або самостійно в мережі Інтернет
• Або самостійно на сторінці сайту з даної теми