Растровый способ создания изображения
Известно, что на компьютере изображения представляются в цифровом виде. Цифровое – значит, описано посредством чисел. Это позволяет хранить, просматривать и обрабатывать изображение в графических редакторах.
Принцип формирования изображения в растровом и векторных редакторах кардинально отличаются друг от друга.
В растровом редакторе (Gimp, Adobe Photoshop, Paint) изображение разбивается на квадратные элементы одинакового размера и каждый такой элемент описывается отдельно. Этот квадратный графический элемент называют пикселом (picture element, pixel).
Пиксель – наименьшая составляющая растровой графики. Один пиксель содержит в себе информацию о расположении по оси Х и Y , а так же информацию о цвете и прозрачности (альфа-канал).
Изображения, представленные посредством пикселей, называют растровыми, то есть разложенные на элементы.
Растровое изображение — это файл данных или структура, представляющая собой сетку пикселей на компьютерном мониторе или цветовых точек на бумаге и материалах.
Важными характеристиками для таких изображений являются:
- Количество пикселов — разрешение. Они могут указываться отдельно по ширине и высоте (640х480; 1024х768), но иногда указывается общее количество пикселов.
- Цветовое пространство (цветовая модель) RGB, CMYK, HSV и т.д.
- Количество используемых цветов или глубина цвета (эти характеристики имеют следующую зависимость: N = 2I , где N — количество цветов, а I — глубина цвета)
Разрешение
Наиболее распространенная единица измерения – dpi – количество пикселов на одном дюйме длины (1 дюйм = 2,54 см).
Но что да ет разрешение?
1 дюйм практически совпадает с 5ю клетками в тетради и если обвести их и закрасить одну клетку, то разрешение нашего «рисунка» будет 5 dpi .
Теперь уменьшим размер клетки-пикселя в 4 раза, закрасим только четверть клетки, в этом случае разрешение увеличится только в 2 раза, ведь на одну длину теперь приходится 10 клеток-пикселей
 | |
| разрешение 300 dpi | разрешение 72 dpi |
Глубина цвета — набор цветов, используемый для отображения изображения.
- цветные :
- HighColor – 16 бит на пиксель (65 536 цветов);
- True Color – 24 бит на пиксель (16,7 млн цветов);
- Deep Color – 32 (4 байт отвечает за прозрачность, или информацию об альфа-канале), 48 и более бит на пиксель;
Преимущества растрового изображения:
Источник
Растровая графика
1 группа Растровая графика
Растр (нем. Raster, от лат. rastrum — грабли)
Под растровым изображением понимают способ представления изображения в виде совокупности отдельных точек (пикселей) различных цветов или оттенков, как правило, расположенных последовательно. Это наиболее простой способ формирования изображения, ибо таким образом видит наш глаз.
Такое представление свойственно не только цифровой форме изображения. Если вы присмотритесь к экрану монитора или телевизора то заметите, что изображение состоит из мелких точек, так называемых пикселов, от английского выражения picture element (элемент изображения). В основе восприятия человеком растровой графики лежит простой обман зрения. В силу того, что точки растра очень мелкие, глаз не воспринимает их по отдельности, он видит уже всю картину в целом.
Применяется для обработки фотоизображений, художественной графике, реставрационных работ, работ со сканером. При разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий.
2 группа Растровое изображение
В большинстве приложений компьютерной графики, растровое изображение формируется двумерным массивом точек (пикселей), цвет и яркость каждой из которых задаются независимо.
Пиксель (от англ. picture element – элемент картинки) – минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.
Программы растровой графики работают с точками экрана (пикселями). Точки не знают, какие объекты они представляют — окружности, линии, прямоугольники. В основе восприятия человеком растровой графики лежит простой обман зрения. В силу того, что точки растра очень мелкие, глаз не воспринимает их по отдельности, он видит уже всю картину в целом. Компьютер запоминает цвет каждой точки, а пользователь из таких точек собирает рисунок, как в детской мозаике.
Создание растрового изображения
Растровое изображение формируется в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке изображений и фотографий, а так же при использовании цифровых фото — и видеокамер. Можно создавать непосредственно на компьютере с использованием графического редактора. Но большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку.
Графические редакторы, в которых используется растровая графика: Paint, PhotoShop, Gimp
3 группа Растровое изображение
Достоинства растровой графики:
Растровые редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, т. к. обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.
Достоинством такого изображения является возможность получения фотореалистичного изображения высокого качества. высокая точность и широкий цветовой диапазон
Недостатки растровой графики:
Изображения, создаваемые в растровых программах, всегда занимают много памяти.
Растровые изображения невозможно увеличивать для уточнения деталей. Так как изображение состоит из точек, то увеличение приводит к тому, что точки становятся крупнее, что визуально искажает иллюстрацию. При уменьшении изображения несколько точек преобразуются в одну, поэтому теряется четкость мелких деталей. Этот эффект называется пикселизацией. Невозможна операция группировка или разгруппировка изображения на отдельные элементы.
4 группа Векторная графика
Вектор — (от лат. vector — несущий), отрезок определенной длины и направления.
Векторное изображение — цифровое изображение, которое формируется из геометрических примитивов (точек, линий и фигур) по указанным формулам. Для векторной графики характерно разбиение изображения на ряд графических примитивов – точки, прямые, ломаные, дуги, полигоны. Таким образом, появляется возможность хранить не все точки изображения, а координаты узлов примитивов и их свойства (цвет, связь с другими узлами и т. д.). векторная иллюстрация – это набор геометрических примитивов. Важной деталью является то, что объекты задаются независимо друг от друга и, следовательно, могут перекрываться между собой. Векторная графика предназначена для создания иллюстраций с применением шрифтов и простейших геометрических объектов (примитивов).
5 группа Векторное изображение
Векторное изображение формируется из геометрических примитивов (точек, линий и фигур) по указанным формулам. Как правило, это простейшие геометрические фигуры (круги, эллипсы, прямоугольники, многоугольники, отрезки прямых и дуги кривых линий). Важнейшая особенность векторной графики — для каждого объекта определяются управляющие параметры, конкретизирующие его внешний вид. Например, для окружности такими управляющими параметрами являются диаметр, цвет, тип и толщина линии, а также цвет внутренней области. Векторная иллюстрация – это набор геометрических примитивов.
Самой простой аналогией векторного изображения может служить аппликация. Все изображение состоит из отдельных кусочков различной формы и цвета (даже части растра), «склеенных» между собой.
Векторное изображение нельзя получить с помощью современных устройств техники: фотоаппарата, видеокамеры или сканера. Такое изображение можно создать с помощью специальных векторных графических редакторов. Графические редакторы, в которых используется векторная графика: Corel Draw, Adobe Illustrator, встроенный векторный редактор в текстовом процессоре Word.
6 группа Векторное изображение.
Векторное изображение может быть легко масштабировано без потери качества, так как это требует пересчета сравнительно небольшого числа координат узлов. Векторная графика легко «разбивает» изображения на более простые элементы. Как следствие этого возможно независимое редактирование частей рисунка. Графические файлы, в которых хранятся векторные изображения, имеют существенно меньший, по сравнению с растровыми, объем (порядка нескольких килобайт).
Не смотря на все положительные характеристики, векторные изображения выглядят искусственно. Наблюдается ограниченность в живописных средствах.
Сферы применения векторной графики очень широки. В полиграфике – от создания красочных иллюстраций до работы со шрифтами. Все, что мы называем машинной графикой, 3D-графикой, графическими средствами компьютерного моделирования и САПР – все это сферы приоритета векторной графики, ибо эти ветви дерева компьютерных наук рассматривают изображение исключительно с позиции его математического представления.
Применяется в компьютерной полиграфии, системе компьютерного проектирования, компьютерном дизайне и рекламе.
Источник
Информатика. 7 класс
Конспект урока
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
- Понятия растровой графики, пикселя, растра.
- Достоинства и недостатки растровых изображений.
- Решение типовых задач.
- Знакомство с растровыми графическими редакторами.
Пиксель – это наименьший элемент изображения.
Растр – совокупность пикселей, образующих строки и столбцы.
Каждый пиксель может иметь свой цвет.
Достоинства растровой графики: точность цветопередачи – при сохранении растрового изображения, сохраняется и информация о цвете каждого пикселя; изображения можно распечатать на принтере.
Недостатки: чувствительность к уменьшению и увеличению рисунка; большой объём всего изображения.
Способ, при котором задаются цвет и яркость для каждого отдельно взятого пикселя, называется растровым.
Растровые графические редакторы: Paint, GIMP, AdobePhotoshop и другие.
Формулы, которые используются при решении типовых задач:
где N – количество цветов в палитре,i – глубина цвета, K – размер растрового изображения.
1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.
- Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
- Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
- Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
- Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
Сегодня существуют различные способы создания графических изображений на компьютере. Но, всё же, самым распространённым способом считается создание изображений с помощью графических редакторов. Поэтому, в зависимости от способа создания изображения на компьютере, различают растровую и векторную графику. Сегодня на уроке мы познакомимся с растровой графикой, научимся получать растровые изображения и попробуем создать такие изображения с помощью графического редактора.
Ведь, если взять в руки лупу и рассмотреть экран монитора, то можно увидеть изображение, состоящее из каких-то отдельных мелких элементов. Что же это такое? Это пиксель – наименьший элемент изображения. А всё изображение в растровой графике формируется в виде растра – совокупности пикселей, образующих строки и столбцы. Каждый пиксель может иметь свой цвет.
Растровые изображения чаще всего получают с помощью сканера или цифрового фотоаппарата.
У любых растровых изображений есть определённые особенности:
1) чувствительность к уменьшению и увеличению рисунка;
2) если в изображении большое количество пикселей и используется множество цветов в палитре, то возрастает и объём всего изображения.
Всё это является недостатками растровых изображений.
Но есть, конечно же, и достоинство– это точность цветопередачи. При сохранении растрового изображения, сохраняется и информация о цвете каждого пикселя.
Таким образом, можно сделать вывод, что, если в памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя, то такой способ создания изображения называется растровым.
И, хотя растровые изображения очень редко создают вручную, получить его можно и с помощью простейшего растрового графического редактора Paint. Такой редактор позволяет получать изображения с помощью панели инструментов и палитры, также окно данного графического редактора содержит строку заголовка, строку меню, полосы прокрутки и, конечно же, рабочую область.
Больше возможностей имеет растровый графический редактор Gimp. Панель инструментов редактора содержит диалог «Параметры инструментов». Имеется панель слоёв, каналов, контуров и путей, а также панель кистей, текстур и градиентов. Инструменты редактора Gimp можно разделить на следующие группы: инструменты выделения, инструменты рисования, инструменты преобразования, инструменты цвета.
Но нельзя забывать о том, что большинство растровых редакторов предназначено для обработки изображений, а не для их создания.
Растровый рисунок размером 1366×768 пикселей сохранили в виде несжатого файла размером 2 Мб. Каково максимально возможное число цветов в палитре?
Для решения этой задачи переведем 2 Мб в биты.
В одном байте – 8 бит, в 1 Мб – 1024 Кб, а в 1 Кб– 1024 байта.
Вычислим разрешение картинки.
Делим объём памяти на количество пикселей.
Количество цветов определяем по формуле N=2 I , где i– глубина цвета в битах.
Получили 65536 максимально возможных цветов в палитре.
Решение:
2 Мбайт = 2 · 1024 · 1024 · 8= 16777216 битов
1366 · 768=1049088 точек
16777216 : 1049088≈16 битов на пиксель
N= 2 16 =65536 цветов.
Ответ: 65536 цветов.
Растровый графический редактор AdobePhotoshop
Получить растровое изображение с помощью сканера, цифрового фотоаппарата или видеокамеры не составляет особого труда. Гораздо сложнее создать растровое изображение вручную. Для этого существуют специальные растровые графические редакторы. Мы с вами рассмотрим более подробно один из них: растровый графический редактор AdobePhotoshop. РедакторAdobePhotoshop способен изменить изображение, например, отретушировать фотографию; объединить изображения, создать изображение.
Панель инструментов этого редактора содержит, помимо главного меню, кнопки с пиктограммами, которые позволяют выполнять различные действия.
Рисунок 5.1. Photoshop оснащён большим числом инструментов создания контуров выделения.
Программа AdobePhotoshop позволяет работать с готовыми фотографиями с помощью набора инструментов: цветокоррекции, фильтров, слоёв масок, можно выполнять различные действия, а также можно рисовать, изменять изображения экранными фильтрами.
Но, к сожалению, программа не является свободным программным обеспечением.
Форматы растровых графических файлов имеют следующие расширения: BMP, GIF, JPEG.
Разбор решения заданий тренировочного модуля
№1. Сколько цветов(N) насчитывается в палитре, если глубина цвета(i) равна 3? Выделите цветом правильный ответ.
Задача решается с помощью формулы N=2 i
Ответ: в палитре 8 цветов, вариант ответа 3.
№2. Фотографию размером 256×128 пикселей сохранили в виде несжатого файла. А для кодирования одного пикселя используется 2 байта. Определите размер файла в Кб.
Сначала определяем размер растрового изображения:
256 · 128 = 32768 точек в изображении
Теперь определяем размер файла: т.к. для кодирования одного пикселя используется 2 байта, то 32768 · 2 = 65536 байтов. Ответ нужно выразить в килобайтах, для этого 65536 : 1024 = 64 Кб.
Верный ответ: 64 Кб.
№3. Цветной рисунок состоит из 65536 цветов и занимает 3 Кб информации. Из скольких точек состоит данный рисунок?
Определим глубину цвета по формуле: N = 2 i , 65536 = 2 i , отсюда, i = 16 бит.
Теперь, 3 Кб переведём в биты, для этого 3 · 1024 · 8 = 24576 бит – это объём всего изображения.
Источник
