Презентация по информатике на тему Технология обработки графической информации

Технология обработки графической информации Растровые и векторные графические изображения.Форматы графических файлов Способы создания изображений на компьютере 1.    Вводятся через сканер 2.    Выбираются из файлов, содержащих набор графических вставок и поставляемых специализированными фирмами 3.    Создаются заново пользователями с помощью пакетов графических программ. Растровая графика Растровое изображение представляет из себя мозаику из очень мелких элементов — пикселей (pixels). Пиксель - сокращение от picture element - "элемент изображения". мозаика, витражи, вышивка рисование «по клеточкам» Создание изображения в растровом графическом редакторе Paint, Fractal Design Painter, Corel Photo-PAINT, Adobe PhotoShop Достоинства растровой графики растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества. Недостатки растровой графики для хранения растровых изображений требуется большой объём памятиНапример, если размер графической сетки — 1240 х 1024, а количество используемых цветов — 16777216, то объём растрового файла составляет около 4 Мб, так как информация о цвете видеопикселей в файле занимает 1240 х 1024 х 24 = 30474240 бит или 30474240 бит : 8 = 3809280 байт или 3809280 байт : 1024 = 3720 Кб или 3720 Кб : 1024 = 3,63 Мб. Недостатки растровой графики пикселизация Векторная графика изображения строятся из простых объектов — прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и т.п., называемых примитивами. Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Например: рисовать линию от точки А до точки В; рисовать эллипс, ограниченный заданным прямоугольником. WMF (Windows Metafile) MOVETO XI , Y1 Установить текущую позицию (XI , Y 1).LINETO X2, Y2 Нарисовать линию от текущей позиции до позиции (X 2, Y 2). ELLIPSE X3 , Y3 , X4, Y4 Нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником, где (ХЗ, Y3) — координаты левого верхнего, а (Х4, Y4) — правого нижнего угла этого прямоугольника. Особенности векторной графики Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т. е. в виде векторной командыВекторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Программы векторной графики CorelDraw, Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует векторные команды, соответствующие объектам, из которых строится рисунок. Достоинства векторной графики Векторные рисунки, состоящие из тысяч примитивов, занимают память, объём которой не превышает нескольких сотен килобайт. Таким образом, векторные изображения занимают относительно небольшой объём памяти. Достоинства векторной графики векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества. Недостатки векторной графики векторная графика не позволяет получать изображений фотографического качества. Дело в том, что фотография — мозаика с очень сложным распределением цветов и яркостей пикселей и представление такой мозаики в виде совокупности векторных примитивов — достаточно сложная задача. Недостатки векторной графики Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (например, лазерному принтеру). При этом может случиться так, что на бумаге изображение будет выглядеть совсем иначе, чем хотелось пользователю, или вообще не распечатается. Таким образом, векторные изображения иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы. Векторные рисунки иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы Растровые рисунки могут быть легко распечатаны на принтерах Особенности печати изображения Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения Качество редактирования изображения Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов Представлениеобъектов реального мира Векторное изображение описывается в виде последовательности команд Растровое изображение строится из множества пикселей Способ представления изображения Векторная графика Растровая графика Критерий сравнения Сравнение растровой и векторной графики Форматы графических файлов Формат графического файла — способ представления и расположения графических данных на внешнем носителе Векторные форматы Файлы векторного формата содержат описания рисунков в виде набора команд для построения простейших графических объектов (линий, окружностей, прямоугольников, дуг и т. д.). Различные векторные форматы отличаются набором команд и способом их кодирования. векторные команды Установить X, Y — установить в качестве текущей позицию ( X, Y ). Линия к X I, Y 1 — нарисовать линию от текущей позиции до позиции ( X I, Y 1), при этом позиция ( X I, Y 1) становится текущей. Линия X I, Y l, X 2, Y 2 — нарисовать линию с координатами её начала ( X I, Y 1) и координатами конца (Х 2 , Y 2), при этом текущая позиция не устанавливается. Окружность X, Y, <радиус> — нарисовать окружность, где ( X, Y ) — координаты центра, <радиус> — радиус в пикселях. Эллипс X 1, Y 1, X 2, Y 2 — нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником, где (X I, Y 1) — координаты левого верхнего угла этого прямоугольника, a (X 2, Y 2) — правого нижнего. векторные команды Прямоугольник X 1, Y 1, X 2, Y 2 — нарисовать прямоугольник, где ( X I , Y 1) — координаты левого верхнего угла этого прямоугольника, а (Х 2, Y 2) — правого нижнего. Цвет рисования <цвет> — установить текущий цвет рисования <цвет>. Цвет закраски <цвет> — установить текущий цвет закраски <цвет>. Закрасить X, Y, <цвет границы> — закрасить произвольную замкнутую фигуру, где (X, Y) — координаты любой точки внутри замкнутой фигуры, <цвет границы> — цвет граничной линии. Требуется описать с помощью векторных команд изображение кораблика. Требуется описать с помощью векторных команд изображение кораблика. Цвет рисования ГолубойУстановить 270 ,1 00Линия к 440, 100Линия к 400, 140Линия к 310, 140 Линия к 270, 100Цвет закраски ГолубойЗакрасить 320, 130, ГолубойЦвет рисования БелыйЦвет закраски Белый Окружность 310, 120, 5 Закрасить 310,120, Белый Окружность 350, 120, 5 Закрасить 350,120, Белый Окружность 400,120, 5 Закрасить 400,120, Белый Цвет рисования Синий Цвет закраски Красный Установить 300,100 Линия к 340, 20 Линия к 340,100 Линия к 300,100 Закрасить 320,90, Синий Цвет рисования Коричневый Установить 340, 20 Линия к 340,100 Линия к 400, 100 Линия к 340,20 Цвет закраски Белый Закрасить 390, 90,коричневый Большинство программ редактирования векторных рисунков, САПР и издательские системы CGM Computer Graphics Metafile Все программы САПР, многие векторные редакторы,некоторые настольные издательские системы DXF Drawing Interchange Format Большинство настольных издательских систем и векторных программ, некоторые растровые программы EPS Encapsulated PostScript Большинство приложений WINDOWS WMFWindows MetaFile Программы, которые могут открывать файлы Название формата Особенности некоторых векторных форматов Растровые форматы В файлах растровых форматов запоминаются: • размер изображения — количество видеопикселей в рисунке по горизонтали и вертикали • битовая глубина — число битов, используемых для хранения цвета одного видеопикселя • данные, описывающие рисунок (цвет каждого видеопикселя рисунка), а также некоторая дополнительная информация. Поскольку размер изображения хранится в виде отдельной записи, цвета всех видеопикселей рисунка запоминаются как один большой блок данных. В растровом файле сохраняется информация о цвете каждого видеопикселя Методы сжатия • сжатие файла с помощью программ — архиваторов; • сжатие, алгоритм которого включён в формат файла. Методы сжатия графических данных При сжатии методом RLE (Run — Length Encoding) последовательность повторяющихся величин (в нашем случае — набор бит для представления видеопикселя ) заменяется парой — повторяющейся величиной и числом её повторений. Методы сжатия графических данных Метод сжатия LZW (назван так по первым буквам его разработчиков Lempel, Ziv, Welch ) основан на поиске повторяющихся узоров в изображении. Сильно насыщенные узорами рисунки могут сжиматься до 0,1 их первоначального размера. Метод сжатия LZW применяется для файлов форматов TIFF и GIF; при этом данные формата GIF сжимаются всегда, а в случае формата TIFF право выбора возможности сжатия предоставляется пользователю. Методы сжатия графических данных Метод сжатия JPEG обеспечивает высокий коэффициент сжатия для рисунков фотографического качества. Формат файла JPEG , использующий этот метод сжатия, разработан объединенной группой экспертов по фотографии (Joint Photographic Experts Group ). LZW (всегда) Почти все растровые редакторы; большинство издательских пакетов; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты GIF Graphic Interchange Format RLE (всегда) Почти все графические приложения для PC PCX Z - Soft PaintBrush  RLE для 16- и 256- цветных изображений (по желанию) Все программы WINDOWS, которые используют растровую графику BMPWindows DeviceIndependent Bitmap Метод сжатия Программы, которые могут открывать файлы Название формата Растровые форматы графических файлов JPEG (можно выбрать степень сжатия) Последние версии программ редактирования растровой графики; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты JPEG Joint Photographic Experts Group RLE (всегда) Некоторые настольные издательские системы и редакторы изображений WINDOWS IMGDigital Research GEM Bitmap RLE (по желанию) Программы редактирования растровой графики TGA TrueVision Targa LZW (по желанию) и др. Большинство растровых редакторов и настольных издательских систем; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты TIFF Tagged Image File Format Растровые форматы графических файлов Цветовые модели модель представления цвета RGB, названа так по начальным буквам входящих в нее цветов: Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий. Это аддитивная (суммирующая) модель. Цветовые модели модель представления цвета CMYK. Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый, blacK - черный. Система CMYK является субтрактивной (вычитающей) Цветовые модели модель HSB модель основана на восприятии цвета человеком. Все цвета описываются тремя числами. Одно задает собственно цвет, другое - насыщенность цвета, а третье - яркость. Оттенок цвета- Hue, насыщенность цвета - Saturation и яркостью - Brightness.