1.3. Соотношения между векторной и растровой графиками

ВГ устраняет недостатки РГ, но значительно усложняет работу по созданию художественной иллюстрации.

В ВГ для хранения информации о простейшем объекте необходимо 8 параметров. Если прибавить ещё параметры, выражающие такие свойства линий как её ширина, цвет, характер и прочие, то получается, что для хранения одного объекта достаточно 20 30 Кбайт оперативной памяти. Сложные композиции, насчитывающие тысячи объектов, расходуют только десятки и сотни Кбайт.

В ВГ легко решается вопрос масштабирования. Если, например, задана линия толщиной 0,2мм, то сколько бы мы не увеличивали или не уменьшали рисунок, эта линия будет иметь только такую ширину, т.к. это одно из свойств объекта, жестко за ним закрепленное.

Это свойство ВГ широко используется в картографии, в конструкторских системах автоматизированного проектирования и в архитектурном проектировании.

Пример: получив на экране изображение дома и увеличив его, мы можем рассмотреть изображение квартиры. Если увеличивать дальше, то можно рассмотреть крепления дверной коробки, далее шурупы и т.д.

1.4. Основные понятия компьютерной графики

1. Разрешение изображения и его размер.

В КГ различают: разрешение экрана, разрешение печатного устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Они друг с другом никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на диске.

Разрешение экрана – это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которое может быть напечатано на участке единичной длины. Оно измеряется в точках на дюйм (dpi) и определяет размер изображения при заданном качестве, или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения – это свойство самого изображения. Оно измеряется также в dpi и задается при создании изображения в графическом редакторе или при сканировании. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.

Физический размер – может измеряться как в пикселях, так и в единицах длины (см, дюйм, мм). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

Примечание. Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, если для показа на экране, то в пикселях.

2. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Для кодирования двухцветного изображения (черно-белого) достаточно выделить по одному байту на представление цвета каждого пикселя. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков, 2 байта – 65536. Этот режим называется High Color, 3 байта – 16,5 млн. цветовых оттенков. Этот режим называется True Color.

3. Цветовые модели это способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты. К наиболее распространенным относятся: RGB, CMYK, Lab, HSB.

Цвет объекта возникает в результате излучения и отражения.

Модель RGB описывает излучаемые цвета. Является основной в КГ. Базовыми цветами являются: красный (Red), зелёный (Green), синий (Blue). В этих же базовых цветах работают монитор и сканер. Остальные цвета спектра выражаются как результат смешения базовых в различных пропорциях. При сложении двух лучей основных цветов результат светлее составляющих. Цвета этого типа называются аддитивными. Базовые цвета называются компонентами или каналами. RGB является трехканальной цветовой моделью. Каждый базовый цвет имеет 256 различных оттенков. Смешение 3-х базовых цветов дает белый.

Модель CMYK. В этой модели цвет объекта получается в результате отражения. Цвета, формируемые таким способом называются субтрактивными (разностными). Три базовых цвета: Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый). Эта модель имеет один дополнительный цвет – черный для решения проблем с печатью. Он называется ключевым (key). Таким образом модельCMYK является четырёхканальной цветовой моделью. Количество каждой компоненты может быть выражено в процентах или в градациях (0-255). В результате смешения базовых цветов, результирующий цвет получается темнее. Максимальное значение компонент дает черный цвет. Минимальные значения – белый.

Модель HSB. Описывает аддитивные цвета. Метод похож на тот, которым пользуются художники (если надо осветление – добавляют белила, если затемнение – сажу).

Базовыми компонентами этой модели являются: цветовой фон (Hue), яркость (Brightness), насыщенность (Saturation). Цветовой фон характеризует положение данного цвета в спектре. Красный принят за нулевое значение. Насыщенность имеет максимальное значение для чистых спектральных цветов. Чем меньше насыщенность, тем светлее цвет. При нулевой насыщенности чистый спектральный цвет является белым. Яркость спектральных цветов является максимальной. При уменьшении яркости цвет становится темнее. Если параметр насыщенности равен нулю, то цвет – черный.

Модель Lab. Это трехканальная цветовая модель. Её основное назначение – быть аппаратно-независимой моделью и определять цвета без учета особенностей устройств (монитора, принтера и т.д.). Цветовой охват этой модели совпадает с охватом человеческого глаза и вмещает охваты всех трёх моделей, описанных выше. В Lab цвет отделен от яркости. Яркость объектов определяется в канале светлоты (L), а цвет – двумя хроматическими каналами: a (измеряется в диапазоне от зеленого до красного) и b (от синего до желтого). Lab применяется, в основном, в растровой графике.