Комп'ютерна гра́фіка — це графіка, тобто зображення, які створюються, перетворюються, оцифровуються, обробляються і відображаються засобами обчислювальної техніки, включаючи апаратні і програмні засоби.
Рухома комп'ютерна графіка називається комп'ютерним відео або комп'ютерною анімацією.
Робота з комп'ютерною графікою — один з найпопулярніших напрямків використання персонального комп'ютера, до того ж виконують цю роботу не тільки професійні художники і дизайнери. На будь-яких підприємствах іноді виникає необхідність подачі рекламних оголошень в газетах і журналах або просто у випуску рекламної листівки або буклету.
Без комп'ютерної графіки не обходиться жодна сучасна мультимедійна програма. Робота над графікою становить до 90% робочого часу програмістських колективів, які випускають програми масового використання.
Розрізняють 3 види комп'ютерної графіки. Це растрова графіка, векторна графіка і фрактальна графіка. Вони відрізняються принципами формування зображення при відображенні на екрані монітора або при друці на папері.
Растрову графіку використовують при розробці електронних (мультимедійних) і поліграфічних видань. Ілюстрації, виконані засобами растрової графіки, рідко створюють вручну за допомогою комп'ютерних програм. Частіше для цього використовують скановані ілюстрації, підготовлені художником на папері, або фотографії. Останнім часом для вводу растрових зображень в комп'ютер широко використовують цифрові фото- і відеокамери.
Більшість графічних редакторів, призначених для роботи з растровими ілюстраціями, орієнтовані більше на обробку, а не створення зображення. В Інтернеті поки що використовують тільки растрові ілюстрації.
Програмні засоби для роботи з векторною графікою призначені найперше для створення ілюстрацій і менше для їхньої обробки. Такі засоби широко використовують в рекламних агентствах, дизайнерських бюро, редакціях і виданнях. Оформлювальні роботи із застосуванням шрифтів і простих геометричних елементів, вирішуються засобами векторної графіки набагато простіше. Існують приклади високохудожніх творів, створених засобами векторної графіки, але вони скоріше винятки, ніж правило, оскільки художня підготовка ілюстрацій засобами векторної графіки надзвичайно складна.
Програмні засоби для роботи з фрактальною графікою призначені для автоматичної генерації зображення шляхом математичних розрахунків. Створення фрактальної художньої композиції полягає не в рисуванні чи оформленні, а в програмуванні. Фрактальну графіку рідко використовують для створення друкованих або електронних документів, але її часто використовують у розважальних програмах.
Основні області застосування
Наукова графіка — перші комп'ютери використовувалися лише для вирішення наукових і виробничих завдань. Щоб краще зрозуміти отримані результати, виробляли їх графічну обробку, будували графіки, діаграми, кресленнярозрахованих конструкцій. Перші графіки на машині отримували в режимі символьного друку. Потім з'явилися спеціальні пристрої — графопобудовники (плоттери) для створення креслень і графіків чорнильним пером на папері. Сучасна наукова комп'ютерна графіка дає можливість проводити обчислювальні експерименти з наочним поданням їх результатів.
Ділова графіка[en] — область комп'ютерної графіки, призначена для наочного представлення різних показників роботи установ. Планові показники, звітна документація, статистичні зведення — для таких об'єктів за допомогою ділової графіки створюються ілюстративні матеріали. Програмні засоби ділової графіки включаються до складу електронних таблиць.
Конструкторська графіка використовується в роботі інженерів — конструкторів, архітекторів, винахідників нової техніки. Цей вид комп'ютерної графіки є обов'язковим елементом САПР (систем автоматизації проектування). Засобами конструкторської графіки можна отримувати як плоскі зображення (проекції, переріз), так і просторові тривимірні зображення.
Ілюстративна графіка — це довільне малювання і креслення на екрані комп'ютера. Пакети ілюстративній графіки відносяться до прикладного програмного забезпечення загального призначення. Найпростіші програмні засоби ілюстративної графіки називаються графічними редакторами.
Художня і рекламна графіка — що стала популярною багато в чому завдяки телебаченню. За допомогою комп'ютера створюються рекламні ролики, мультфільми, комп'ютерні ігри, відео уроки, відео презентації. Графічні пакети для цих цілей вимагають великих ресурсів комп'ютера за швидкодією і пам'яті. Відмінною особливістю цих графічних пакетів є можливість створення реалістичних зображень і «рухомих картинок». Отримання малюнків тривимірних об'єктів, їх повороти, наближення, видалення, деформації пов'язано з великим обсягом обчислень. Передача освітленості об'єкта в залежності від положення джерела світла, від розташування тіней, від фактури поверхні, вимагає розрахунків, які враховують закони оптики.
Комп'ютерна анімація — це отримання рухомих зображень на екрані дисплея. Художник створює на екрані малюнки початкового і кінцевого положення рухомих об'єктів, всі проміжні стани розраховує і зображує комп'ютер, виконуючи розрахунки, що спираються на математичний опис даного виду руху. Отримані малюнки, що виводяться послідовно на екран з певною частотою, створюють ілюзію руху.
Мультимедіа — це об'єднання високоякісного зображення на екрані комп'ютера зі звуковим супроводом. Найбільшого поширення системи мультимедіа отримали в галузі навчання, реклами, розваг.
Вектор
Всі комп'ютерні зображення, всі формати для їх зберігання і всі програми для їх обробки діляться на два великі класи - векторні і растрові, - розрізняються, перш за все, рівнем абстракції, застосованої до зображення. Можна сказати, що якщо векторна графіка намагається імітувати сприйняття зображень людиною, то растровий формат зберігає графіку в тому вигляді, в якому вона найлегше перетравлюється комп'ютером. Відповідно, векторна графіка в більшості своїй створюється людиною з нуля прямо у векторному редакторі, а спроби генерувати її автоматично рідко коли приводять до задовільного результату. І навпаки, основний постачальник растрових зображень - фотографії, тобто в істотній своїй частині автоматичний процес з легко оцифровується результатами.
Векторне зображення складається з об'єктів - геометричних форм, складених з прямих, дуг окружності і кривих Безьє. У всіх векторних форматах об'єкти можуть варіювати товщину і колір контуру, а замкнуті об'єкти - ще і колір заливки. Об'єкти можуть накладатися, частково або повністю затуляючи один одного. В якості окремих об'єктів можуть включатися растрові зображення і рядки або абзаци тексту (букви яких можуть також зберігатися у вигляді геометричних форм, але допускають і більш високий рівень абстракції - поділ на власне текст, який можна редагувати, і параметри його оформлення). Саме такий базовий набір можливостей передбачений в мові PostScript - одному з перших векторних форматів, який з'явився в 1986 р. і до цих пір що залишається lingua franca для векторних зображень.
Фірма Adobe, якій належить мова PostScript, розробила також перший векторний графічний редактор Adobe Illustrator, для якого PostScript був стандартним форматом файлів. Однак довгі роки зберігалося монопольне становище цього формату зіграло з ним злий жарт: той факт, що він став стандартним вхідним форматом що з'явилися на той час лазерних принтерів і фотонабірних автоматів, практично загальмував його розвиток, тому що зашите в принтер програмне забезпечення, на відміну від програми , встановленої на комп'ютері, не так-то просто оновити. У результаті вже до початку 90-х PostScript став вузьким місцем і Adobe Illustrator, і векторних редакторів інших фірм, - які могли б реалізувати, наприклад, часткову прозорість об'єктів, але не наважувалися зробити це з боязні втратити сумісність з PostScript.
Останнім часом, однак, позбувшись від гіпнозу PostScripts, векторні формати розвиваються дуже бурхливо - будучи за самою своєю природою «збірниками абстракцій», вони легко запозичують підходящі ідеї з сусідніх областей. Деякі з цих форматів рухаються в напрямку підтримки складних багатосторінкових документів з елементами логічної розмітки, а програми для роботи з ними все більше схожі на системи верстки. Інші вводять елементи анімації, мультимедіа та інтерактивності. Все це супроводжується розвитком власне векторної основи графіки, винаходом все нових властивостей об'єктів і трансформацій для роботи з ними. Звичайно, векторні ефекти ще не такі численні, як растрові, але вони дозволяють іноді домогтися у векторній графіці, при збереженні всіх притаманних їй достоїнств, таких речей, які до недавнього часу здавалися прерогативою тільки і виключно растра.
А достоїнств у векторної графіки справді чимало. З точки зору дизайнера головне і вирішальне її перевага - завжди зберігається незалежність об'єктів і неможливість зробити необоротні дії. Векторну картинку можна правити і змінювати нескінченно, не боячись «протерти дірку» або ненароком втратити частину вихідної інформації. Властивість векторної графіки настільки важливо, що композиції, що мають хоч якесь відношення до дизайну, має сенс робити лише у векторному редакторі, - хоча це може бути і неправильним для комп'ютерного аналога, скажімо, живопису. (І справді, найбільш виразно переваги векторних редакторів над растровими проявляються при роботі над композиціями, що містять текст і саме за цією ознакою відносності до жанру дизайну, а не до: графіку як такої.)
Всі комп'ютерні зображення, всі формати для їх зберігання і всі програми для їх обробки діляться на два великі класи - векторні і растрові, - розрізняються, перш за все, рівнем абстракції, застосованої до зображення. Можна сказати, що якщо векторна графіка намагається імітувати сприйняття зображень людиною, то растровий формат зберігає графіку в тому вигляді, в якому вона найлегше перетравлюється комп'ютером. Відповідно, векторна графіка в більшості своїй створюється людиною з нуля прямо у векторному редакторі, а спроби генерувати її автоматично рідко коли приводять до задовільного результату. І навпаки, основний постачальник растрових зображень - фотографії, тобто в істотній своїй частині автоматичний процес з легко оцифровується результатами.
Векторне зображення складається з об'єктів - геометричних форм, складених з прямих, дуг окружності і кривих Безьє. У всіх векторних форматах об'єкти можуть варіювати товщину і колір контуру, а замкнуті об'єкти - ще і колір заливки. Об'єкти можуть накладатися, частково або повністю затуляючи один одного. В якості окремих об'єктів можуть включатися растрові зображення і рядки або абзаци тексту (букви яких можуть також зберігатися у вигляді геометричних форм, але допускають і більш високий рівень абстракції - поділ на власне текст, який можна редагувати, і параметри його оформлення). Саме такий базовий набір можливостей передбачений в мові PostScript - одному з перших векторних форматів, який з'явився в 1986 р. і до цих пір що залишається lingua franca для векторних зображень.
Фірма Adobe, якій належить мова PostScript, розробила також перший векторний графічний редактор Adobe Illustrator, для якого PostScript був стандартним форматом файлів. Однак довгі роки зберігалося монопольне становище цього формату зіграло з ним злий жарт: той факт, що він став стандартним вхідним форматом що з'явилися на той час лазерних принтерів і фотонабірних автоматів, практично загальмував його розвиток, тому що зашите в принтер програмне забезпечення, на відміну від програми , встановленої на комп'ютері, не так-то просто оновити. У результаті вже до початку 90-х PostScript став вузьким місцем і Adobe Illustrator, і векторних редакторів інших фірм, - які могли б реалізувати, наприклад, часткову прозорість об'єктів, але не наважувалися зробити це з боязні втратити сумісність з PostScript.
Останнім часом, однак, позбувшись від гіпнозу PostScripts, векторні формати розвиваються дуже бурхливо - будучи за самою своєю природою «збірниками абстракцій», вони легко запозичують підходящі ідеї з сусідніх областей. Деякі з цих форматів рухаються в напрямку підтримки складних багатосторінкових документів з елементами логічної розмітки, а програми для роботи з ними все більше схожі на системи верстки. Інші вводять елементи анімації, мультимедіа та інтерактивності. Все це супроводжується розвитком власне векторної основи графіки, винаходом все нових властивостей об'єктів і трансформацій для роботи з ними. Звичайно, векторні ефекти ще не такі численні, як растрові, але вони дозволяють іноді домогтися у векторній графіці, при збереженні всіх притаманних їй достоїнств, таких речей, які до недавнього часу здавалися прерогативою тільки і виключно растра.
А достоїнств у векторної графіки справді чимало. З точки зору дизайнера головне і вирішальне її перевага - завжди зберігається незалежність об'єктів і неможливість зробити необоротні дії. Векторну картинку можна правити і змінювати нескінченно, не боячись «протерти дірку» або ненароком втратити частину вихідної інформації. Властивість векторної графіки настільки важливо, що композиції, що мають хоч якесь відношення до дизайну, має сенс робити лише у векторному редакторі, - хоча це може бути і неправильним для комп'ютерного аналога, скажімо, живопису. (І справді, найбільш виразно переваги векторних редакторів над растровими проявляються при роботі над композиціями, що містять текст і саме за цією ознакою відносності до жанру дизайну, а не до: графіку як такої.)
Растрове подання графіки
Растрове (bitmap) подання графіки можна розглядати як «виродження» різновид векторного, в якій допустимо тільки один вид об'єктів: розташовані в прямокутній гратці різнокольорові квадратики, звані пікселями. Однак якщо на векторному зображенні ми бачимо саме ті об'єкти, з яких воно складається, то в растрі замість окремих пікселів ми сприймаємо цілісну картину, в яку пікселі складаються вже в нашій свідомості. Головна перевага растра полягає в його абсолютній свободі: піксел зображення може бути будь-яким - нехай його зміни обмежені тільки однією координатою (кольором), він не зобов'язаний підкорятися якимось математичним формулам або «пам'ятати» про обрисах того об'єкта в зображенні, якому він належить. Різниця між вектором і растром нагадує відміну студійного запису від «живого» концерту. Студійна майстер-копія зберігає на окремих доріжках партію кожного інструмента; як і векторне зображення, її можна «пересводили», скільки завгодно перетворюючи, зрушуючи, викидаючи окремі звукові шари і додаючи нові. Концертна ж запис і растрова картинка якщо й піддаються обробці і «згладжування», то лише за допомогою хитромудрих фільтрів. За цю негнучкість ви отримуєте натомість в музиці - характерну експресію і «живу» фактуру звуку, а в комп'ютерному растрі - багатство текстур і деякі принципово недосяжні у векторі ефекти.
Цікаве наслідок цієї концептуальної простоти - відносно невелика кількість використовуваних растрових форматів. Зараз в цій галузі вже навряд чи можна придумати що-небудь принципово нове. Більшість растрових форматів, які, як і векторні, починали свою історію як фірмових форматів тієї чи іншої програми, давно вже зажили власним життям і здаються тепер однаково «рідними» всім існуючим растровим редакторам (а отже, немає ніякої потреби виходити за межі двох- трьох загальновживаних форматів). З векторних форматів настільки ж «усуспільненим» зумів стати хіба що PostScript, але і для нього не рідкість ситуація, коли записаний в одній програмі PostScript-файл відмовляється зчитуватися в іншій, - що неможливо собі уявити для формату растрового.
На всі чотири сторони. Екзотична різновид растрової графіки - панорамні формати, що зберігаються не двовимірну картинку, а повний круговий огляд з деякої точки, «склеєний» з декількох знімків ширококутним фотоапаратом. Для перегляду такої панорами потрібно або роздрукувати і згорнути її в кільце, або (що, звичайно, набагато зручніше) «прокручувати» спеціальною програмою, що компенсує спотворення, що виникають при проектуванні кругового зображення на плоский екран. Деякі з цих форматів дають не тільки панорамний, але і сферичний огляд, що включає вид «в зеніт» і «під ноги». Такими панорамами користується, наприклад, фірма Toyota для показу потенційним клієнтам інтер'єру своїх автомобілів.
Растрове (bitmap) подання графіки можна розглядати як «виродження» різновид векторного, в якій допустимо тільки один вид об'єктів: розташовані в прямокутній гратці різнокольорові квадратики, звані пікселями. Однак якщо на векторному зображенні ми бачимо саме ті об'єкти, з яких воно складається, то в растрі замість окремих пікселів ми сприймаємо цілісну картину, в яку пікселі складаються вже в нашій свідомості. Головна перевага растра полягає в його абсолютній свободі: піксел зображення може бути будь-яким - нехай його зміни обмежені тільки однією координатою (кольором), він не зобов'язаний підкорятися якимось математичним формулам або «пам'ятати» про обрисах того об'єкта в зображенні, якому він належить. Різниця між вектором і растром нагадує відміну студійного запису від «живого» концерту. Студійна майстер-копія зберігає на окремих доріжках партію кожного інструмента; як і векторне зображення, її можна «пересводили», скільки завгодно перетворюючи, зрушуючи, викидаючи окремі звукові шари і додаючи нові. Концертна ж запис і растрова картинка якщо й піддаються обробці і «згладжування», то лише за допомогою хитромудрих фільтрів. За цю негнучкість ви отримуєте натомість в музиці - характерну експресію і «живу» фактуру звуку, а в комп'ютерному растрі - багатство текстур і деякі принципово недосяжні у векторі ефекти.
Цікаве наслідок цієї концептуальної простоти - відносно невелика кількість використовуваних растрових форматів. Зараз в цій галузі вже навряд чи можна придумати що-небудь принципово нове. Більшість растрових форматів, які, як і векторні, починали свою історію як фірмових форматів тієї чи іншої програми, давно вже зажили власним життям і здаються тепер однаково «рідними» всім існуючим растровим редакторам (а отже, немає ніякої потреби виходити за межі двох- трьох загальновживаних форматів). З векторних форматів настільки ж «усуспільненим» зумів стати хіба що PostScript, але і для нього не рідкість ситуація, коли записаний в одній програмі PostScript-файл відмовляється зчитуватися в іншій, - що неможливо собі уявити для формату растрового.
На всі чотири сторони. Екзотична різновид растрової графіки - панорамні формати, що зберігаються не двовимірну картинку, а повний круговий огляд з деякої точки, «склеєний» з декількох знімків ширококутним фотоапаратом. Для перегляду такої панорами потрібно або роздрукувати і згорнути її в кільце, або (що, звичайно, набагато зручніше) «прокручувати» спеціальною програмою, що компенсує спотворення, що виникають при проектуванні кругового зображення на плоский екран. Деякі з цих форматів дають не тільки панорамний, але і сферичний огляд, що включає вид «в зеніт» і «під ноги». Такими панорамами користується, наприклад, фірма Toyota для показу потенційним клієнтам інтер'єру своїх автомобілів.
Принтери для кольоропроби[ред. • ред. код]
Залежно від способу формування зображення, пристрої для виготовлення кольоропроби, тобто принтери, можна поділити на струминні, принтери з термопере-несенням, сублімаційні, лазерні та принтери на твердих чорнилах.
У струминних принтерах застосовуються чорнила на водній або водно-спиртовій основі, а тому потрібно застосовувати спеціальний папір для одержання якісних відбитків із точною передачею кольору, чіткістю, насиченістю. Що стосується водорозчинних фарб, то з метою кращого зберігання відбитків потребується додаткове ламінування паперу. Крім того, на якість зображення впливає розбризкування фарби під час удару об папір, що призводить до поганої передачі штрихових елементів зображення, до незначного зниження чіткого зображення.
Однак струминні принтери мають значну перевагу — це відносно низька вартість відбитка при достатньо високій швидкості друку і можливість виконання чорнових робіт на звичайному папері.
У сублімаційних принтерах застосовується технологія друку, при якій замість прямого накладання чорнил чи фарби на папір використовують лавсанові плівки з барвником, які випаровують його при нагріванні елементів друкарської головки, а зображення формується завдяки конденсації фарби на спеціальному покритті паперу. Кожний барвник певного кольору займає свою ділянку на фарбонесучій плівці розмірами на всю сторінку. В процесі друкування за чотири прогони барвники з фарбонесучої плівки переносяться на папір. Температуру нагрівних елементів головки можна контролювати та регулювати, що забезпечує досить точне дозування барвників різного кольору. Кольори виходять змішуванням різної кількості основних барвників, тому за допомогою цього методу можна створити дуже велику кількість кольорових відтінків незалежно від відносно обмеженої роздільної здатності принтера.
Принтери на твердих чорнилах. Тверді чорнила, на яких працюють ці принтери, — це матеріал на основі твердих систематичних восків із доданням барвника. Брикети барвника у принтері розплавляються, а розплав подається до друкарської головки, що має вигляд кількох інжекторів, які за допомогою електричного поля переносять мікрокаплі барвника на плівку або папір. При зіткненні з папером краплі застигають, а оскільки в'язкість фарби в цей момент досить висока, практично не існує проблеми її всмоктування й розбризкування.
В основі принципу дії лазерних принтерів лежить принцип електрофотографії. Поверхня світлочутливого барабана заряджається коронним розрядом; потім під дією лазерного променя ділянки поверхні, що відповідають пробільним елементам, розряджається. При цьому створюється приховане зображення, яке пізніше проявляється опором одного з кольорів СМУК. При послідовному накладанні фарб усіх чотирьох кольорів створюється кольорове півтонове зображення, яке переноситься на папір і закріплюється. Ці принтери мають високу швидкість друку. Крім того, вони можуть емітувати поліграфічну растрову структуру, але при цьому неможливо одержати растрову точку з різкими краями, оскільки частина тонера обов'язково розсіюється при нанесенні й знижує різкість кінцевого зображення. До недоліків можна віднести складність конструкції принтерів цього класу. Здебільшого вони застосовуються для здобуття коректурних відбитків шпальт репродукованих оригінал-макетів тексту та однополярних штрихових і растрових зображень.
Загальні переваги розглянутих вище систем цифрової проби полягають у їх оперативності, зручності в роботі і порівняно низькій вартості виготовлення. А спосіб формування зображення, який принципово відрізняється від офсетного друку, визначає недоліки, основним з яких і є неможливість повної імітації растра, а, отже, неможливість контролю виникнення, а також неможливість застосування більш як чотирьох кольорів без серйозного перероблення програмного й апаратного забезпечення.
Екранна («м'яка») кольоропроба
«М'яка» кольоропроба моделює зображення на моніторі. Застосування екранної кольоропроби в недавньому минулому обмежувалося тільки рамками відображення кольорового зображення з метою перевірки його загального колірного змісту, а також стану масиву даних, що готуються до виводу. Нині достовірність екранного кольоровідтворення значно зросла завдяки застосуванню формату PDF і додаткового програмного забезпечення в поєднанні з системою управління кольором. Однак слід мати на увазі, що колір зображення на моніторі сильно залежить від умов перегляду. Тому екранне зображення не завжди відповідає багатоколірному друкарському відбитку.
Тоді як умови перегляду кольорового зображення на екрані звичайно передбачають наявність неяскраво освітленого приміщення, віддрукований екземпляр повинен розглядатися при стандартному освітленні, близькому до денного світла. Незважаючи на деякі компроміси в досягненні дійсно задовільної відповідності екранного зображення зображенню, яке буде одержане пізніше на відбутку, екранна (м'яка) кольоропроба може надати репродукційній технології цікаві і перспективні методи взаємодії між замовником і виконавцем. При застосуванні дистанційної (remote-proof) проби масиви даних можна швидко передавати по глобальних мережах, а потім моделювати тиражні відбитки на сайті замовника. У такій технології виробництва ключову роль грає система управління кольором. Кольоропроба на підкладці («тверда» кольоропроба) Класифікація методів кольоропроби на підкладці («твердої») проби включає п'ять великих груп.
Голуба копія (світлокопія)
Для того, щоб одержати перше уявлення про зміст, верстання, спуск полос і наявність додаткових елементів, які повинні друкуватися разом, можна виготовити одноколірну світлокопію, так звану голубу копію. Обидва ці терміни прийшли в цифрові технології з традиційних процесів.
Кольоропроба спуску полос
Щоб одержати уявлення про загальне колірне рішення, яке отримується відповідно до файлу даних (не обов'язково з точною відповідністю кольорам друкарського відбитка), виготовляється кольоропроба спуску полос зі схожою метою, що і при використанні голубої копії, тобто для перевірки змісту і розташування елементів зображення. Сьогодні ці проби найкращим чином відтворюються безліччю недорогих широкоформатних плотерів, які переважно оснащені струминними друкуючими пристроями. Цьому сприяє універсальність мови PostScript.
Колірна проба
У поліграфії при виготовленні високоякісної репродукції кольоропроба служить для отримання зображення в межах колірного обхвату реального друкарського синтезу (у кольорах репродукції) і свідчить про придатність вмістимого файлу для виводу. Для цього все ширше застосовуються стандартні друкарські системи, такі, як струминні принтери або термосублімаційні принтери в поєднанні з високопродуктивними системами управління кольором. Цей вид кольоропроби служить орієнтиром для друкаря при друкуванні тиражу.
Тоді як на стадії підготовки образотворчої інформації переважно працюють з пробами полос малого формату, на стадіях друкарських процесів і післядрукарської обробки бажаний контроль повноформатного друкарського аркуша. При цьому найважливішим аспектом тут є достовірність кольору. Для таких цілей бажано було б використовувати прості системи, що не вимагають великих витрат на матеріали кольоропроби. Рішення про те, який метод отримання кольоропроби вибрати (з тонером, фарбами або плівками), ухвалюється в кожному конкретному випадку окремо.
Растрова (істинна) кольоропроба
Якщо в цифровому способі друку може бути змодельована і растрова структура майбутнього друкарського відбитка, то говорять про растрову кольоропробу (True-Proof). В цьому випадку якість кольоропроби, яка відтворюєї також і растрову структуру зображення, максимально наближається до якості тиражного відбитка. Інформація про структуру растрових крапок служить друкареві, крім усього іншого, для раннього розпізнавання відхилень розмірів растрових крапок і пов'язаних з цим колірних відхилень в накладанні фарб. У разі потреби можна цілеспрямовано втручатися в градаційну криву процесу. Ефекти, обумовлені растровою структурою, такі, як глянець, контраст ідіапазон зміни тонів, муар або розеткові ефекти, можуть бути виявлені до початку друкарського процесу і у разі потреби обговорені із замовником.
Оскільки растрова структура у файлі PostScript, як правило, відсутня, растровий генератор PostScript-інтерпретатора пристрою кольоропроби повинен створювати такі самі растрові крапки, як і RIP пристрої запису на фотоплівку або формний матеріал. Гарантію ідентичності форми друкарських елементів частоти растрової структури і кутів її повороту дає використання одного і того ж растрового процесора. Для виготовлення дійсної растрової кольоропроби, що забезпечує ідентичність тиражним відбиткам, деякими виробниками запропоновано спеціальні прободрукарські системи.
Растрова графіка
Основним елементом растрового зображення є точка (крапка). Якщо зображення екранне, то ця точка називається пікселем. Залежно від того, на яку графічну розподільчу здатність екрану налаштована операційна системакомп'ютера, на екрані можуть розміщуватись зображення, які мають 640х480, 800х600, 1024х768 і більше пікселів.
З розміром зображення безпосередньо пов'язана його роздільна здатність. Цей параметр вимірюється в точках на дюйм (англ. dots per inch, dpi). У монітора з діагоналлю 15 дюймів розмір зображення на екрані становить приблизно 28х21 см. Знаючи, що в одному дюймі 25,4 мм, можна розрахувати, що при роботі монітора в режимі 800х600 пікселів роздільна здатність екранного зображення 72 dpi.
При друці розподільча здатність має бути набагато вище. Поліграфічний друк повноколірного зображення вимагає роздільної здатності 200–300 dpi. Стандартний фотознімок 10х15 см повинен мати приблизно 1000х1500 пікселів. Таке зображення буде мати 1,5 млн точок, а якщо зображення кольорове і на координування кожної точки використано три байти, то звичайній фотографії відповідатиме масив даних розміром понад 4 Мбайт.
Великий обсяг даних — основна проблема при використанні растрових зображень. Для активних робіт з великими ілюстраціями типу журнальної шпальти потрібні комп'ютери з великими обсягами оперативної пам'яті (128 Мбайт і більше) і високопродуктивними процесорами.
Другий недолік растрових зображень пов'язаний з неможливістю розглянути деталі. Оскільки зображення складається із точок, то збільшення зображення призводить до того, що ці точки стають крупніші. Ніяких деталей при збільшенні растрового зображення роздивитись не вдається. Більше того, збільшення точок растру візуально спотворює ілюстрацію і робить її грубою. Цей ефект називається пікселізацією.
Векторна графіка
У векторній графіці основним елементом зображення є лінія. В растровій графіці також існують лінії, але там вони розглядаються як комбінації точок. Відповідно, чим довша растрова лінія, тим більше пам'яті вона потребує. У векторній графіці обсяг пам'яті, для зберігання лінії, не залежить від розміру лінії, оскільки лінія представляється у вигляді формули, а точніше, у вигляді кількох параметрів. Що б ми не робили з цією лінією, міняються тільки її параметри, які зберігаються в чарунках пам'яті. Кількість чарунків залишається незмінною для будь-якої лінії.
Лінія — елементарний об'єкт векторної графіки. Все, що є у векторній ілюстрації, складається з ліній. Найпростіші об'єкти об'єднуються в складніші, наприклад, чотирикутник можна розглядати як чотири взаємопов'язані лінії, а куб як дванадцять взаємопов'язаних ліній, або як шість чотирикутників. Через такий підхід векторну графіку часто називають об'єктно-орієнтованою графікою.
Як усі об'єкти, лінії мають властивості. До цих властивостей належать: форма лінії, її товщина, колір, характер лінії (суцільна, пунктирна тощо). Замкнуті лінії мають властивість заповнення. Внутрішня область замкнутого контуру може бути заповнена кольором, текстурою, картою (заготовлені растрові зображення).
Векторна графіка цих недоліків не має, але значно ускладнює роботу зі створення художніх ілюстрацій. На практиці засоби векторної графіки використовують не для створення художніх композицій, а для оформлювальних, креслярських і проектно-конструкторських робіт.
У векторній графіці достатньо складні композиції мають невеликий обсяг. Питання масштабування вирішуються також легко. При необхідності зображення можна збільшувати до найдрібніших деталей.
Фрактальна графіка
Фрактальна графіка обраховується як векторна, але відрізняється тим, що жодних об'єктів у пам'яті комп'ютера не зберігається. Зображення будується за рівнянням (або за системою рівнянь), тому нічого, крім формули, зберігати не потрібно. Змінивши коефіцієнти у рівнянні, отримують зовсім іншу картину.
Найпростішим фрактальним об'єктом є фрактальний трикутник. Фрактальними властивостями володіють багато об'єктів живої і неживої природи. Звичайна сніжинка при збільшенні виявляється фрактальним об'єктом. Фрактальні алгоритми лежать в основі росту кристалів і рослин.
Властивість фрактальної графіки моделювати образи живої природи обчисленням часто використовують для автоматичної генерації незвичних ілюстрацій.
Тривимірна графіка
- Докладніше у статті 3D графіка
Тривимірна графіка оперує з об'єктами в тривимірному просторі. Зазвичай результати являють собою плоску картинку, проекцію. Тривимірна комп'ютерна графіка широко використовується в кіно, комп'ютерних іграх.
У тривимірній комп'ютерній графіці всі об'єкти зазвичай є набором поверхонь або часток. Мінімальну поверхню називають полігоном. Як полігон зазвичай обирають трикутники.
Усіма візуальними перетвореннями в 3D-графіці управляють матриці. У комп'ютерній графіці використовується три види матриць:
Будь який полігон можна представити у вигляді набору з координат його вершин. Так, у трикутника буде 3 вершини. Координати кожної вершини є вектором (x, y, z). Помноживши вектор на відповідну матрицю, ми отримаємо новий вектор. Зробивши таке перетворення з усіма вершинами полігону, отримаємо новий полігон, а перетворивши всі полігони, отримаємо новий об'єкт, повернений / зрушений /масштабуваний відносно початкового.
Комментариев нет:
Отправить комментарий