Компьютерная графика: растровая графика, пиксели и инструменты
Пиксель, пространственное разрешение, глубина цвета, палитра RGB, растровая графика, инструменты графического редактора.
Компьютерная графика — это область информатики, занимающаяся созданием, обработкой и хранением изображений при помощи вычислительной техники.
Существует два принципиально разных вида компьютерной графики: растровая и векторная. В 5 классе изучается растровая графика.
Растровое изображение подобно мозаике или схеме для вышивания крестиком: оно состоит из прямоугольной сетки крошечных неделимых точек — пикселей (pixel — сокр. от picture element). Каждый пиксель залит ровно одним однородным цветом.
Когда мы смотрим на экран издалека, миллионы мелких пикселей сливаются, и человеческий глаз воспринимает плавную, реалистичную фотографическую картинку. Однако если многократно увеличить растровое изображение (zoom in), мы увидим отдельные разноцветные квадратики — этот эффект называется «пикселизацией».
Схема растровой матрицы пикселей
Пиксель (Pixel)
Пикселизация
Качество и размер файла растрового рисунка зависят от двух главных параметров:
1. Пространственное разрешение — общее количество пикселей по горизонтали и вертикали (размер матрицы), например 1920 × 1080 пикселей (Full HD). Чем больше пикселей содержит изображение, тем оно четче и детальнее;
2. Глубина цвета (i) — количество бит, используемых для кодирования цвета одного пикселя.
Для формирования цвета на экранах мониторов и смартфонов используется аддитивная цветовая модель RGB:
• R — Red (красный);
• G — Green (зеленый);
• B — Blue (синий).
Смешивая эти три базовых луча света разной яркости (от 0 до 255 в 24-битном цвете True Color), компьютер способен получить различных оттенков. Если все три луча горят на максимум (255, 255, 255), получается белый цвет, а если выключены (0, 0, 0) — черный.
RGB (Red-Green-Blue)
True Color (24 бит)
Для создания и редактирования растровых картинок используют программы — растровые графические редакторы (Paint, Paint.NET, GIMP, Adobe Photoshop).
Базовый инструментарий любого редактора подразделяется на группы:
• Инструменты свободного рисования: Карандаш (линия толщиной в 1 пиксель с четкими краями), Кисть (линия переменной толщины с мягкими сглаженными краями), Распылитель;
• Инструменты заливки и стирания: Заливка (ведро с краской — окрашивает смежную область одного цвета), Ластик (заменяет цвет пикселей на фоновый цвет);
• Геометрические фигуры: Прямоугольник, Скругленный прямоугольник, Эллипс/Круг, Многоугольник, Прямая и Кривая линии;
• Инструменты выделения: Прямоугольное выделение и Произвольное лассо (позволяют выделить фрагмент для перемещения, вращения или копирования);
• Палитра цветов: основной цвет (цвет рисования ЛКМ) и дополнительный фоновый цвет (ПКМ).
Заливка
Утечка краски
Секрет художника
Чтобы нарисовать идеально ровный круг или правильный квадрат, при рисовании инструментом «Эллипс» или «Прямоугольник» удерживайте нажатой клавишу Shift.
Растровая графика незаменима для отображения объектов реального мира, но имеет свои технологические особенности:
Преимущества:
1. Фотореалистичность — возможность передавать тончайшие градиенты, полутона, тени, текстуры кожи и пейзажей;
2. Универсальность — любой дисплей или цифровая камера работают по растровому принципу;
3. Широкая поддержка — форматы JPEG и PNG открываются на абсолютно любых устройствах.
Недостатки:
1. Потеря качества при увеличении (пикселизация и размытие контуров);
2. Большой информационный объем файлов высокого разрешения по сравнению с векторными формулами;
3. Сложность редактирования отдельных объектов после того, как они нарисованы и слились с фоном.