Základní principy digitální reprezentace obrazových informací

Použití počítače jako nástroje renderování k tvorbě a manipulaci s obrazy se nazývá počítačová grafika. Zobrazovací zařízení, obrazovka počítače, se skládá z 2D pole „lokací“ nazývaných pixely. Pixely jsou rozmístěny po ose x a ose y: p[x,y]. Pixel prezentovaný obrazovkou počítače se skládá ze subpixelů. Jednotlivý subpixel nese konkrétní, základní barvu, nutnou pro zobrazení pixelu v konkrétním barevném prostoru (např. prostor RGB: Pixel p1 nese červenou barvu, p2 zelenou, p3 modrou, např. čistě červená v celých číslech je definována takto: (255, 0, 0)). Aditivním mícháním těchto základních barev se jednotlivé barevné složky sčítají a vytvářejí světlo. Lidské oko pak blízko sobě položené subpixely o rozdílných barvách vnímá jako jeden pixel o jedné barvě a intenzitě.

Existují dva základní principy digitální reprezentace obrazových informací, dva základní způsoby, jak počítač ukládá a zpracovává obrazové informace: Bitmapová grafika a vektorová grafika.

Bitmapová (rastrová) grafika

V bitmapové grafice je obrázek popsán jednotlivými pixely, které jsou uspořádány do mřížky. Pixel má určenou polohu a barvu.

• Tvořena pixely
• Nelze měnit velikost, aniž by se nesnížila kvalita
• Detailní obrazy s velkým rozlišením jsou náročné na velikost souboru
• Rastrové obrazy jsou nejčastějším obrazovým formátem
• Rastrové programy jsou nejvhodnější pro editování fotografií
• Programy: Photoshop, GIMP, Corel Photo-Paint
• Formáty: jpg, gif, png, tif, bmp, psd

Vektorová grafika

Vektorový obrázek je tvořen základními, přesně definovanými tvary – body, přímky, křivky a mnohoúhelníky.

• Matematické výpočty, které tvoří křivku
• Lze libovolně měnit velikost beze ztráty kvality
• Nezávislý na rozlišení: Může být vytištěný v libovolné velikosti/rozlišení
• Grafika s velkými rozměry může být nenáročná na velikost souboru
• Lze jednoduše rastrovat
• Vektorové programy jsou nejvhodnější pro tvorbu log, ilustrací, technických výkresů
• Programy: Illustrator, CorelDraw, Inkscape
• Formáty: ai, cdr, svg, eps

Formáty

Komprese

Jedná se o zpracování dat, u kterých chceme dosáhnout menšího objemu při zachování informace v datech. Rozlišujeme kompresi bezztrátovou a ztrátovou. Bezztrátová komprese se využívá u citlivých dat, je možné soubor dekomprimovat do původní podoby. Ztrátová komprese markantně sníží velikost souboru, ale také sníží kvalitu výsledného souboru. Na rozdíl od bezztrátové komprese je ztrátová komprese nevratná.

• Snížení velikosti redundancí dat
• Ztrátová: Nevratné odebrání informací, viditelné snížení kvality
• Bezztrátová

Formáty

Bitmapové formáty

• JPEG: Fotografie, ztrátová komprese, velmi populární, internet
• PNG: Bezztrátová komprese, alfa kanál, internet
• BMP: Žádná komprese, alfa kanál, velikost dle rozlišení

Vektorové formáty

• EPS, PS: PostScript
• PDF: PostScript, pracuje i s bitmapami, fonty atp.
• SVG: Internet, responzivita

Rozlišení

Rozlišení je počet pixelů, které mohou být zobrazeny na zařízení. Běžně se uvádí počet pixelů na ose x a ose y: např. 1920×1080 px, dalo by se uvézt i 2,1 Mpx, ovšem 2,1 Mpx může značit i rozlišení 1080×1920 px, nebo jiné.

• DPI – Hustota obrazových bodů na jeden palec.
• PPI – Hustota obrazových pixelů, na zobrazovacím zařízení (monitor počítače).

Barevná (bitová) hloubka

Barevná hloubka v bitech určuje počet bitů, které jsou použity k popisu určité barvy každého pixelu, a to u rastrové grafiky.

Odkazy

Související články

Bitmapová grafika
Vektorová grafika
Komprese obrazových informací
Formáty obrazových informací
Rozlišení obrazových informací

Klíčová slova

počítačová grafika, vektorová grafika, rastrová grafika, digitální reprezentace, obrazové informace

Archivovaná verze stránky je dostupná na tomto odkazu.