Рачунарска графика (седми)

Рачунарска графика

Говорићемо о: ─       рачунарској графици; ─       RGB моделу приказа боја; ─       структури пиксела и резолуцији; ─       CMY

Примена рачунарске графике
Рачунарска графика постала је једна од најузбудљивијих области модерне технологије. У овој области рачунарства која се бави креирањем, обрадом, прилагођавањем слика и анимација, скоро да не постоје ограничења приликом израде дигиталног садржаја. Готово све идеје могуће је остварити. Отуда, рачунарска графика налази примену у бројним индустријама: продукцији музичких спотова, телевизијских реклама, у филмовима, рачунарским играма, медицини,  архитектури, дизајнирању производа и многим другим областима.   Слика 1.2.1. Примена рачунарске графике

Како видимо боју
Чињеница је да смо окружени рачунарском графиком. Међутим, није нам свима познато на који начин видимо боју, како је та боја приказана на екранима дигиталних уређаја, а како одштампана на папиру.     У нашем оку налазе се две врсте специјалних ћелија осетљивих на светлост (фоторецептора) - чепићи и штапићи. Штапића има око 120 милиона. Изузетно су осетљиви. Омогућавају нам да разликујемо нијансе боја. Чепића има само око 6 милиона. Осетљиви су на боје, мада је њихова осетљивост и до 100 пута мања него код штапића. Неки чепићи су осетљиви на црвену (64%), неки на зелену (32%), док је најмањи број оних који су осетљиви на плаву светлост.

Како људски мозак обрађује слике
Наш мозак обрађује слике које видимо у зависности од количине светлости приликом посматрања. Мозак користи раније стечено искуство у посматрању одређеног призора. Он упоређује садржај тренутне слике са сликама које је до тада „видео“ и претходним знањем о боји конкретних предмета. Последица овакве мождане активности је да боје које видимо нису истоветне са бојама у природи, већ су улепшане. Слика 1.2.2. На слици лево – сцена са реалним бојама, на слици десно – наше виђење те сценене

Занимљивост

Француски сликар George Seurat (Жорж Сера), на својој слици Un dimanche apres‑midi a l’Ile de la Grande Jatte (Једног недељног поподнева на острву Гранд Жат) из 1884. године искористио је несавршеност људског ока - ако нанесемо довољно ситне тачкице основних боја, посматрач ће, са растојања од око пола метра, имати утисак да гледа уједначену боју, односно неће приметити ситне тачкице које је сачињавају. Тада је настао и нови правац у сликарству који је касније назван поинтилизам.

RGB модел приказа боја
Због наведених особина људског ока, у свим уређајима који производе слику емитовањем светлости (монитори, дигитални видео пројектори и сл.) црвена, зелена и плава користе се као основне боје. Овај начин приказивања боја назива се RGB (Red, Green, Blue) модел приказа боја. Слика 1.2.3. RGB модел приказа боја B – основна боја  (плава) R – основна боја  (црвена) G – основна боја  (зелена) Y – изведена боја (жута) M – изведена боја (магента, розе, циклама) C – изведена боја (цијан, тиркизна, светло плава) W – бела боја BK – црна боја      RGB модел приказа боја представља адитивни метод стварања слике. Заснива се на комбиновању (сабирању) светлости три основне боје. Један пиксел  на монитору састоји се од три правоугаоника који се налазе један поред другог. Један од њих емитује црвену, други зелену, а трећи плаву светлост. Од интензитета светлости коју сваки од њих емитује зависи колико ће бити стимулисани одговарајући чепићи у оку посматрача. Слика 1.2.4. Пиксели Ако сва три правоугаоника: емитују исту количину светлости умереног интензитета имаћемо утисак да је пиксел сив; сва три правоугаоника емитују исту количину светлости високог интензитета видећемо бели пиксел; не емитују светлост, видећемо црни пискел.

Дубина боје и резолуција
Ниво интензитета светлости сваког правоугаоника бележи се засебним бројем. Број битова којима се бинарно записује овај број назива се дубина боје. Он одређује укупан број различитих нијанси одређене боје. Данас се најчешће користи дубина  боје специфичног назива TrueColor за који се подразумева по један бајт за сваку од три RGB компоненте. С обзиром на то да 1 бајт садржи 8 битова, jедним бајтом могуће је представити 28 = 256 различитих боја. Вредност једног пиксела се представља помоћу три бајта (и то по један бајт за сваку RGB боју), тако да број боја по сваком пикселу износи 256 · 256 · 256 = 16.777.216. Количина меморије коју заузима слика зависи од дубине боје, али и од резолуције слике. Резолуција је основна мера за оштрину неке слике и дефинише се као број пиксела на екрану дигиталног уређаја. Слика 1.2.5. Приказ различитих резолуција     За слику резолуције 640 x 480 пиксела, чији су пиксели представљени 24-битним бројем, потребна је количина меморије од: 640 · 480 · 3 бајта = 900 килобајта.      Ако вредност пиксела представимо 8-битним бројем (1 бајт), такве слике се називају 8-битне сиве слике. Оне садрже само информацију о светлости пиксела, али не и о боји. Код њих је могуће представити 256 нивоа светлости, при чему 0 обично одговара црном пикселу, а 255 белом пикселу. У фотографској терминологији у питању је црно-бела слика. За слику  резолуције 640 x 480 пиксела, чији су пиксели представљени 8-битним бројем, потребна количина меморије је 640 ·  480 · 1 бајт = 307200 бајтова = 300 килобајта. Слика 1.2.6. Слика чији су пиксели представљени 24-битним и 8-битним бројем

CMYK модел приказа боја
Боје које се могу одштампати класичним штампарским машинама дефинишу се CMYK моделом приказа боја. CMYK је акроним од енглеских речи Cyan, Magenta, Yellow, Key (Black). Слика 1.2.7. CMYK модел приказа боја     Овај модел заснива се на појави да пигмент боје премазан на папир не емитује светлост, већ супротно, упија светлост одређене боје, а око види само светлост која се одбила. Зато се у штампи не користе црвена, зелена и плава, већ цијан, магента и жута. Цијан тачкица на папиру упија црвено светло, а одбија једнаке количине зеленог и плавог светла. Жута боја упија плаво светло, а одбија црвено и зелено док магента упија зелено светло, а одбија црвено и плаво. Због тога се овај модел назива суптрактивни, јер свака од основних боја у штампи (цијан, магента, жута) одузима једну од основних боја (црвена, зелена, плава).

Занимљивост
Када се помешају све три боје (цијан, магента, жута) у једнаким количинама, требало би да се добиje црна. Ипак, то се не  дешава, већ се добија црвено-смеђа боја.. Због тога се у CMYK моделу уводи и четврта боја – црна.

Укратко

Рачунарска графика је област рачунарства која се бави креирањем, обрадом, прилагођавањем слика и анимација помоћу рачунара.

Пиксел (енгл. pixel, скраћено од picture element, део слике) је најмањи елемент дигиталне слике који се може обрађивати.

Резолуција је основна мера за оштрину неке слике и дефинише се као број пиксела на екрану.

Дубина боје одређује укупан број различитих нијанси боје које се могу представити.

RGB (Red, Green, Blue) модел приказа боја је адитивни метод стварања слике који се заснива на комбиновању (сабирању) светлости три основне боје.

CMYK (енгл. Cyan, Magenta, Yellow, Key (Black)) модел  приказа боја назива се и суптрактивни, јер свака од основних боја у штампи (цијан, магента, жута) одузима једну од основних боја (црвена, зелена, плава).

Најчешће поделе рачунарске графике су на 2Д и 3Д графику, те на растерску и векторску графику.


2Д графике односе се на слике које имају две димензије (ширину и дужину).

3Д графика се користи за приказ објеката у тродимензионалном простору у дигиталном облику.

Растерска графика представља графичке податке правоугаоном мрежом пиксела.

Векторска графика представља начин приказивања слике помоћу објеката (геометријских облика).

Растерска слика не може се увећати без губитка квалитета.


Векторска графика може се неограничено увећавати без губитка квалитета.

Да би се смањила количина меморије потребна за чување слика, развијене су различите технике компресије дигиталне слике.

Најчешће коришћени типови (формати) растерских датотека су: RAW, BMP, GIF, JPEG, PNG, TIFF.

Најчешће коришћени типови (формати) векторских датотека су: SVG, PDF, CDR, DWG.


Слике можемо претраживати и према величини.