Почему растровое изображение искажается при масштабировании?

Вопросы к государственному экзамену

По курсу «Методика обучения компьютерной графике»

По специальности «Изобразительное искусство и компьютерная графика»

Учебного года

1. В чём состоит принцип растровой графики?

2. Что обозначают понятия пиксель, видеопиксель, точка?

3. Почему растровое изображение искажается при масштабировании?

4. Как хранится описание векторных изображений?

5. Почему векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества?

6. Для решения каких задач используются растровые программы?

7. Что означает термин «формат графического файла»?

8. Почему необходимо иметь общие форматы для различных приложений?

9. Перечислите несколько векторных форматов.

10. Как можно уменьшить размер растрового файла?

11. Какие форматы используются для хранения фотографий?

12. Когда возникает необходимость в преобразовании форматов файлов?

 

В чём состоит принцип растровой графики?

Растровое изображение представляет из себя мозаику из очень мелких элементов — пикселей. Растровый рисунок похож на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка закрашена определённым цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение. Каждому пикселю присваивается цвет. Растровая графика работает с сотнями и тысячами пикселей, которые формируют рисунок. Пиксели “не знают”, какие объекты (линии, эллипсы, прямоугольники и т. д.) они составляют.

Понятия пиксель, видеопиксель, точка.

В компьютерной графике термин “пиксель”, вообще говоря, может обозначать разные понятия: наименьший элемент изображения на экране компьютера; отдельный элемент растрового изображения; точка изображения, напечатанного на принтере.

Поэтому, чтобы избежать путаницы, пользуются следующей терминологией: в идеопиксель — наименьший элемент изображения на экране; пиксель — отдельный элемент растрового изображения; точка — наименьший элемент, создаваемый принтером.

Экран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей, которые образуют графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется в форме NxM, где N — количество видеопикселей по горизонтали, а М — по вертикали. На современных дисплеях используются графические сетки: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1240 х 1024 и др. Изображение на экране дисплея создаётся путём избирательной засветки электронным лучом определённых видеопикселей экрана. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей, каждый из которых должен быть подсвечен”.

Растровая графика эффективно представляет собой изображения фотографического качества. Если размеры пикселей достаточно малы (приближаются к размерам видеопикселей), то растровое изображение выглядит не хуже фотографии. Растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества.

Для хранения растровых изображений требуется большой объем памяти.

В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Простые растровые картинки занимают небольшой объём памяти (несколько десятков или сотен килобайт). Изображения фотографического качества часто требуют несколько мегабайт. Таким образом, для хранения растровых изображений требуется большой объём памяти.

Растровое изображение искажается при масштабировании.

Растровое изображение после масштабирования или вращения может потерять свою привлекательность. Например, области однотонной закраски могут приобрести странный (“муаровый”) узор; кривые и прямые линии, которые выглядели гладкими, могут неожиданно стать пилообразными. Если уменьшить, а затем снова увеличить до прежнего размера растровый рисунок, то он станет нечётким и ступенчатым, а закрашенные области могут быть искажены. Растровые изображения имеют очень ограниченные возможности при масштабировании, вращении и других преобразованиях

Задачи для которых используются растровые программы.

Растровая графика позволяет создавать изображения фотографического качества. Ведь что такое растровая графика: это изображение, состоящее из пикселей - маленьких квадратиков, каждому из которых присвоен определенный цвет. На любом дисплее информация отображается именно в растровом виде.

 

 

Что обозначают понятия пиксель, видеопиксель, точка?

 

В компьютерной графике термин “пиксель”, вообще говоря, может обозначать разные понятия:

· наименьший элемент изображения на экране компьютера;

· отдельный элемент растрового изображения;

· точка изображения, напечатанного на принтере.

Поэтому, чтобы избежать путаницы, будем пользоваться следующей терминологией:

· видеопиксель — наименьший элемент изображения на экране;

· пиксель — отдельный элемент растрового изображения;

· точка — наименьший элемент, создаваемый принтером.

При этом для изображения одного пикселя на экране компьютера может быть использован один или несколько видеопикселей.

Экран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей, которые образуют графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется в форме NxM, где N — количество видеопикселей по горизонтали, а М — по вертикали. На современных дисплеях используются, например, такие размеры графической сетки: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1240 х 1024 и др. Изображение на экране дисплея создаётся путём избирательной засветки электронным лучом определённых видеопикселей экрана. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей, каждый из которых должен быть подсвечен”.

 

 

 

Почему растровое изображение искажается при масштабировании?

 

Растровое изображение после масштабирования или вращения может потерять свою привлекательность. Например, области однотонной закраски могут приобрести странный (“муаровый”) узор; кривые и прямые линии, которые выглядели гладкими, могут неожиданно стать пилообразными. Если уменьшить, а затем снова увеличить до прежнего размера растровый рисунок, то он станет нечётким и ступенчатым, а закрашенные области могут быть искажены.

Причина в том, что изменение размеров растрового изображения производится одним из двух способов:

• все пиксели рисунка одинаково изменяют свой размер (одновременно становятся больше или меньше);

• пиксели добавляются или удаляются из рисунка (это называется выборкой пикселей в изображении).

При первом способе масштабирование изображения не меняет количество входящих в него пикселе, но изменяется количество элементов (видеопикселей или точек), необходимых для построения отдельного пикселя, и при увеличении рисунка «ступенчатость» становится всё более заметной – каждая точка превращается в квадратик.

Выборка же растрового изображения может быть сделана двумя способами. Во-первых, можно просто продублировать или удалить необходимое число пикселей. Во-вторых, с помощью определённых вычислений программа может создать пиксели другого цвета, определяемого первоначальным пикселем и его окружением. При этом возможно исчезновение из рисунка мелких деталей и тонких линий, появление «муарового» узора или уменьшение резкости изображения (размытие).

Итак, растровые изображения имеют очень ограниченные возможности при масштабировании, вращении и других преобразованиях