Разрядность цвета

Вопросы к зачету по курсу «Компьютерная графика и дизайн».

1. Что такое растр?

Растр — точечная структура полутонового изображения, предназначенного для полиграфического воспроизведения методом автотипии (технология преобразования полутоновых изображений в штриховые при помощи оптических растров, применяемая для их полиграфического воспроизведения способами, не способными воспроизводить полутона напрямую).

Существуют две методики растрирования и соответственно два способа передачи полутонов на неполутоновых устройствах:

· печать растровыми точками одинакового размера (но разным их количеством);

· печать растровыми точками различного размера (при их неизменном количестве).

Растровое изображение — изображение, представляющее собой сетку (мозаику) пикселов — цветных точек (обычно прямоугольных) на мониторе, бумаге и других отображающих устройствах.

Различают регулярный растр и стохастический. (см вопрос 10.)

 

2. Основные          отличия печатной публикации от экранной.    

Компоненты	Экранная	Печатная
Шрифт	Шрифт без засечек.	Шрифт с засечками. Установлено, что шрифт с засечками читается легче, быстрее, если он использован в «бумажном» издании, и сложнее, если читается с экрана. Особенно хорошо засечки помогают читать мелкий шрифт.
Кегль, интерльяж, гарнитура (начертание).	При подготовки экранной публикации, рекомендуется использовать размер кегля 12 или 13. Выключка по левому краю.	При наборе основного текста печатного издания обычно используют 10–10,5 пунктов (минимум – 8, максимум – 11 пунктов).   Интерлиньяж меньше, чем в экранной. Выключка по формату.
Илюстрации	· Разрешение 72 ppi, 150 ppi · Цветовое пространство RGB · Основные форматы файлов jpg, png, eps Возможна анимация	· Разрешение 300 dpi, 200 dpi, 600 dpi · Цветовое пространство CMYK · Основные форматы файлов tif, psd, epsРеальный размер!

Основные способы выразить форму: размер страницы, поля, структурное деление, заголовки, колонтитулы, колонцифры.

 

3. Форматы файлов изображений.

Форматы	Описание
RAW	· «Сырые данные» матрицы фотоаппарата. · Большие возможности для постобработки без потери качества. · Большая глубина цвета. · Мелкие детали не искажаются, из-за чего возможна простая работа с шумами, резкостью и артефактами. · Больший размер файла и большая требовательность к производительности компьютера.
JPEG (он же JPG)	· Один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений. · Алгоритм JPEG в наибольшей степени пригоден для сжатия фотографий и картин, содержащих реалистичные сцены с плавными переходами яркости и цвета. · Малопригоден для сжатия чертежей, текстовой и знаковой графики, где резкий контраст между соседними пикселами приводит к появлению заметных артефактов. · Не подходит для сжатия изображений при многоступенчатой обработке, так как искажения в изображения будут вноситься каждый раз при сохранении промежуточных результатов обработки.
TIFF	· Формат хранения растровых графических изображений с большой глубиной цвета. · Поддерживаются режимы 8, 16, 32 и 64 бит на канал. · Используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии. · Структура формата гибкая и позволяет сохранять изображения в режиме цветов с палитрой, а также в различных цветовых пространствах: ЧБ, полутон, индексированная палитра, RGB, CMYK. · В отличии от JPG, изображение в TIFF не будет терять в качестве после каждого сохранения файла. Но,к сожалению, именно из-за этого TIFF файлы весят в разы больше JPG.
PDF	· Предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции. · Поддерживает RGB, CMYK, Grayscale, Lab, Duotone, Bitmap, несколько типов сжатия растровой информации. · Позволяет внедрять необходимые шрифты (построчный текст), векторные и растровые изображения, формы и мультимедиа-вставки.
BMP	· формат хранения растровых изображений. · Глубина цвета в данном формате может быть 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 бит на пиксель, но глубина 2 бита на пиксель официально не поддерживается. · В формате BMP изображения могут храниться как естьили же с применением некоторых распространённых алгоритмов сжатия. В частности, формат BMP поддерживает RLE-сжатие без потери качества.
PNG	· растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь PNG поддерживает три основных типарастровых изображений: · Полутоновое изображение (с глубиной цвета 16 бит) · Цветное индексированное изображение (палитра 8 бит для цвета глубиной 24 бит) · Полноцветное изображение (с глубиной цвета 48 бит)

 

 

4.. Разрешение, основные виды разрешений.

Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала.

· Чем выше разрешение экрана, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка.

Для обозначения разрешающей способности различных процессов преобразования изображений (сканирование, печать, растеризация и т. п.) используют следующие термины:

· dpi (англ. dots per inch) — количество точек на дюйм.

· ppi (англ. pixels per inch) — количество пикселей на дюйм (исп-ся при печати и сканировании)

· lpi (англ. lines per inch) — количество линий на дюйм, разрешающая способность графических планшетов (дигитайзеров) (исп-ся в полиграфии)

· spi (англ. samples per inch) — количество сэмплов на дюйм; плотность дискретизации (sampling density), в том числе разрешение сканеров изображений (en:Samples per inch англ.)

Разрядность цвета:    

Вид изображения на экране напрямую зависит от выбранного видеорежима, основу которого составляют три характеристики: кроме собственно разрешения (кол-ва точек по горизонтали и вертикали), отличаются частота обновления изображения (Гц) и количество отображаемых цветов (цветорежим или разрядность цвета).

Разрешение экранов:

· Разрешение принтера, обычно указывают в dpi.

· Разрешение сканера изображений указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi.

· Разрешением экрана монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах.

 

5. Цветовые пространства.

Цветовая модель – абстрактная математическая модель описания цвета набором числе (обычно тремя).Нельзя использовать в прикладных задачах без привязки к абсолютному пространству.

Цветовое пространство – модель + отображение в некоторое исходное пространство

 ◦ Цвета не зависят от внешних факторов

Исходные цветовые пространства:

1. XYZ

2. Lab

Цветовые модели: RGB,CMY(K),HSL. Необходимо преобразовывать исходное изображение таким образом, чтобы его цвета попадали в передаваемый диапазон устройства.

Цветовой охват – это диапазон цветов, который может быть воспроизведен, зафиксирован или описан каким-либо способом. Каждый из охватов может быть выражен моделью цвета.

Монитор – RGB

Глаз – LAB

Офсетный пресс – CMYK

Цветовые модели:

1. Модель RGB. Основана на аддитивной комбинации трех основных цветов: красного (R ed), зеленого (G reen), синего (B lue). Описывает системы, основанные на испускании света для получения нужного цвета (телевизоры, мониторы). Недостатки: исходные цвета внутри видимой области глаза человека. Кодирование каждой компоненты – 5 бит. В некоторых приложениях используют 16-битный режим в котором на кодирование R и B составляющих отводится по 5 бит, а на кодирование G составляющей 6 бит.

2. Модель CMY. Субтрактивная модель CMY (Сyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — жёлтый) используется для получения твёрдых копий (печати) изображений, и в некотором роде является антиподом цветового RGB-куба. Если в RGB модели базовые цвета – это цвета источников света, то модель CMY – это модель поглощения цветов.

Этот метод имеет два серьёзных недостатка: ◦ во-первых, полученный в результате смешения чёрный цвет будет выглядеть светлее «настоящего» чёрного, ◦ во-вторых, это приводит к существенным затратам красителя. ◦ Поэтому на практике модель СMY расширяют до модели CMYK, добавляя к трём цветам чёрный (blacK).

3. Модель CMY(K). Вычитание цвета соответствует поглощению его краской. Белый лист бумаги потому кажется нам белым, что он отражает практически весь падающий на него белый свет. С другой стороны, черные предметы почти ничего не отражают, а почти весь свет поглощают.

Смешение цветов в модели CMYK противоположно смешению составляющих в модели RGB.

4. Цветовое пространство HSI. Цветовая модель HSI очень популярна среди дизайнеров и художников, т.к. в этой системе обеспечивается непосредственный контроль тона, насыщенности и яркости.

5. Интуитивное цветовое пространство – Lab. Где L - яркость (lightness).

6. Модель XYZ. Международная стандартная цветовая модель. В результате серии экспериментов международная комиссия по освещению (CIE) определила кривые сложения основных (красного, зелёного и синего) цветов.

1. Однобитовые изображения.

Битовое изображение — бинарное изображение (то есть, изображение, в котором пиксель может представлять только один из двух цветов), для представления и хранения которого в цифровом виде используется битовая карта (набор или последовательность масс битов), где на каждый элемент изображения (пиксель) отводится 1 бит информации.

Благодаря наличию всего двух возможных значений пикселей («0» и «1») бинарные изображения, а однобитовые бинарные в ещё большей степени, очень хорошо сжимаются.

Отличаются малым объёмом данных, по сравнению с другими типами растровых изображений.

Многие форматы растровой графики (BMP, GIF, PBM, PCX, TIFF…) поддерживают 1-битный режим кодирования изображения.

При этом, однобитовое бинарное изображение (1 бит на 1 пиксел) можно считать вырожденным полутоновым, способным передать лишь 2 полутона (чёрный и белый, например), или же его частным случаем.

7. Полутоновое изображение.

 

Полутоновое изображение - это изображение, имеющее множество значений тона, и их непрерывное, плавное изменение.

Пиксель полутонового изображения (grayscale) кодируется 8 битами (8 бит составляют 1 байт). Глубина цвета изображения данного типа составляет, таким образом, восемь бит, а каждый его пиксель может принимать 256 различных значений. Значения, принимаемые пикселями, называются серой шкалой. Серая шкала имеет 256 градаций серого цвета, каждая из которых характеризуется значением яркости в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый). Этого вполне достаточно, чтобы правильно отобразить черно-белое полутоновое изображение, например, черно-белую фотографию.

Множество возможных полутонов называют уровнями серого (англ. gray scale), независимо от того, полутона какого цвета или его оттенка передаются. Уровни серого не отличаются по спектральному составу (оттенку цвета), но отличаются по яркости.

8,9. Режимы RGB и CMYK.

	RGB	CMYK
Цвета	RGB - цветовая палитра, состоящая из R-красного, G-зеленого, B-синего цветов.	В цветовой модели CMYK используется четыре цвета. Первые три названы по первой букве цвета C-голубой, M-пурпурный, Y-желтый и K-черный.
Применение	Используют для экранной публикации.	Используют для печати.

Модели RGB и CMYK связаны между собой. Создавать графику можно и в модели RGB, но в конце работы стоит перевести цвета в CMYK. Переходы между двумя моделями не могут произойти без потерь. Графика, созданная в модели RGB, при переходе в CMYK потеряет часть ярких цветов и станет тусклее.

 

10. Полутоновые растры (точки, ячейки, линеатура).

Регулярный растр.

Основной признак регулярных растров — это периодическая структура.

Как правило, применяются растры, точки которых находятся в узлах квадратной сетки — чем темнее изображение, тем больше размер точки. В тёмных участках практически весь участок становится залитым, и в центрах ячеек квадратной сетки появляются дырки.

Полутона формируются изменением размеров растровой точки.

Три основных характеристики точек регулярного растра — угол поворота растра, форма точки и линеатура.

· Угол поворота растра — это набор углов, под которыми располагаются друг к другу линии из точек растра.

· При печати обычно используют следующие углы растра: Черный – 45 ° (преобладание, оптимальный угол), Голубой – 15 ° или 105 ° (второй по преобладанию), Пурпурный – 75 ° или 165°, Желтый – 0 ° (наименее заметна).

· Форма точки влияет на окончательное восприятие изображения. Как правило, точки имеют круглую форму, однако используются и точки других форм, например, эллиптические, ромбовидные или даже квадратные.

· Линиатура (линеатура) растра является одной из основных характеристик печати, характеризует период сетки и обозначает количество линий растра на единицу длины изображения (физически — частоту пространственной структуры растра). Чаще всего линеатура измеряется в линиях на дюйм — lpi; измеряется также в линиях на сантиметр.

Для газетной печати, как правило, используется линеатура в 100—133 lpi. Для цветных журналов примерно 150—175 lpi.

Недостаток: муар (наложение двух сетчатых узоров друг на друга).