Обработка графических изображений

Значительно большее влияние разрешающая способность устройства вывода оказывает на вывод растрового рисунка. Если в файле растрового изображения не определено, сколько пикселов на дюйм должно создавать устройство вывода, то по умолчанию для каждого пиксела используется минимальный размер. В случае лазерного принтера минимальным элементом служит лазерная точка, в мониторе – видеопиксел. Так как устройства вывода отличаются размерами минимального элемента, который может быть ими создан, то размер растрового изображения при выводе различных устройств также будет неодинаков.

1.5 Цвета

Некоторые предметы видимы потому, что излучают свет, а другие – потому, что его отражают. Когда предметы излучают свет, они приобретают в нашем восприятии тот цвет, который видит глаз человека. Когда предметы отражают свет, то их цвет определяется цветом падающего на них света и цветом, который эти объекты отражают. Излучаемый свет выходит из активного источника, например, экрана монитора. Отраженный свет отражается на поверхности объекта, например, листа бумаги.

Существует два метода описания цвета: система аддитивных и субтрактивных цветов.

Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом. Аддитивный цвет получается при объединении разноцветных лучей света. В системе используются три основных цвета: красный, зеленый, синий. При смешивании их в разных пропорциях получается соответствующий цвет.

В системе субстрактивных цветов происходит обратный процесс: какой-либо цвет получается вычитанием других цветов из общего луча света. При этом белый цвет получается в результате отсутствия всех цветов, а присутствие всех цветов дает черный цвет. Система субстрактивных цветов работает с отраженным цветом, например, от листа бумаги. Белая бумага отражает все цвета, окрашенная – некоторые поглощает, остальные отражает.

В системе субтрактивных цветов основными являются голубой, пурпурный и желтый цвета – дополнительные красному, зеленому и синему. Когда эти цвета смешивают на бумаге в равной пропорции, получается черный цвет.

Существуют и другие системы кодирования цветов, например, представление его в виде тона, насыщенности и яркости.

Тон представляет собой конкретный оттенок цвета, отличный от других: красный, голубой, зеленый и т.п. Насыщенность характеризует относительную интенсивность цвета. При уменьшении, например, насыщенности красного цвета, он делается более пастельным или блеклым. Яркость (или освещенность) цвета показывает величину черного оттенка, добавляемого к цвету, что делает его более темным.

1.6 Масштабирование изображений

Масштабирование заключается в изменении вертикального и горизонтального размеров изображения. Маштабирование может быть пропорциональным – в этом случае соотношение между высотой и шириной рисунка не изменяется, а меняется общий размер, и непропорциональным – в этом случае оба измерения изменяются по-разному.

Маштабирование векторных рисунков выполняется просто и без потери качества. Так как объекты векторной графики создаются по их описаниям, то для изменения масштаба векторного объекта, достаточно изменить его описание. Например, чтобы увеличить в два раза векторный объект, следует удвоить значение, описывающее его размер.

Маштабирование растровых рисунков является намного более сложным процессом, чем для векторной графики, и часто сопровождается потерей качества. При изменении размеров растрового изображения выполняется одно из следующих действий:

- одновременное изменение размеров всех пикселов (в большую или меньшую сторону);

- добавление или убавление пикселов из рисунка для отражения производимых в нем изменений, называемых выборкой пикселов в изображении.

На рис.1.2 показан пример маштабирования растрового изображения увеличения его в два раза по каждому измерению.

Рисунок 1.2 - Маштабирование растрового изображения.

1.7             Форматы графических объектов

Краткая информация о графических файлах приведена в табл.1. 1

2. Обзор и сравнительный анализ современных программ обработки и просмотра графических изображений

2.1 Обзор возможностей графического редактора Paint

Графический редактор Paint — простой однооконный графический редактор, который позволяет создавать и редактировать достаточно сложные рисунки. Окно графического редактора Paint имеет стандартный вид.

Рисунок 2.1 – Диалоговое окно графического редактора Paint

Изображения в графических редакторах хранятся по-разному.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Любой пиксель имеет фиксированное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует некоторого количества бит информации, которое зависит от количества цветов в изображении.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность и т. д.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (X, У), линия - координатами начала (XI, Y1) и конца (Х2, Y2), окружность - координатами центра (X, У) и радиусом (R), прямоугольник - величиной сторон и координатами левого верхнего угла (XI, У1) и правого нижнего угла (Х2, У2) и т. д. Для каждого примитива назначается также цвет.

Как следствие, графические редакторы подразделяются на две категории: растровые и векторные. Они отличаются по способу, которым представляют графическую информацию.

Paint – простейший графический редактор, предназначенный для создания и редактирования растровых графических изображений в основном формате Windows (BMP) и форматах Интернета (GIF и JPEG). Он приемлем для создания простейших графических иллюстраций, в основном схем, диаграмм и графиков, которые можно встраивать в текстовые документы; в Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления и др.

Графический редактор Paint ориентирован на процесс “рисования” изображения и комбинирования готовых фрагментов, а не на обработку (“доводку”) готовых изображений, таких как отсканированные фотографии.

В вашем распоряжении различные средства и инструменты для “художественного” творчества – палитра цветов, кисть, аэрозольный баллончик, ластики для стирания, “карандаши” для рисования геометрических фигур (линий, прямоугольников, эллипсов, многоугольников). Редактор позволяет вводить тексты, и богатый набор шрифтов из комплекта Windows дают возможность выполнять на картинках эффектные надписи. Имеются и “ножницы” для вырезания фрагментов картинки, - вырезанный элемент можно переместить, скопировать, уменьшить, увеличить, развернуть и т.д.

Основные возможности Paint.

Проведение прямых и кривых линий различной толщины и цвета.

Использование кистей различной формы, ширины и цвета.

Построение различных фигур - прямоугольников, многоугольников, овалов, эллипсов - закрашенных и не закрашенных.

Помещение текста на рисунок. Использование преобразований - поворотов, отражений, растяжений и наклона.

Запуск и элементы окна. Начало и завершение работы с Paint.

Для запуска графического редактора Paint используется следующий способ: кнопка “Пуск”, пункты подменю “Программы”, “Стандартные” и “Графический редактор Paint”.

Или можно выбрать в окне “Проводник” или “Мой компьютер” файл типа “Точечный рисунок bmp” и дать команду его открыть.

Для окончания работы с Paint можно использовать пункты меню “Файл”, и далее “Выход”.

Вид окна Paint. Окно графического редактора Paint имеет стандартный вид В левом верхнем углу выводится имя файла рисунка, и затем название редактора Paint. В меню редактора входят команды “Файл”, “Правка”, “Вид”, “Рисунок”, “Параметры” и “?”. В палитру инструментов входят кнопки “Выделение произвольной области” и “Выделение”, “Ластик” и “Заливка”, “Выбор цветов” и “Масштаб”, “Карандаш” и “Кисть”, “Распылитель” и “Надпись”, “Линия” и “Кривая”, “Прямоугольник” и “Многоугольник”, “Эллипс” и “Скругленный прямоугольник” (по порядку сверху вниз). В левом нижнем углу расположена Панель цветов. При некоторых операциях с рисунком на экране временно появляются и другие Панели. Управлять работой в Paint можно посредством меню и панели инструментов. Существуют команды, вызываемые или только через меню, или только через панель инструментов.

Задание размеров рисунка производится посредством выбора из меню Рисунок пункта Атрибуты и вводом в поля Ширина и Высота нужных значений. Таким образом, размеры текущего рисунка изменяются. Следует отметить, что если текущие размеры рисунка превышают новые размеры, то рисунок обрезается по правому и нижнему краю. Если новые размеры больше текущих размеров, то добавленная область получает текущий фоновый цвет. Чтобы отменить изменение, выберите команду. Отменить в меню Правка. Пользователь может отменить три последних изменения. Также есть возможность выбрать единицы измерения и тип цветовой палитры (цветная или черно-белая).

Создание рисунка. Панель инструментов. Палитра цветов. Создание рисунка.

Для создания нового рисунка применяют пункты меню “Файл” и “Создать”. После этого в рабочей области окна появится белый прямоугольник, на фоне которого и работают. Если рисунок, который ранее находился в рабочей области, не был сохранен, то перед его уничтожением ПК задаст вопрос: “Сохранять изменения в файле ?” с вариантами ответа “Да”, “Нет” и “Отмена”. Выбор варианта “Отмена” приведет к отмене команды создания рисунка.

Примечание.

Для изменения стандартного размера рисунка следует указать курсором правый нижний угол белого прямоугольника. При этом курсор поменяет свой вид на две стрелки. Далее следует перенести курсор при нажатой левой кнопке мышки на новое место.

Для того чтобы рисовать, закрашивать, менять цвет, делать надписи, стирать и т.д. в Paint необходимо выбрать нужный инструмент. Для этого используется палитра инструментов. Необходимо щелкнуть на кнопке с нужным инструментом. После этого выбранная кнопка будет находиться в нажатом состоянии. Курсор мыши также изменит свою форму. Перемещение курсора по рабочей области при нажатой левой кнопке мыши приводит к использованию инструмента и изменению рисунка. При отжатой кнопке мыши происходит простое перемещение курсора без изменения рисунка.

Панель инструментов Paint.(см. рис.2.1)

Карандаш - при нажатой левой кнопки мыши за курсором мыши рисуется его след выбранного цвета толщиной 1 пиксель. При отпущенной левой кнопке след не рисуется.

Кисть - действие похоже на карандаш, но можно менять форму кисти - кружок, квадратик, линия и др.

Распылитель - рисование с эффектом распыления краски.

Ластик - для стирания части рисунка. Можно менять размер ластика. Удаленный участок будет закрашен цветом фона.

Заливка - позволит закрасить выбранным цветом внутреннюю часть произвольной замкнутой области. Для этого требуется выполнить щелчок в любой точке внутри области. Если область не является замкнутой, то закрасится вся рабочая область.

Линия - предназначена для рисования прямой линии (отрезка) выбранного цвета и толщины. Концы отрезка - места, где была нажата и отпущена левая кнопка мыши.

Кривая - предназначена для рисования гладких кривых линий, соединяющих заданные точки, выбранного цвета и толщины. Сначала проводят прямую линию, затем при нажатой левой кнопке мыши кривую можно дважды изогнуть в указанных направлениях.

Прямоугольник - используется для рисования закрашенных и незакрашенных прямоугольников и квадратов. Требуется нажать на левую кнопку мыши, перенести курсор в иную точку и отпустить кнопку. Возможные режимы - “только рамка”, “рамка и заполнение”, “только заполнение”.

Многоугольник - рисование многоугольников. Для рисования первой стороны требуется перетащить курсор при нажатой кнопке. Для построения следующих сторон можно щелкать мышкой в вершинах многоугольника.

Эллипс - рисование эллипса, вписанного в намеченный прямоугольник. Можно выбрать режим (см. прямоугольник).

Округленный прямоугольник - рисование прямоугольника с округленными вершинами.