Программы графического изображения данных

   Содержание:

   Введение ……………………………………………………………………………………………. 3

1. Общие сведения о графической информации …………………………………….. 4

       1.1 Растровая графика ................................................................................................ 4

       1.2 Векторная графика ………………………………………………………………………. 8

   1.3 3D-графика …………………………………………………………………………………... 11

       2. Современные программы обработки и просмотра графических изображений …………………………………………………………………………………………… 12

       2.1 Paint ………………………………………………………………………………………………. 12

      2.2 Adobe Photoshop…………………………………………………………………………….. 18

      2.3 MS PowerPoint………………………………………………………………………………... 19

      2.4 ACDSee …………………………………………………………………………………………… 21

   Список  литературы …………………………………………………………………………… 23 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Введение

   Представление данных на мониторе компьютера в графическом  виде впервые было реализовано в  середине 50-х годов для больших  ЭВМ, применявшихся в научных  и военных исследованиях. С тех  пор графический способ отображения  данных стал неотъемлемой принадлежностью  подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический  интерфейс пользователя сегодня  является стандартом “де-факто” для  программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем.

   Хотя  компьютерная графика служит всего  лишь инструментом, ее структура и  методы основаны на передовых достижениях  фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, программирования, статистики и множества других. Это  замечание справедливо как для  программных, так и для аппаратных средств создания и обработки  изображений на компьютере. Поэтому  компьютерная графика является одной  из наиболее бурно развивающихся  отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию. 
 
 
 
 
 
 
 

   1. Общие сведения о графической информации

   Все компьютерные изображения, все форматы  для их хранения и все программы  для их обработки делятся на два  больших класса - векторные и растровые, - различающиеся, прежде всего, уровнем  абстракции, примененной к изображению. Можно сказать, что если векторная  графика пытается имитировать восприятие изображений человеком, то растровый  формат хранит графику в том виде, в каком она легче всего  переваривается компьютером. Соответственно, векторная графика в большинстве  своем создается человеком с  нуля прямо в векторном редакторе, а попытки генерировать ее автоматически  редко когда приводят к удовлетворительному  результату. И наоборот, основной поставщик  растровых изображений - фотографии, т.е. в существенной своей части  автоматический процесс с легко  оцифровываемыми результатами.

                               

   Рис. 1. Сравнение растрового и векторного изображения

1. Растровая графика

   Компьютерное  растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой - цветная точка. Т.е. основным элементом растрового изображения  является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем.

   При создании растровых изображений  необходимо задавать разрешение и размеры  изображения.

   В зависимости от того, какое графическое  разрешение экрана используется операционной системой, на экране могут размещаться  изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и более пикселей.

   Разрешение  изображения измеряется в точках на дюйм (dots per inch - dpi) (1 дюйм = 25,4 мм). Полиграфическая печать полноцветного изображения требует разрешения не менее 200-300 dpi.

   С помощью растровой графики можно  отразить и передать всю гамму  оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое  изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно  воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.

   Чаще  всего растровые изображения  получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с  помощью цифровой фотокамеры или  путем "захвата" кадра видеосъемки.

   Основным  недостатком растровых изображений  является невозможность их увеличения для рассмотрения деталей. При увеличении изображения точки становятся крупнее, но дополнительная информация не появляется. Этот эффект называется пикселизацией.

   Средства  работы с растровой  графикой

   К числу простейших растровых редакторов относятся PaintBrush, Paint, Painter, которые позволяют непосредственно рисовать простейшие растровые изображения.

   Основной  класс растровых графических  редакторов предназначен для обработки  готовых растровых изображений  с целью улучшения их качества и создания собственных изображений из уже имеющихся. К таким редакторам относятся такие мощные программы, как Adobe Photoshop, Corel PhotoPaint, Gimp и другие.

     Основные растровые форматы

   BMP (Windows Device Independent Bitmap) - самый простой растровый формат является форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения. Благодаря примитивнейшему алгоритму записи изображения, при обработке файлов формата BMP очень мало расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат часто используется для хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих элементов графического оформления программ.

   GIF (Graphics Interchange Format) - является одним из самых популярных форматов изображений, размещаемых на веб-страницах. Отличительной его особенностью является использование режима индексированных цветов (не более 256), что ограничивает область применения формата изображениями, имеющими резкие цветовые переходы. Небольшие размеры файлов изображений обусловлены применением алгоритма сжатия без потерь качества, благодаря чему изображения в этом формате наиболее удобны для пересылки по каналам связи глобальной сети. В GIF реализован эффект прозрачности и возможности хранить в одном файле несколько картинок с указанием времени показа каждой, что используется для создания анимированных изображений.

   PNG (Portable Network Graphics) - формат PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Этот формат,  в отличие от GIF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия. Как недостаток формата часто упоминается то, что он не дает возможности создавать анимационные ролики. Зато формат PNG позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности что, безусловно, выделяет его на фоне всех существующих в данный момент форматов. Так как формат создавался для Интернета, в его заголовке не предназначено место для дополнительных параметров типа разрешения, поэтому для хранения изображений, подлежащих печати, PNG плохо подходит, для этих целей лучше подойдет PSD или TIFF.

   JPEG (Joint Photographic Experts Group) - самый популярный формат для хранения фотографических изображений, является общепризнанным стандартом. JPEG может хранить только 24-битовые полноцветные изображения. Хотя JPEG отлично сжимает фотографии, но это сжатие происходит с потерями и портит качество, тем не менее, он может быть легко настроен на минимальные, практически незаметные для человеческого глаза, потери. Однако не стоит использовать формат JPEG для хранения изображений, подлежащих последующей обработке, так как при каждом сохранении документа в этом формате процесс ухудшения качества изображения носит лавинообразный характер. Наиболее целесообразно будет корректировать изображение в каком-нибудь другом подходящем формате, например TIFF, и лишь по завершению всех работ окончательная версия может быть сохранена в JPEG. Формат JPEG не поддерживает анимацию или прозрачный цвет, и пригоден в подавляющем большинстве случаев только для публикации полноцветных изображений, типа фотографических, в Интернете.

   TIFF (Tag Image File Format). Как универсальный формат для хранения растровых изображений, TIFF достаточно широко используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества. Кстати, возможность записи изображений в формате TIFF является одним из признаков высокого класса современных цифровых фотокамер. В этом формате поддерживаются такие чисто профессиональные возможности, как обтравочные контуры, альфа-каналы, возможность сохранять несколько копий изображения с разным разрешением и даже включать в файл слои. Благодаря своей совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов.

   PSD (Adobe Photoshop) - является стандартным форматом пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов возможностью хранения слоев (layers). Он содержит много дополнительных переменных (не уступает TIFF по их количеству) и сжимает изображения иногда даже сильнее, чем PNG (в тех случаях, когда размеры файла измеряются не в килобайтах, а в десятках или даже сотнях мегабайт). Файлы PSD свободно читаются большинством популярных просмотрщиков.

   1.2 Векторная графика

   Основным  логическим элементом векторной  графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются  простые геометрические фигуры (так  называемые примитивы - прямоугольник, окружность, эллипс, линия). Благодаря  этому форму, цвет и пространственное положение составляющих изображение  объектов можно описывать с помощью  математических формул.

   

   Рис. 2 . Геометрические примитивы.

   Преимущества  векторной графики:

   -       Она экономна в плане дискового  пространства, необходимого для  хранения изображений: это связано  с тем, что сохраняется не  само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново.

   -       Объекты векторной графики легко  трансформируются и масштабируются, что не оказывает практически  никакого влияния на качество  изображения. Масштабирование, поворот,  искривление сводятся к элементарным  преобразованиям над векторами. 

   -       Программы векторной графики  имеют развитые средства интеграции  изображений и текста, единый  подход к ним. Поэтому программы  векторной графики незаменимы  в области дизайна, технического  рисования, для чертежно-графических  и оформительских работ. 

   Недостатки  векторной графики:

   -    Векторная графика ограничена в живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистичные изображения.

   - Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для растровой графики.

   Средства  работы с векторной графикой

   Как и в случае с растровой графикой, для работы с векторной имеется  огромное количество программных средств, освоение которых сложнее по сравнению  с растровыми. К основным относятся  программы:

   -       CorelDraw - это профессиональный графический редактор с богатыми настройками и развитой системой управления.

   -    Adobe Illustrator - основное достоинство программы в том, что она вместе с Adobe Photoshop и Adobe PageMaker образует достаточно мощный пакет для выполнения компьютерной верстки полиграфических изданий и разработки сложных документов.

   -       Macromedia Freehand - один из самых дружественных и интуитивно понятных векторных редакторов. Программа отличается простотой системы управления и высоким быстродействием, но ее возможности несколько скромнее, чем у предыдущих редакторов.

   Основные  векторные графические  форматы