Компьютерная графика и анимация. Представление графических данных

Компьютерная графика и анимация
Представление графических данных
Бельгинова С.А.
[e-mail]

Форматы графических файлов
Форматы графических файлов определяют способ хранения графической информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия)

Форматы графических файлов
TIFF (Tagged Image File Format). Для хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .TIF). Лучший выбор при импорте растровой графики в векторные программы и издательские системы. Диапазон цветового охвата – от монохромного черно-белого до модели CMYK
PSD (PhotoShop Document). Собственный формат программы Adobe Photoshop (расширение имени файла .PSD). Для хранения растровой графической информации. Характеристики: запоминание параметров слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. 48-разрядное кодирование цвета.
JPEG (Joint Photographic Experts Group). Для хранение растровых изображений (расширение имени файла .JPG). Основная особенность – позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия и качеством изображения. Эффективный метод хранения с большой глубиной цвета.

Форматы графических файлов
GIF (Graphics Interchange Format). Для хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (расширение имени файла .GIF). Возможности по количеству цветов ограничены.
PNG (Portable Network Graphics). Для хранения трех типов изображения: цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с градацией 256 оттенков серого (расширение имени файла .PNG).
WMF (Windows MetaFile). Для хранения векторных изображений ОС Windows (расширение имени файла .WMF). Поддерживается всеми приложениями системы, но отсутствют средства для работы со стандартизированными цветовыми палитрами.

Форматы графических файлов
EPS (Encapsulated PostScript). Для описания векторных и растровых изображений на языке PostScript фирмы Adobe (расширение имени файла .EPS). Поддержка шрифтов, масок, калибровки оборудования, цветовых профилей). Недостаток – экранная копия изображения лишь в общих чертах, а реальное изображение можно увидеть лишь на выходе.
PDF (Portable Document Format). Формат описания документов, разработанный фирмой Adobe (расширение имени файла .PDF). Формат – аппаратно-независимый, Компактность файлов при высоком качестве иллюстраций.
BMP (Windows Device Independent Bitmap). Для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows, поддерживается графическими редакторами системы (расширение имени файла .BMP). Модели цветов индексированный до 256 цветов и RGB-цвет.

Форматы графических файлов

Понятие цвета
Цвет — качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов. Восприятие цвета определяется индивидуальностью человека, а также спектральным составом, цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света

Основные группы цветов

Характеристики цвета
Цветовой тон можно определить длиной волны в спектре излучения.
Яркость определяется энергией, интенсивностью светового излучения
Насыщенность или чистота тона выражается долей присутствия белого цвета.

Необходимость цвета в компьютерной графике
Цвет несет в себе определенную информацию об объектах;
Цвет необходим также для того, чтобы различать объекты;
С помощью цвета можно акцентировать внимание на деталях.
С помощью цвета можно передать объем.
Цвет используется для создания красочного и интересного изображения.

Цветовые круги Освальда, Гете и Иттена

Цветовые гармоний
Комплиментарные (дополнительные) цвета
Классическая триада
Аналоговая триада
Контрастная триада
Прямоугольная схема
Квадратная
схема

Цветовые модели
Цветовая модель — математическая модель описания представления цветов в виде кортежей чисел (обычно из трёх, реже — четырёх значений), называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами.
Классы цветовых моделей:
аддитивные (RGB), основанные на сложении цветов;
субтрактивные (CMY, CMYK), основу которых составляет операция вычитания цветов (субтрактивный синтез);
перцепционные (HSB, HLS, LAB, YCC), базирующиеся на восприятии.

Цветовая модель RGB
Модель базируется на трех основных цветах:
Red – красном, Green – зеленом и Blue – синем.
Значения некоторых цветов в модели RGB

Цветовая модель HSB
HSB (англ. Hue, Saturation, Brightness)
Hue — цветовой тон. Варьируется в пределах 0—360°, однако иногда приводится к диапазону 0—100 или 0—1.
Saturation — насыщенность. Варьируется в пределах 0—100 или 0—1
Brightness — яркость. Также задаётся в пределах 0—100 или 0—1.
Модель является аппаратно-зависимой.

Модель CMY (Cyan Magenta Yellow)
В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого цветов основных аддитивных цветов модели RGB.

Цветовая модель CMYK
Модель CMYK (Cyan Magenta Yellow Key, Key означает черный цвет) – является дальнейшим улучшением модели CMY.
Модель CMYK – это субтрактивная цветовая модель, которая описывает реальные красители, используемые в полиграфическом производстве.

Цветовая модель Lab
Модель призвана стать аппаратно- независимой моделью.
Название она получила от своих базовых компонентов L, a и b. Компонент L несет информацию о яркостях изображения, а компоненты а и b – о его цветах (т. е. a и b – хроматические компоненты). Компонент а изменяется от зеленого до красного, а b – от синего до желтого.

Кодирование цветов