как можно создать растровое графическое изображение непосредственно на компьютере

Как можно создать растровое графическое изображение непосредственно на компьютере

Известно, что на компьютере изображения представляются в цифровом виде. Цифровое – значит, описано посредством чисел. Это позволяет хранить, просматривать и обрабатывать изображение в графических редакторах.

Принцип формирования изображения в растровом и векторных редакторах кардинально отличаются друг от друга.

В растровом редакторе (Gimp, Adobe Photoshop, Paint) изображение разбивается на квадратные элементы одинакового размера и каждый такой элемент описывается отдельно. Этот квадратный графический элемент называют пикселом (picture element, pixel).

Изображения, представленные посредством пикселей, называют растровыми, то есть разложенные на элементы.

Растровое изображение — это файл данных или структура, представляющая собой сетку пикселей на компьютерном мониторе или цветовых точек на бумаге и материалах.

Важными характеристиками для таких изображений являются:

Разрешение

Наиболее распространенная единица измерения – dpi – количество пикселов на одном дюйме длины (1 дюйм = 2,54 см).

Но что да ет разрешение?

Теперь уменьшим размер клетки-пикселя в 4 раза, закрасим только четверть клетки, в этом случае разрешение увеличится только в 2 раза, ведь на одну длину теперь приходится 10 клеток-пикселей

Преимущества растрового изображения:

Источник

Растровые изображения на экране монитора

Графические режимы монитора. Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета.

Пространственное разрешение экрана монитора определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке. Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями (800 х 600, 1024 х 768, 1152 х 864 и выше).

Глубина цвета измеряется в битах на точку и характеризует количество цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения. Количество отображаемых цветов также может изменяться в широком диапазоне, от 256 (глубина цвета 8 битов) до более чем 16 миллионов (глубина цвета 24 бита).

Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима.

Рассмотрим формирование на экране монитора растрового изображения, состоящего из 600 строк по 800 точек в каждой строке (всего 480 000 точек) и глубиной цвета 8 битов. Двоичный код цвета всех точек хранится в видеопамяти компьютера (рис. 1.3), которая находится на видеокарте (рис. 1.4).

Рис. 1.3. Формирование растрового изображения на экране монитора

Рис. 1.4. Видеокарта

Видеокарта устанавливается в слот расширения системной платы PCI или AGP. Монитор подключается к аналоговому выходу VGA или цифровому выходу DVI видеокарты.

Периодически, с определенной частотой, коды цветов точек вчитываются из видеопамяти точки отображаются на экране монитора. Частота считывания изображения влияет на стабильность изображения на экране. В современных мониторах обновление изображения происходит c частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность восприятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцания изображения). Для сравнения можно напомнить, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду.

Пример: необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:
I_n = I× X×Y = 24 бита × 800 × 600 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1 406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.

Качество отображения информации на экране монитора зависит от размера экрана и размера пикселя. Зная размер диагонали экрана в дюймах (15″, 17″ и т. д.) и размер пикселя экрана (0,28 мм, 0,24 мм или 0,20 мм), можно оценить максимально возможное пространственное разрешение экрана монитора.

Контрольные вопросы

1. С помощью каких параметров задается графический режим экрана монитора?

2. Как вы думаете, почему частота обновления изображения на экране монитора должна быть больше, чем частота кадров в кино?

Растровая и векторная графика

Растровая графика

Растровые изображения. Растровые изображения формируются в процессе сканирования многоцветных иллюстраций и фотографий, а также при использовании цифровых фото- и видеокамер. Можно создать растровое изображение непосредственно на компьютере с помощью растрового графического редактора.

Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки тысяч или даже десятки миллионов цветов, поэтому растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи цветов и полутонов. Качество растрового изображения возрастает с увеличением пространственного разрешения (количества пикселей в изображении по горизонтали и вертикали) и количества цветов в палитре.

Недостатком растровых изображений является их большой информационный объем, так как необходимо хранить код цвета каждого пикселя.

Растровые изображения формируются из точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы.

Растровые изображения очень чувствительны к уменьшению и увеличению. При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, и поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения точки добавляются, в результате нескольким соседним точкам назначается одинаковый цвет, и появляется ступенчатый эффект (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Растровое изображение российского герба, его уменьшенная копия и увеличенный фрагмент

Растровые графические редакторы. Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки цифровых фотографий и отсканированных изображений, поскольку позволяют повышать их качество путем изменения цветовой палитры изображения и даже цвета каждого отдельного пикселя. Можно повысить яркость и контрастность старых или некачественных фотографий, удалить мелкие дефекты изображения (например, царапины), преобразовать черно-белое изображение в цветное и т. д.

Кроме того, растровые графические редакторы можно использовать для художественного творчества путем использования различных эффектов преобразования изображения. Обычную фотографию можно превратить в мозаичное панно, рисунок карандашом или рельефное изображение (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Эффекты преобразования изображения в растровом графическом редакторе

Форматы растровых графических файлов. Графические редакторы позволяют открывать, обрабатывать и сохранять изображения и рисунки в различных графических форматах. Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый метод сжатия).

Универсальным форматом растровых графических файлов, т. е. форматом, который «понимают» все растровые графические редакторы, является формат BMP. Растровые графические файлы в этом формате имеют большой информационный объем, так как в них хранятся коды цветов всех точек изображения.

Для размещения изображений на Web-страницах в Интернете используются форматы растровых графических файлов, в которых используется сжатие. В растровом графическом формате GIF используется метод сжатия, позволяющий неплохо сжимать файлы, в которых много одноцветных областей изображения (логотипы, надписи, схемы). Файлы в формате GIF могут содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые показываются одна за другой с указанной в файле частотой, чем достигается иллюзия движения (GIF-анимация). Недостатком формата GIF является ограниченная палитра, в которой не может быть больше 256 цветов.

Для сжатия цифровых и отсканированных фотографий используется формат JPEG. Компьютер обеспечивает воспроизведение более 16 млн различных цветов, тогда как человек вряд ли способен различить более сотни цветов и оттенков. В формате JPEG отбрасывается «избыточное» для человеческого восприятия разнообразие цветов соседних пикселей. Применение этого формата позволяет сжимать файлы в десятки раз, однако приводит к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в первоначальном виде).

Контрольные вопросы

1. Почему при уменьшении и увеличении растрового изображения ухудшается его качество?

2. В чем состоят основные различия между форматами растровых графических файлов?

Задания для самостоятельного выполнения

1.9 Задание с выборочным ответом. Растровые изображения формируются из:
1) линий; 2) окружностей; 3) прямоугольников; 4) пикселей»

Векторная графика

Векторные рисунки используются для хранения высокоточных графических объектов (рисунков, чертежей и схем), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров.

Векторные рисунки формируются из графических объектов (линия, прямоугольник, окружность и др.)? каждый из которых задается координатами опорных точек и формулами рисования объекта. Для каждого объекта можно также указать цвет, толщину и стиль линии (сплошная, пунктирная и т. д.) его контура.

Векторные рисунки формируются из базовых графических объектов, для каждого из которых задаются координаты опорных точек, а также цвет, толщина и стиль линии его контура.

Достоинством векторной графики является то, что векторные рисунки могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как изменение размера рисунка производится с помощью простого умножения координат точек графических объектов на коэффициент масштабирования (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Векторный рисунок российского герба, его уменьшенная копия и увеличенный фрагмент

Векторная графика лежит в основе flash-анимации, популярной в настоящее время технологии создания анимации. Эта технология позволяет реализовать движение, плавно изменяя расположение, размер и цвет объектов на рисунке, а также показать плавное превращение одного объекта в другой.

Векторные графические редакторы. Векторные графические редакторы используются для создания и редактирования рисунков, в которых существуют четкие контуры (эмблемы, иллюстрации к книге, визитки и плакаты, этикетки, схемы, графики и чертежи). Так как векторные рисунки состоят из отдельных графических объектов, то они легко редактируются (каждый из объектов может быть перемещен, удален, увеличен или уменьшен и т. д.).

Векторные графические редакторы позволяют рисовать не только плоские, но и объемные объекты: куб, шар, цилиндр и другие. При рисовании трехмерных тел можно устанавливать различные режимы освещенности объекта, материал, из которого он изготовлен, качество поверхности и другие параметры.

Векторными графическими редакторами являются системы компьютерного черчения. При классическом черчении с помощью карандаша, линейки и циркуля производится построение элементов чертежа (отрезков, окружностей и прямоугольников) с точностью, которую предоставляют чертежные инструменты. Использование систем компьютерного черчения позволяет создавать чертежи с гораздо большей точностью. Кроме того, системы компьютерного черчения позволяют измерять расстояния, углы, периметры и площади начерченных объектов (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Система компьютерного черчения Компас

Векторными графическими редакторами являются также системы автоматизированного проектирования, которые используются на производстве, так как обеспечивают возможность реализации сквозной технологии проектирования и изготовления деталей. На основе компьютерных чертежей генерируются управляющие программы для станков с числовым программным управлением, в результате по компьютерным чертежам могут изготавливаться высокоточные детали из металла, пластмассы, дерева и других материалов.

Мощные векторные графические редакторы содержат конверторы, которые позволяют преобразовывать растровые изображения в векторные рисунки.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит различие между растровыми изображениями и векторными рисунками?

2. Какой графический редактор (растровый или векторный) вы будете использовать:
а) для разработки эмблемы организации, учитывая, что она должна будет печататься на маленьких визитных карточках и на больших плакатах;
б) для редактирования цифровой фотографии?

Источник

Урок информатики на тему: «Растровая графика. Интерфейс программы по обработке растровой графики»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Тема: «Растровая графика. Интерфейс программы по обработке растровой графики».

Образовательная – сформировать понятия о растровой графике, растровом графическом редакторе; сформировать умения создавать и редактировать растровые графические изображения.

Развивающая – продолжить развитие познавательных психических и эмоционально-волевых процессов: внимание, память, воображение.

Воспитательная – внимательность, аккуратность, интерес к предмету.

Тип урока: урок формирования новых знаний и умений.

компьютеры с ОС MS Windows;

графический редактор Paint;

Актуализация опорных знаний и практического опыта учащихся.

Мотивация учебной деятельности.

Изучение нового материала.

Закрепление нового материала.

Первичный контроль результатов учебной деятельности.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний и практического опыта учащихся.

С давних времен люди стремились передать свое восприятие мира в виде рисунка, картины. Ребята, обратите внимание на доску (на доске появляются изображения наскальной живописи, картины художников). Первое умение, приобретенное человеком в своей жизни – это умение рисовать. Люди с раннего детства рисуют на бумаге, на асфальте во дворе, на доске в школе, на холсте.

Компьютеры уже достаточно давно вошли в нашу жизнь. Они изменили мир и возможности человека, и в последнее время желающих рисовать все больше привлекает компьютер. Изображения, созданные на компьютере, показываются в динамике или в статике. Преимущество компьютерной графики – возможность видеть, как формируется изображение на всех этапах, и неограниченно осуществлять корректировку.

3. Мотивация учебной деятельности.

Настоящий дизайнер немыслим без художественного образования, должен прекрасно владеть техникой рисунка (карандаш, уголь), графики (акварель, гуашь, карандаш, тушь и др.), живописи (гуашь, акварель, темпера, акрил, масло). Можно ли в современном мире используя компьютер, знания и умения работы с компьютером стать художником, дизайнером не обладая особым талантом? ( Ответы учащихся. )

Компьютер в руках обычного человека может превратиться в послушный инструмент воплощения его художественной мысли — той самой, которую он не может воплотить на бумаге.

Какие же чудесные возможности предоставляет нам современный компьютер, но что было раньше.

Первые вычислительные машины работали с числовыми и символьными данными и не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений.

Программируя память первых электронных машин, построенную на основе ламп, можно было получать узоры. Возникновение компьютерной техники поставило задачу передачи изображения.

Сегодня на уроке мы познакомимся с двумя видами графических изображений: растровое и векторное. Также на уроке будем учиться создавать и редактировать растровое графическое изображение. Итак, ребята открываем тетради, записываем число и тему урока: “Растровая и векторная графика. Растровый графический редактор”. (Учащиеся записывают тему урока в тетради.)

4. Изучение нового материала.

Растровые графические изображения формируются в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке рисунков и фотографий, а также при использовании цифровых фото– и видеокамер. Можно создать растровое графическое изображение непосредственно на компьютере с использованием графического редактора.

Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Совокупность точечных строк образует графическую сетку или растр.

Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки тысяч или даже десятки миллионов цветов, поэтому растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи цветов и полутонов.

Ребята, а как вы думаете, если увеличить число точек изображения, что можно сказать о четкости изображения? (Если увеличить число точек изображения, то четкость изображения повысится, изображение станет более четким.)

Ребята, а как вы думаете, если увеличить размер точек изображения, что тогда можно сказать о четкости изображения? (Если увеличить размер точек изображения, то изображение станет менее четким.)

Растровые изображения очень чувствительны к увеличению или уменьшению (масштабированию). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. При его увеличении увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.

Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы – графические редакторы. Графические редакторы можно использовать для просмотра и редактирования готовых изображений, а также для создания рисунков и чертежей с использованием мыши или графического планшета.

Итак, запишем определение: Графический редактор – это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений.

Наша задача на уроке создать растровое графическое изображение.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки цифровых фотографий и отсканированных изображений, поскольку позволяют повышать их качество путем изменения цветовой палитры изображения и даже цвета каждого пикселя. Можно повысить яркость и контрастность старых и некачественных фотографий, удалить мелкие дефекты изображения (например, царапины), преобразовать черно-белое изображение в цветное и так далее.

Кроме того, растровые графические редакторы можно использовать для художественного творчества путем использования различных эффектов преобразования изображения. Обычную фотографию можно превратить в мозаичное панно, рисунок карандашом или углем, рельефное изображение и так далее.

Сегодня на уроке мы будем работать с растровым графическим редактором Paint.

Разберем подробно структуру окна программы Paint.

Структура окна редактора Paint

5. Закрепление нового материала.

Ребята, я предлагаю вам занять места за компьютерами для выполнения практической работы.

В практической работе нам нужно выполнить следующие задания:

Создать копию экрана Рабочего стола операционной системы Windows и провести редактирование полученного растрового графического изображения:

поместить в центр изображения окружность, нарисованную синим цветом и закрашенную бледно-голубым цветом;

нарисовать внутри окружности три линии разного цвета;

поместить на рисунок надпись “Рабочий стол”.

Ребята, работать мы будем следующим образом: я вам буду показывать, как выполнять каждое действие, а вы внимательно смотрите на экране своего монитора и повторяете за мной. Итак, выполним первое задание практической работы, т.е. получим изображение Рабочего стола и загрузим его в графический редактор.

Поместить в буфер обмена копию экрана в тот момент, когда загружен Рабочий стол, для этого нажать клавишу .

Запустить редактор Paint командой [ Пуск-Программы-Стандартные-Paint ].

Загрузить в редактор Paint изображения из буфера обмена командой [ Правка-Вставитъ ].

В окне редактора появится изображение Рабочего стола, содержащее значки.

Ребята, выполните эти действия.

Рис. 2

Выполним следующее задание: нарисуем окружность.

Рис. 3

5. Последовательно нарисовать с использованием инструмента Прямоугольник три одинаковых по размеру закрашенных прямоугольника (белый, синий и красный), у которых основной цвет и цвет фона совпадают. Повторите на своих компьютерах.

Рис. 4

Создадим в верхней части изображения надпись “Рабочий стол”.

Форматирование текста можно провести, вызвав панель атрибутов текста с помощью команды [ Вид-Панель атрибутов текста ] или контекстного меню. Результатом редактирования будет данное изображение. Повторите на своих компьютерах.

Рис. 5

6. Первичный контроль результатов учебной деятельности.

Предлагаю вам выполнить тестовое задание по сегодняшней теме

a) точек различного цвета – пикселей;
b) элементов – точка, линия, окружность, прямоугольник и др.(графические примитивы).

2. Векторное графическое изображение формируется из.

a) точек различного цвета – пикселей;
b) элементов – точка, линия, окружность, прямоугольник и др.(графические примитивы).

3. Какой тип графики вы будете использовать для разработки схемы, чертежа, эмблемы школы?

a) Растровая графика;
b) Векторная графика.

4. Какой тип графики вы будете использовать для редактирования цифровой фотографии?

a) Растровая графика;
b) Векторная графика.

5. Программа создания, редактирования и просмотра графических изображений называется.

a) Текстовый редактор;
b) Графический редактор;
c) Табличный редактор.

8. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Что нового вы узнали?

Что вам понравилось и какие трудности вы испытали в работе с графическим редактором?

Где вы можете применить полученные знания?

(Учащиеся отвечают на вопросы и делают следующие выводы: Сегодня на уроке мы узнали, что существует два вида компьютерной графики: растровая и векторная. Узнали, что существуют специальные программы для создания и редактирования графических изображений, а также учились создавать и редактировать растровые графические изображения. Нам сегодня понравилось… Мы испытали трудности в …Полученные знания можно применить ….)

Поместить в буфер обмена копию экрана в тот момент, когда загружен Рабочий стол, для этого нажать клавишу .

Запустить редактор Paint командой [ Пуск-Программы-Стандартные-Paint ].

Загрузить в редактор Paint изображения из буфера обмена командой [ Правка-Вставитъ ].

В окне редактора появится изображение Рабочего стола, содержащее значки.

Ребята, выполните эти действия.

Рис. 2

Выполним следующее задание: нарисуем окружность.

Рис. 3

5. Последовательно нарисовать с использованием инструмента Прямоугольник три одинаковых по размеру закрашенных прямоугольника (белый, синий и красный), у которых основной цвет и цвет фона совпадают. Повторите на своих компьютерах.

Рис. 4

Создадим в верхней части изображения надпись “Рабочий стол”.

Форматирование текста можно провести, вызвав панель атрибутов текста с помощью команды [ Вид-Панель атрибутов текста ] или контекстного меню. Результатом редактирования будет данное изображение. Повторите на своих компьютерах.

Рис. 5

Источник