Rasterska grafika Flashcards
Рачунарска графика
подразумева графику креирану помоћу рачунара. Обухвата
стварање, чување и обраду сликовног садржаја.
Апликацијски модел
прикупља све податке и објекте који треба да буду
приказани на екрану као и везе међу њима.
Апликација
креира апликацијски
модел и комуницира са њим да би се сачували подаци о објекту. Она обрађује
кориснички унос и производи излаз слањем наредби графичком систему
Графички систем
прима наредбе за приказ графичких објеката од апликације,
преноси наредбе корисника апликацији и приказује објекат на излазу.
Приказни систем је задужен за приказ слике на екрану. Састоји се од:
● Видео контролера - прилагођава и приказује слику на екрану
● Меморије - чува слику која се приказује
● Графичког процесора - додатни процесор
● Излазних уређаја - служе за приказ слике
Према динамичности приказа разликујемо:
● Интерактивну графику - динамични приказ и активно учешће корисника у
стварању и измени слике при чему су резултати одмах видљиви
● Неинтерактивну графику - статични приказ
Према димензионалности на:
● 2Д графику
● 3Д графику
Према основним градивним елементима слике се деле на:
● Векторску (објектну) графику - градивни елементи су објекти који се
описују математичким формулама, а промена величине слике је лака без
губитка квалитета
● Растерску (битмап) графику - основни градивни елемент слике је пиксел
Растерске слике су одређене:
● Бројем пиксела - дефинише се хоризонтално и вертикално
● Резолуцијом - може бити просторна и амплитудна; изражава се у
пикселима, што је она већа то су пиксели мањи и приказује се више детаља
● Бројем канала - колико различитих боја је могуће приказати на слици
Резолуција:
Код монитора се резолуција означава са PPI,
код скенера SPI,
а код штампача као DPI или LPI.
Просторна интеграција
Просторна интеграција је особина људског ока да довољно мале пикселе не види као засебне елементе већ као целину
При промени резолуције квалитет се неће нарушити ако се задржи број пиксела чиме се димензије смањују.
Амплитудна резолуција или дубина бита
је број бита који се користи за опис боје једног пиксела.
Ако се број бита означи са N укупан број тонова који се могу репродуковати једним пикселом је 2N
Са смањењем дубине бита долази до
појаве лажних контура и нарушавају се тонски прелази. Граница прихватљивог је 6 бита.
Ако слика има више канала боје број бита се изражава укупно или по
каналу боје.
У пракси се обично користе слика са 8 бита по каналу боје
Према броју боја које могу репродуковати растерске слике се деле на:
● Бинарне - 1 битне / 1 канал боје
● Слике сиве скале - више-битне / 1 канал боје
● Слике у боји - више-битне / више канала боје
Сваки пиксел је одређен:
позицијом и вредношћу.
Позиција се дефинише у односу на координатни почетак.
Код позиције битне релације су суседност, повезаност, региони и границе.
Један пиксел укупно има 8 суседа који се означавају са N8(p).
Пиксели се граниче ако су суседни и ако њихове вредности одговарају неком захтеву сличности. У складу са типом суседа постоји:
● 4-граничност
● 8-граничност
● m-граничност
Регион је
подскуп пиксела слике који се састоји од повезаних пиксела.
Граница
региона је:
сет пиксела региона која има један или више суседа који не припадају
региону.
Вредност пиксела
одређује његову боју на слици. Она се дефинише у зависности
од броја бита слике, па тако 1 битне слике имају 2 вредности (црну (0) и белу (1)), 8 битне слике имају 256 вредности (од црне (0) до беле (255))
Матрица је
За бинарне слике матрица има две димензије. Слике у боји имају више
канала боје па се снимају у 3д матрицама, где трећа димензија представља канале слике.
Палета боја је:
Скуп боја који се може наћи на слици
Предност коришћења индексног режима је:
уштеда меморије.
Транспарентност је
могућност да се на слици види слој који се налази испод
датог пиксела/слоја. Пиксели могу бити потпуно транспарентни,
полутранспарентни или непрозирни. Ова особина се назива опацитет (opacity) и изражава се у рангу 0-100%.
Начини мешања (blending modes).
Поред опацитета на слојеве се могу применити и
различити алгоритми који дефинишу на који начин ће се пиксели понашати
Растерске слике се могу добити:
- Директно у програмима
- Растеризацијом векторских слика
- Дигитализовањем аналогних слика
Растеризацијом се одређује
да ли на месту неког пиксела треба исцртати објекат
или не. Овај процес врше растер алгоритми
Неки од захтева за растеризацију
линија су
да линије морају имати прецизно дефинисане крајеве и константну
дебљину, дебљина линије не сме зависити од дужине и нагиба линије
Основни
начини за формирање линија су:
● Основни икрементални алгоритам - BIA - примењује се ако је позиција
пиксела дефинисана целим бројем и ако се пиксели не преклапају, а рачуна се на основу једначине праве; његова мана је грешка која се јавља приликом заокруживања
● Бресенхамов алгоритам - користи целобројну аритметику
Најбитнији део система снимања је
сензор који је осетљив на светло
Сензор срећемо у форми
траке и матрице.
Код снимања слике једним сензором значајан елемент
фотодиода код које је излазни напон сразмеран упадном зрачењу
Код сензора у форми траке
сензорски елементи су распоређени по једној оси. Кретање се врши нормално у односу на траку па се тако покривају обе осе.
Када имамо матрични сензор тада
кретање сензора није потребно. Квалитет снимања зависи од квалитета сензора.
Дигитализација вредности координата слике се назива
узорковање
Резултат узорковања је
слика која се састоји од мреже пиксела
Узорковање је одређено
просторном резолуцијом
Дигитализација амплитудних вредности назива се
квантизација
Резултат квантизације је
вредност пиксела у одређеном опсегу.
Квантизација је одређена дубином бита.
Дигитална слика треба да поседује
све детаље који постоје на аналогној слици.
Теорема каже да
фреквенција узорковања мора бити бар 2 пута већа од највеће
фреквенције аналогног сигнала.
Ако овај услов није задовољен може доћи до грешака као што су ефекат назубљења или моире ефекат
Ефекат назубљења се
јавља ако
густина матрице пиксела није довољна за приказ финих детаља.
Линије које би требало да буду праве изгледају назубљене
Моире ефекат је
приметан код
слика високе фреквенције и манифестује се као шара преко
површине слике
Проблем назубљавања се решава
убацивањем пиксела различитог нивоа осветљености око линија чиме се ствара илузија глатке линије - anti-aliasing.
Постоје 2 методе за корекцију назубљености:
- Prefiltering - третира пиксел као површину; боја пиксела се одређује на
основу тога колику површину пиксела заузима објекат и ивице се боје
нијансама које су светлије од централног дела објекта - Postfiltering - слика се рендерује на већој резолуцији од оне која је
коришћена приликом дигитализације; веома рачунарски захтевно
Грешка која се јавља услед квантизације је
постеризација или ефекат лажних контура. Она се јавља кад је број нивоа сиве скале недовољан за опис тонских прелаза слике. Ефекат постеризације се може кориговати дитеровањем.
Генерисање дигиталних растерских слика се постиже
дигитализацијом аналогних слика или снимањем објекта дигиталним апаратом
Скенер је уређај за
дигитализацију фотографија, цртежа и филмова. Постоје ручни, равни и
ротациони скенери
Главне особине скенера су:
● Резолуција (просторна) - може бити хоризонтална и вертикална; у
спецификацијама се обично наводи оптичка (стварна, физичка резолуција -
битна за квалитет скенирања) и интерполирана (постиже се софтверски)
● Дубина бита - већи број бита значи више нијанси које се могу приказати
● Динамички опсег - могућност репродукције контраста; разликa између
најтамније и најсветлије боје коју је уређај у стању да детектује