Программное обеспечение компьютерной графики
1.Программное обеспечение компьютерной графики: основные пакеты и их назначение.
Растровая графика
- Adobe Photoshop
Adobe Photoshop ([əˈdəubɪ ˈfəutəʃɔp], Эдо́уби Фо́тошоп) — растровый графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. Этот продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений, и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. Часто эту программу называют просто photoshop (фотошоп). В настоящее время Photoshop доступен на платформах Mac OS и Microsoft Windows. Ранние версии редактора были портированы под SGI IRIX, но официальная поддержка была прекращена начиная с третьей версии продукта.
Несмотря на то, что изначально программа была разработана для редактирования изображений для печати на бумаге (прежде всего, для полиграфии), она все чаще и чаще используется для создания изображений для всемирной паутины. В более ранней версии была включена специальная программа для этих целей — Adobe ImageReady, которая была исключена из версии CS3 за счёт интеграции её функций в сам Photoshop
Photoshop тесно связан с другими программами для обработки медиафайлов, анимации и другого творчества. Совместно с такими программами, как Adobe ImageReady (программа упразднена в версии CS3), Adobe Illustrator, Adobe Premiere, Adobe After Effects и Adobe Encore DVD, он может использоваться для создания профессиональных DVD, обеспечивает средства нелинейного монтажа и создания таких спецэффектов, как фоны, текстуры и т. д. для телевидения, кинематографа и всемирной паутины. Основной формат Photoshop, PSD, может быть экспортирован и импортирован во весь ряд этих программных продуктов. Photoshop CS поддерживает создание меню для DVD. Совместно с Adobe Encore DVD, Photoshop позволяет создавать меню или кнопки DVD. Photoshop CS3 в версии Extended поддерживает также работу с трёхмерными слоями.
Из-за высокой популярности Photoshop, поддержка его формата файлов, PSD, была реализована в его основных конкурентах, таких, как Macromedia Fireworks, Corel Photo-Paint, Pixel image editor, WinImages, GIMP, Jasc Paintshop Pro и т. д.
Photoshop поддерживает ряд цветовых моделей:
1. RGB
2. LAB
3. CMYK
4. Grayscale
5. Bitmap
6. Duotone
- Corel PhotoPaint
Corel PHOTO-PAINT — растровый графический редактор, разработанный канадской корпорацией Corel. Corel PHOTO-PAINT не имеет такой популярности как Adobe Photoshop, но сопоставим с ним по техническим возможностям.
Векторная графика
- Adobe Illustrator Corel Draw Macromedia Flash
Верстка
- QuarkXPress
Веб-мастеринг
- Macromedia Dreamweaver Macromedia HomeStyle
Видео
- Adobe Premiere
3D-редакторы
- 3D Studio MaxM Softimage 3D Мауа
3D Studio MaxM
компьютерная графикаПрограмма создания и обработки трехмерной графики 3D Studio Max фирмы Kinetix изначально создавалась для платформы Windows. Этот пакет считается "полупрофессиональным". Однако его средств вполне хватает для разработки качественных трехмерных изображений объектов неживой природы. Отличительными особенностями пакета являются поддержка большого числа аппаратных ускорителей трехмерной графики, мощные световые эффекты, большое число дополнений, созданных сторонними фирмами. Сравнительная нетребовательность к аппаратным ресурсам позволяет работать даже на компьютерах среднего уровня. Вместе с тем по средствам моделирования и анимации пакет 3D Studio Max уступает более развитым программным средствам.
Softimage 3D
компьютерная графикаПрограмма Softimage 3D компании Microsoft изначально создавалась для рабочих станций SGI и лишь сравнительно недавно была конвертирована под операционную систему Windows NT. Программу отличают богатые возможности моделирования, наличие большого числа регулируемых физических и кинематографических параметров. Для рендеринга применяется качественный и достаточно быстрый модуль Mental Ray. Существует множество дополнений, выпущенных "третьими" фирмами, значительно расширяющих функции пакета. Эта программа считается стандартом "де-факто" в мире специализированных графических станций SGI, а на платформе IBM PC выглядит несколько тяжеловато и требует мощных аппаратных ресурсов.
Мауа
компьютерная графикаНаиболее революционной с точки зрения интерфейса и возможностей является программа Мауа, разработанная консорциумом известных компаний (Alias, Wavefront, TDI). Пакет существует в вариантах для разных операционных систем, в том числе и Windows NT. Инструментарий Мауа сведен в четыре группы: Animation (анимация), Modeling (моделирование), Dynamic (физическое моделирование), Rendering (визуализация). Удобный настраиваемый интерфейс выполнен в соответствии с современными требованиями. На сегодняшний день Мауа является наиболее передовым пакетом в классе средств создания и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров.
2.Растровая и векторная графика. Отличия и области применения. Форматы файлов: перечислить известные форматы файлов, их специфические особенности.
Компьютерная графика подразделяется на:
статичную (неподвижная),
динамичную (анимация, компьютерная мультипликация).
Каждая из которых в свою очередь делится на 2-х мерную и 3-х мерную.
В зависимости от способа формирования изображений, компьютерную графику принято делить на
растровую;
векторную;
фрактальную.
Отдельным предметом считается трехмерная графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве.
Растровая графика - машинная графика, в которой изображение представляется двумерным массивом точек (элементов растра), цвет и яркость каждой из которых задается независимо. Растр (растровый массив) - представление изображения в виде двумерного массива точек, упорядоченных в ряды и столбцы. Для каждой точки растра указывается цвет и яркость. Пиксель - элемент (точка) растра (pixel - сокращение от слов picture element, т. е. элемент изображения), минимальная единица изображения, цвет и яркость которой можно задать независимо от остального изображения. Пиксель - основной элемент, кирпичик всех растровых изображений. Термином пиксель кроме отдельного элемента растрового изображения отображают также отдельную точку на изображении, отдельную точку на экране компьютера, отдельную точку на изображении, напечатанном на принтере. Обычно используют термин
пиксель - при ссылке на отдельный элемент растрового изображения;
видеопиксель - при ссылке на элемент изображения экрана компьютера;
точка - при ссылке на отдельную точку. создаваемую на бумаге.
Достоинства растровой графики.
Растровая графика эффективно представляет реальные образы, т. к. человеческий глаз приспособлен для восприятия мира как огромных наборов дискретных элементов, образующих предметы. Хорошее растровое изображение выглядит реально и естественно.
Растровое изображение наиболее адаптировано для распространенных растровых устройств вывода - лазерных принтеров и др.
Недостатки.
Занимают большой объем памяти.
Редактирование больших растровых изображений, занимающих большие массивы памяти, требуют большие ресурсы компьютера и, следовательно, требуют большего времени.
Трудоемкий процесс редактирования растровых изображений.
При увеличении размеров изображения сильно ухудшается качество.
Применение: обработка фотоизображений, художественная графика, реставрационные работы, работа со сканером.
Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул. По своей сути любое изображение можно разложить на множество простых объектов, как то - контуры, графические примитивы и т. д. Любой такой простой объект состоит из контура и заливки. Основное преимущество векторной графики состоит в том, что при изменении масштаба изображения оно не теряет своего качества. Отсюда следует и другой вывод - при изменении размеров изображения не изменяется размер файла. Ведь формулы, описывающие изображение, остаются те же, меняется только коэффициент пропорциональности. С другой стороны, такой способ хранения информации имеет и свои недостатки. Например, если делать очень сложную геометрическую фигуру (особенно если их много), то размер "векторного" файла может быть гораздо больше, чем его "растровый" аналог из-за сложности формул, описывающих такое изображение.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что векторную графику следует применять для изображений, не имеющих большого числа цветовых фонов, полутонов и оттенков. Например, оформления текстов, создания логотипов и т. д.
Векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой или чертежной графикой. Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы, заполнители (области однотонного или изменяющегося цвета для заполнения частей объектов) и т. п., называются примитивами и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике изображения создаются путем комбинации различных объектов.
Файлы векторной графики могут содержать растровые изображения в качестве одного из типов объектов, представляющего набор инструкций для компьютера, такой растровый фрагмент можно, как правило, только масштабировать, но не редактировать. Существуют программы поддерживающие оба типа объектов и позволяют работать как с растровым так и с векторным изображением одновременно, хотя форматы растровых файлов описывают растровые изображения более эффективно.
Файлы векторной графики могут содержать несколько различных элементов:
наборы векторных команд;
таблицы информации о цвете рисунка;
данные о шрифтах, которые могут быть включены в рисунок.
Сложность векторных форматов определяется количеством возможных команд описания объектов. Векторные форматы файлов могут различаться способом кодирования данных, обладать разными цветовыми возможностями. Цвет объекта хранится в виде части его векторного описания.
Преимущества векторной графики.
Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого устройства вывода (используется максимально возможное количество точек устройства), что позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери качества.
Векторная графика позволяет редактировать отдельные части рисунка, не оказывая влияния на остальные
Векторные изображения, не содержащие растровых объектов, занимают относительно небольшое место в памяти компьютера.
Недостатки.
Векторные изображения выглядят искусственно.
Легко масштабировать, но меньше оттенков и полутонов чем в растровой графике.
Применение: компьютерная полиграфия, системы компьютерного проектирования, компьютерный дизайн и реклама.
Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, т. е. никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким образом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.
Фрактальная графика, как и векторная - вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.
Знания о форматах записи электронных изображений необходимы при их сохранении, передаче, оптимизации использования в различных проектах и программах. Формат отражает функциональные предназначения графических изображений, а также различные способы сжатия графической информации. При выборе формата записи изображения следует обращать особое внимание на совместимость данного формата с разными программами, плотность записи, качество визуализации.
Например, начиная работу над новой web-страницей, приходится прежде всего решать, какие графические элементы будут на ней использоваться и откуда эти элементы можно получить. Многие из них, например кнопки или маркеры списков, можно нарисовать самостоятельно, используя графический редактор. В некоторых случаях можно обходиться вообще без графики, воспользовавшись, например, таблицами с цветным фоном и различными начертаниями шрифтов. Но если есть желание использовать фотографии или другую сложную графику, то приходится потратить некоторое время на поиск файлов с подходящими изображениями, сканирование фотографий или на съемку цифровой камерой. Независимо от того, каким из этих методов приходится пользоваться, рано или поздно будет необходимо сохранить промежуточные результаты обработки или найденные изображения.
На web-страницах применяется в основном растровая графика, но векторные редакторы широко применяются на предварительных этапах подготовки изображений. Они особенно полезны при разработке или корректировке логотипов и других элементов, требующих четкой прорисовки. Так что на различных этапах подготовки изображений приходится преобразовывать графические файлы из одного формата в другой.
Файлы растровых изображений могут иметь большой объем. В полиграфии и других областях, где нет необходимости постоянного переноса изображений с одного компьютера на другой, это не имеет большого значения. В web-дизайне все по-другому. Здесь главное - добиться высокой скорости передачи данных, а файлы большого размера этому вовсе не способствуют. Поэтому для графического оформления сайтов используют форматы, использующие сжатие изображений, которое позволяет уменьшить объем передаваемой информации. Изображения для web-страниц в большинстве случаев сжимаются за счет потери некоторой части информации. Это приводит к различным искажениям, снижающим общее качество изображения.
При подготовке высококачественной графики те или иные виды искажений недопустимы. Если исходное изображение уже содержит те или иные аномалии, то получить качественную картинку при дальнейшем сжатии будет практически невозможно. По этой причине на промежуточных этапах чаще всего используются форматы, не вносящие искажения, а значит, практически не допускающие сжатия без применения внешних архивирующих программ.
Любое графическое изображение сохраняется в файле. Способ размещения графических данных при их сохранении в файле определяет графический формат файла. Различают форматы файлов растровых изображений и векторных изображений.
Растровые изображения сохраняются в файле в виде прямоугольной таблицы, в каждой клеточке которой записанный двоичный код цвета соответствующего пикселя. Такой файл хранит данные и о других свойствах графического изображения, а также алгоритме его сжатия.
Векторные изображения сохраняются в файле как перечень объектов и значений их свойств - координат, размеров, цветов и тому подобное.
Как растровых, так и векторных форматов графических файлов существует достаточно большое количество. Среди этого многообразия форматов нет того идеального, какой бы удовлетворял всем возможным требованиям. Выбор того или другого формата для сохранения изображения зависит от целей и задач работы с изображением. Если нужна фотографическая точность воссоздания цветов, то преимущество отдают одному из растровых форматов. Логотипы, схемы, элементы оформления целесообразно хранить в векторных форматах. Формат файла влияет на объем памяти, который занимает этот файл. Графические редакторы позволяют пользователю самостоятельно избирать формат сохранения изображения. Если вы собираетесь работать с графическим изображением только в одном редакторе, целесообразно выбрать тот формат, какой редактор предлагает по умолчанию. Если же данные будутобрабатываться другими программами, стоит использовать один из универсальных форматов.
В настоящее время существует достаточное количество форматов для записи электронных изображений. В зависимости от вида кодируемой графики их можно разделить на
форматы, хранящие изображение в растровом виде (PSD, GIF, JPG, TIFF, BMP, PCX),
форматы векторной графики (WMF),
форматы, совмещающие оба основных вида графики (растровую и векторную) (CDR, AI, XAR, EPS).
3.Форматы файлов растровой графики: деструктивное, недеструктивное сжатие. Возможности форматов. Поддерживаемые цветовые модели.
Существует несколько десятков форматов файлов растровых изображений. У каждого из них есть свои позитивные качества, которые определяют целесообразность его использования при работе с теми или другими программами. Рассмотрим самые распространенные из них.
• BMP (Windows Device Independent Bitmap)
• PCX
• GIF (CompuServe Graphics Interchange Format)
• PNG (Portable Network Graphics)
• JPEG (Joint Photographic Experts Group)
• TIFF (Tagged Image File Format)
• PSD (Adobe Photoshop )
BMP (Windows Device Independent Bitmap)
Записанный подряд точки
• только RGB,
• поддерживаются индексированные и полноцветные изображения.
PCX –факсовый формат. Разработан фирмой Z-Soft для своего графического редактора PC PaintBrush под операционную систему MS-DOS. Цветовые возможности: 1, 2, 4, 8 или 24- битовый цвет, поддерживается только схема RGB, причем полностью отсутствуют возможности сохранения монохромного изображения в оттенках серого. Всегда применяется сжатие ROB.
GIF (CompuServe Graphics Interchange Format)
Разработан в 1987г.
• использование режима индексированных цветов (не более 256).
• небольшие размеры файлов изображений (алгоритм сжатия без потерь качества LZW)
(карты рисовать в GIF )
• возможность использования режима постепенного проявления изображения (interleaved)
• ограничение формата: цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов.
• Есть возможность создавать анимацию.
PNG (Portable Network Graphics)
Появился на 10 лет позже GIF-а.
• этот формат сжимает изображение без потерь качества (алгоритм Deflate). Растровые изображения сжимаются по горизонтали и по вертикали
• позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности за счет применения дополнительного альфа-канала с 256 градациями серого
• Имеет двумерную чересстрочную развертку (т. е. изображение проявляется постепенно не только по строкам, но и по столбцам)
• хорош для публикации высококачественной растровой графики в Интернете.
• недостаток: он нет возможности создавать анимационные ролики
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
• может хранить только 24-битовые полноцветные изображения.
• JPEG отлично сжимает фотографии, но сжатие происходит с потерями и портит качество
• Формат JPEG пригоден в большинстве случаев только для публикации полноцветных изображений (фотографий) в Интернете.
• Самый распространенный формат
• Есть метаданные (дата, время,…)
TIFF (Tagged Image File Format) - универсальный формат для хранения растровых изображений.
• TIFF широко используется в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества.
• совместимость с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов
• поддерживает маски
RGB(3-и канала)+альфа канал(характеризует прозрачность)
• Сохраняет слои
PSD (Adobe Photoshop )
• Формат PSD является стандартным форматом пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов возможностью хранения слоев (layers).
• сжимает изображения, используя алгоритм сжатия без потерь RLE Packbits
• Формат поддерживает глубины цвета, вплоть до 16 бит на канал (48-битные цветные и 16-битные черно-белые), а также альфа-каналы, слои, контуры, прозрачность, векторные надписи и т. п.
4. Форматы файлов векторной графики: возможности, совместимость, основное предназначение. Форматы верстки: офисные и специализированные форматы, отличия и предназначение.
• AI
• CDR
• WMF
AI (Adobe Illustrator) (не имеет совместимости с другими версиями)
поддерживают практически все программы, связанные с векторной графикой. Этот формат является наилучшим посредником при передаче изображений из одной программы в другую, с РС на Macintosh и наоборот.
высокая стабильность и совместимость с языком PostScript
CDR – рабочий формат пакета CorelDRAW (не имеет совместимости с другими версиями)
• В файлах применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров, поддерживается многостраничность
WMF (Windows Meta-file)
используется для векторных изображений. В него конвертируются векторные изображения, при переносе из программы в программу через clipboard (буфер обмена).
Форматы верстки
• Офисные
MS Word
MS Excel
MS Access
MS PowerPoint
MS Photo Editor
• Специализированные
Adobe Photoshop
Adobe Acrobat
Adobe Illustrator
AutoCAD
CorelDraw
QuarkXPress и другие;
Полиграфические форматы
• Adobe PostScript
• EPS (Encapsulated PostScript)
• PDF (Portable Document Format)
PostScript
• PostScript - язык описания страниц (язык управления лазерными принтерами)
• Файлы этого формата фактически представляют из себя программу с командами на выполнение для выводного устройства.
EPS (Encapsulated PostScript)
• EPS предназначен для передачи векторов и растра в издательские системы, создается почти всеми программами, работающими с графикой.
• EPS поддерживает все необходимые для печати цветовые модели
• может записывать данные в RGB, обтравочный контур, информацию и треппинге и растрах, внедренные шрифты
PDF (Portable Document Format)
• PDF – формат для создания электронной документации, презентаций, передачи верстки и графики через сети.
• все данные в PDF могут сжиматься, причем к разного типа информации применяются разные, наиболее подходящие для них типы сжатия: JPEG, RLE, CCITT, ZIP
• Электронная «распечатка»
Виды сжатия
• CCITT (International Telegraph and Telephone Committie)
• LZW (Lempel-Ziv-Welch)
• Метод сжатия Хаффмана (Huffman)
• JPEG
• RLE (Run Length Encoding)
5. Видео запись: принцип сжатия, линейный и нелинейный монтаж, промежуточное сохранение материалов.
Существует множество систем кодирования светоцветовой информации, воспринимаемой человеком. Большинство методов построено на сложении (вычитании) трех или четырех основных цветов. В частности, CRT-телевизоры формируют изображение путем трех лучевых пушек — красной (Red), зеленой (Green) и синей (Blue) — соответствующая ей цветовая схема называется RGB. Она же используется и в большинстве видеокарт. Популярный режим RGB32 (True-Color 32) на кодирование каждого пикселя расходует по 8 бит, плюс еще 8 бит отводится под канал прозрачности. Итого 3*8+8 = 32.
Нетрудно подсчитать, сколько байт потребуется для кодирования «картинки» с любым разумным разрешением. Такое количество информации очень трудно сохранить и еще труднее передать по радиоканалу. А при проектировании цветных телевизоров перед разработчиками поставили задачу — любой ценой вложиться в полосу пропускания, отведенную для черно-белых телевизоров, в которую RGB никак не желала укладываться. Пришлось пойти на рад хитростей.
Считается, что нормальный человеческий глаз способен распознать около 4 тысяч цветов, в то время как 32-битный RGB дает 4.294.967.296, что намного больше. А сколько же бит действительно необходимо? Прибегнув к логарифмам, нетрудно подсчитать, что 24 бита кодируют 16.777.216 оттенков. Но 24 бита — это все равно очень и очень много. С другой стороны, далеко не все оттенки равнозначны...
Цветоощущенье — подарок природы, появившийся на поздних стадиях эволюции (многие животные его лишены до сих пор), в силу чего глаз гораздо более чувствителен к изменению яркости, чем к положению в спектре (т. е. цветности). Отталкиваясь от этого факта, перед передачей в эфир исходные RGB-сигналы преобразуются в сигнал яркости Y (он же Luminance или Luma) и два цветоразностных сигнала U и V (Chroma), вычисляемых по следующей формуле: Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B, U = R — Y, V = B — Y. Эта формула переводит RGB-сигнал в YUV-форму.
Коэффициенты подобраны с учетом особенной человеческого восприятия: максимум воспринимаемой глазом световой энергии сосредоточено в зеленой (точнее, желто-зеленой) области спектра, поэтому ему выделяется наибольшее количество бит. Как видно, кодирование сигнала происходит с большими потерями, но... это неизбежная плата за узкие полосы пропускания. Радиодиапазон ведь не резиновый, а вещать хотят все...
Естественно, перед выводом на экран приходится осуществлять обратное преобразование: R = Y + U, B = Y + V, G = Y — 0.509U — 0.194V.
Подробнее об этом можно прочитать в любой толковой книге по ремонту и настройке цветных телевизоров или в этом материале.
Какое отношение имеют телевизоры к компьютерам и (тем более!) к сжатию информации? Поскольку сжимать в основном приходится не RGB32, «пожатый» с экрана, а видеоматериал, предназначенный для эфирной трансляции, то в нем уже отсутствует вся информация о 2^32 (два в тридцать второй степени), то есть о 4.294.967.296 оттенках, и потому MPEG-кодеры работают с «телевизионными» цветовыми схемами. В MPEG1 это YUV420 (она же YUV12 и YV12), в которой значение яркости (Y) сохраняется для каждого пикселя, а цветоразностные компоненты (U&V) получаются путем усреднения значений 4 пикселей, образующих матрицу 2x2. На все компоненты отводится по 8 бит, в результате чего на один пиксель приходится 12 бит (отсюда и название). Главным недостатком подобной схемы становится не только низкое цветовое разрешение, но и невозможность работы с черезстрочечным (interlaced) видеоматериалом, т. к. из-за объединения соседних вертикальных линий возникают сильные искажения.
В MPEG-2 используется более продвинутая цветовая схема YUV422 (она же YUY2). Она, как и предыдущая, сохраняет яркостной сигнал (Y) для всех точек, а вот сигнал цветности усредняется у двух соседних пикселей по горизонтали, в результате чего появляется возможность работать с черезстрочечным видеоматериалом, цветовое разрешение возрастает вдвое, а на один пиксель уже приходится 16 бит.
В MPEG-4 кодеках может использоваться как та, так и другая схема. YV12 встречается гораздо чаще, поскольку обладает более высоким сжатием, экономящим 35% бит, по сравнению с YUY2. Кстати, именно по этой причине многие MPEG-4 кодеки первого поколения (такие как DivX, например) не могли работать с черезстрочечным видео, и перед его сжатием приходилось выполнять операцию de-interlaced, что не только требовало времени, приводило к появлению «артефактов», но и ухудшало «сжимаемость». Постепенно разработчики кодеков решили эту проблему. О том, как им это удалось, мы поговорим во второй статье, посвященной проблемам сжатия черезстрочечного видео.
Линейный и нелинейный монтаж
Монтажные системы делятся на две категории: старые линейные комплексы, состоящие из длинного ряда сложных и капризных в работе агрегатов, и нелинейные комплексы, состоящие из компьютера и нескольких устройств ввода/вывода.
Линейный комплекс в его базовой конфигурации представляет собой видеоплейер и видеомагнитофон (стандартно используются два видеоплейера и один магнитофон, иначе невозможно будет делать стандартные эффекты типа микшеров и пр. — Прим. ред.). На плейере хранятся и проигрываются исходные материалы, а на магнитофоне записывается конечный результат. Чтобы выполнить монтаж, вы сначала просматриваете отснятый материал и находите нужный фрагмент, затем переписываете его на видеомагнитофон и переходите к следующему фрагменту.
Если вы выбрали такой метод работы, вам придется работать строго последовательно. Вы не сможете вернуться и сократить или удлинить какую-то сцену или вырезать кусок. Как бы неудобно это ни было, вы обязательно должны закончить полностью работу над одной сценой, а потом приступать к следующей.
Компьютерные (нелинейные) системы позволяют держать весь отснятый материал на диске и в любой момент осуществлять доступ к любой его части (чтобы найти нужный фрагмент, не нужно постоянно мотать пленку туда-обратно). Чтобы построить фильм, вы переносите фрагменты с диска в раскладку по времени Timeline. После этого их можно передвигать, изменять, удлинять или укорачивать, добавлять эффекты, а также разделять видео и звук — и все это, не изменяя информации на диске.
В результате у вас нет необходимости работать строго последовательно. Вы можете слепить на скорую руку вступительную сцену, добавить к ней что-то из середины, потом вернуться к первому кадру и отладить его, и так далее, и тому подобное.
В общем, разница между линейными и нелинейными системами монтажа точно такая же, как между пишущей машинкой и текстовым процессором, — последний дает вам свободу творчества и позволяет работать в удобном для вас стиле и темпе. Вы можете сначала легко наметить ключевые точки фильма, а затем прорабатывать все остальное вокруг них.
6.Зачем используются формат PostScript (PS), EPS, PDF?
Существуют универсальные форматы графических файлов, которые одновременно поддерживают и векторные, и растровые изображения.
Существуют универсальные форматы графических файлов, которые одновременно поддерживают и векторные, и растровые изображения.
Формат PDF (англ. Portable Document Format - портативный формат документа) разработан для работы с пакетом программ Acrobat. В этом формате могут быть сохранены изображения и векторного, и растрового формата, текст с большим количеством шрифтов, гипертекстовые ссылки и даже настройки печатающего устройства. Размеры файлов достаточно малы. Он позволяет только просмотр файлов, редактирование изображений в этом формате невозможно.
• PDF – формат для создания электронной документации, презентаций, передачи верстки и графики через сети.
• все данные в PDF могут сжиматься, причем к разного типа информации применяются разные, наиболее подходящие для них типы сжатия: JPEG, RLE, CCITT, ZIP
• Электронная «распечатка»
Формат EPS (англ. Encapsulated PostScript - инкапсулированный постскриптум) - формат, который поддерживается программами для разных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах. Этот формат позволяет сохранить векторный контур, который будет ограничивать растровое изображение.
• EPS предназначен для передачи векторов и растра в издательские системы, создается почти всеми программами, работающими с графикой.
• EPS поддерживает все необходимые для печати цветовые модели
• может записывать данные в RGB, обтравочный контур, информацию и треппинге и растрах, внедренные шрифты
PostScript
• PostScript - язык описания страниц (язык управления лазерными принтерами)
• Файлы этого формата фактически представляют из себя программу с командами на выполнение для выводного устройства.
7.Какие характеристики имеет векторное изображение? Какие характеристики имеет растровое изображение? Причины выбора триады цветов RGB.
См.2,3
Цветовая модель RGB
компьютерная графика Монитор компьютера создает цвет непосредственно излучением света и использует, таким образом, систему цветов RGB. Поверхность монитора состоит из мельчайших точек (пикселов) красного, зеленого и синего цветов, форма точек варьируется в зависимости от типа электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Пушка ЭЛТ подает сигнал различной мощности на экранные пикселы. Каждая точка имеет один из трех цветов, при попадании на нее луча из пушки, она окрашивается в определенный оттенок своего цвета, в зависимости от силы сигнала. Поскольку точки маленькие, уже с небольшого расстояния они визуально смешиваются друг с другом и перестают быть различимы. Комбинируя различные значения основных цветов, можно создать любой оттенок из более чем 16 миллионов доступных в RGB.
Лампа сканера светит на поверхность захватываемого изображения (или сквозь слайд); отраженный или прошедший через слайд свет, с помощью системы зеркал, попадает на чувствительные датчики, которые передают данные в компьютер так же в системе RGB.
Система RGB адекватна цветовому восприятию человеческого глаза, рецепторы которого тоже настроены на красный, зеленый и синий цвета.
Система CMYK создана и используется для печати. Все файлы, предназначенные для вывода в типографии, должны быть конвертированы в CMYK. Этот процесс называется цветоделением.
Система HSB имеет перед другими системами важное преимущество: она больше соответствует природе цвета, хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком. Многие оттенки можно быстро и удобно получить в HSB, конвертировав затем в RGB или CMYK, доработав в последнем случае, если цвет был искажен.
В RGB для описания цвета используются 24 бита, которые делятся на три группы по 8 бит (то, что называется в Photoshop'е каналами). Одна группа используется для хранения в пикселе величины красного цвета, две другие — зеленого и синего. Они могут дать докомбинаций оттенков. Аналогичным образом в CMYK существуют 4 группы, для описания цвета используются 32 bpp. Alpha-каналы, быстрая маска, маски слоев в Photoshop'е имеют совершенно сходную 8-битовую природу, но носят вспомогательный характер и не влияют на цвет. Обращу внимание, что если RGB имеет стандартные 256 градаций яркости, то в CMYK яркость измеряется в процентах (то есть до 100). Несмотря на большую, чем в RGB цветовую глубину в 32 бита на пиксел, диапазон оттенков CMYK значительно меньше, чем в RGB, так как CMYK является не более, чем имитацией на экране печатных цветов.
8. Укажите формат и параметры сохранения фотографии для печати на струйном принтере. Обоснуйте свое решение, сформулируйте разницу между «разрешениями» изображения и устройств ввода-вывода на всех этапах работы.
PDF, т.к работает с CMY
9. Зачем сканеру глубина цвета 48 бит/канал, если картинка сохранит только 24 бита. Назовите основные характеристики сканера, основные характеристики сканируемого изображения.
Для ясности приведем пример: рассмотрим один из сканеров – планшетник Heidelberg LinoScan. Сканер передает в программу информацию о 14 битах (на канал цвета). Однако разрядность АЦП(матрицы сканера) выше, то есть 14 – это уже чистые биты, по возможности не содержащие шума. Программа Linocolor Elite обрабатывает их, резервируя 16 «рабочих» внутренних бит для выполнения математических операций. Когда изображение окончательно готово, и вы его сохраняете, информация сокращается до 8 бит на канал. Однако эти биты не содержат шумов и получены на основании наиболее точных данных. При необходимости можно сохранять изображение с 16-ю битами на канал, но только во внутреннем формате программы сканирования.
Чаще всего, под словами «внутренняя глубина цвета» подразумевают разрядность данных на выходе АЦП, а «внешняя глубина цвета» – это разрядность данных, которые передаются в компьютер после отсечения шумов. Однако иногда эти цифры путают. Кроме того, для непрофессиональных сканеров никакие 48 бит, написанные на коробке и в технических характеристиках, не гарантируют вам, что цвета будут абсолютно чистыми и максимально насыщенными, ведь эти биты могут содержать сколько угодно шумовых примесей.
Технические характеристики
Оптическое разрешение – очень важная характеристика для любого сканера. Для современных устройств эта величина составляет не менее 600 dpi (подумать только, что когда-то это было доступно лишь профессиональным моделям!) Для профессиональных планшетных сканеров оптическое разрешение составляет не менее 1200 dpi, а для слайд-сканеров – от dpi и выше. Для работы с прозрачными носителями желательно иметь сканер с оптическим разрешением не меньше 1200 dpi.
Динамический диапазон сканера – одна из его главных характеристик, которая в ряде случаев важнее, чем разрешение. Сканер с разрешением 1200 dpi может иметь D=3.0, а может - D=3.6, и если первый вариант пригоден только для оцифровки фотографий, репродукций и т. п, то второй уже можно использовать для профессиональных диапозитивов и негативов. Ключевое понятие здесь - оптическая плотность, которая характеризует черноту (непрозрачность) каждой точки оригинала. Она пропорциональна десятичному логарифму отношения интенсивности света, падающего на оригинал, к интенсивности света, отраженного от оригинала (или прошедшему насквозь в случае пленок). Согласно принятой логарифмической шкале измерения значение 0.0 D соответствует идеально белому (или абсолютно прозрачному) оригиналу, 4.0 D - абсолютно черному (или непрозрачному) оригиналу. Динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близкие по тону оттенки.
Кто-нибудь может сказать: «подумаешь, какая разница – 3,0 и 3,6… не вдвое же». А теперь посчитаем градации яркости по шкале «черное-белое»: для первого значения их число пропорционально 1000, а для второго – 4000. Выходит, что и правда не вдвое, - вчетверо выше точность второго сканера по отношению к тонам! Неудивительно, что и цена двух таких устройств может различаться в разы.
Максимальная оптическая плотность для сканера - это значение оптической плотности оригинала, которую сканер еще отличает от черного. Все детали и оттенки, которые располагаются за этой границей, сканер не сможет распознать. Для фотографий диапазон оптических плотностей ограничен возможностями бумаги и печати и обычно не превышает 2,8 – 3,0 D. Для позитивов эта величина может достигать 3,3 D, а в некоторых случаях даже до 4 D. Для негативов динамический диапазон меньше, чем для слайдов. Использование сканера с недостаточным динамическим диапазоном ведет к неизбежным потерям деталей, причем преимущественно в наиболее оптически-плотных областях, а также к появлению шума в светах и тенях изображения, к более резким тоновым переходам.
Надо заметить, что разные производители указывают данную характеристику по-своему. Одни пишут величину динамического диапазона, а другие – максимальной оптической плотности. На самом деле значение имеют обе величины. Например, для сканера с динамическим диапазоном от 0,1 до 3,4 значение максимальной оптической плотности будет 3,4 D, а величина самого диапазона 3,4-0,1=3,3 D. Однако ясно, что если оригинал имеет распределение оптических плотностей 0,7 - 4,0 D, то сканер не различит детали, соответствующие плотностям 3,3 – 4,0, хотя диапазон оптических плотностей оригинала и равен динамическому диапазону сканера. Кроме того, разные фирмы вычисляют динамический диапазон своих сканеров по-разному, а некоторые просто указывают теоретически возможный предел (он определяется разрядностью CCD-матрицы сканера и зачастую превышает реальные возможности аппаратуры).
Чем выше разрядность сканера, тем выше детализация вводимого сканером изображения. Есть и 30-битные, и 48-битные устройства. Однако что означают слова «внешняя / внутренняя глубина цвета», встречающиеся в проспектах и на коробках сканеров? Есть 4 значения, и все они имеют непосредственное отношение к разрядности сканера. Это внутренняя разрядность сканера, внешняя разрядность сканера, внутренняя разрядность программы сканирования и внешняя разрядность программы сканирования. Попробуем разобраться.
Внутренняя разрядность сканера - это битность главных компонентов считывающей системы: ПЗС-матрицы, считывающей аналоговый сигнал, и АЦП, преобразующего этот сигнал в цифру.
Однако если мы рассмотрим выборку, полученную на выходе АЦП, то младшие биты неизбежно будут «шумящими».
Глубина цвета на выходе сканера – внешняя разрядность сканера - не всегда соответствует разрядности на выходе АЦП. В младших моделях сканеров может использоваться вся информация с АЦП, в том числе и все «шумящие» биты, либо шумовые биты отсекаются, но не полностью. В профессиональных моделях информация оптимизируется максимально – отсекаются все шумовые биты, и сканер передает в программу только «чистый цвет». Кроме того, в некоторых профессиональных моделях слайд-сканеров для уменьшения шумов используется многопроходное сканирование.
На следующем этапе данные, полученные компьютером от сканера, обрабатываются и сохраняются программой сканирования. Внутренняя разрядность программы сканирования может превышать разрядность полученных от сканера данных. Это повышает точность всех выполняемых программой сканирования операций. И последняя цифра – внешняя разрядность программы сканирования, с которой программа может сохранять данные.
10.Формат Adobe PDF. Возможности, назначение, области применения.
Формат PDF (англ. Portable Document Format - портативный формат документа) разработан для работы с пакетом программ Acrobat. В этом формате могут быть сохранены изображения и векторного, и растрового формата, текст с большим количеством шрифтов, гипертекстовые ссылки и даже настройки печатающего устройства. Размеры файлов достаточно малы. Он позволяет только просмотр файлов, редактирование изображений в этом формате невозможно.
• PDF – формат для создания электронной документации, презентаций, передачи верстки и графики через сети.
• все данные в PDF могут сжиматься, причем к разного типа информации применяются разные, наиболее подходящие для них типы сжатия: JPEG, RLE, CCITT, ZIP
• Электронная «распечатка»
PDF предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат для создания электронной документации, презентаций, передачи верстки и графики через сети. PDF-файлы создаются путем конвертации из PostScript-файлов или функцией экспорта ряда программ. Photoshop и Illustrator могут создавать одностраничные файлы PDF. Illustrator 8, как это ни странно для программы Adobe, имеет проблему со встраиванием шрифтов. Photoshop же выпускает PDF отличного качества. Многостраничные PDF могут создавать InDesign, FreeHand 7-9, PDFWriter и Acrobat Distiller некоторые другие программы. PDFWriter работает как виртуальный принтер. Он не основан на PostScript и не может корректно обрабатывать графику, PDFWriter предназначен для быстрого изготовления простых текстовых документов. У него наблюдается та же проблема со встраиванием шрифтов, что и у Illustrator'а. FreeHand, так же, не может внедрять шрифты. Самые надежные и максимально близкие к оригиналу PDF создает из PostScript и EPS-файлов программа Acrobat Distiller, поставляемая в пакете Adobe Acrobat и вместе и PageMaker'ом.
PDF первоначально проектировался как компактный формат электронной документации. Поэтому все данные в нем могут сжиматься, причем к разного типа информации применяются разные, наиболее подходящие для них типы сжатия: JPEG, RLE, CCITT, ZIP (похожее на LZW и известное еще как Deflate). Программа Acrobat Exchange 3 (которая в 4-й версии стала называться просто Acrobat 4.0) позволяет расставлять гиперссылки, заполняемые поля, включать в файл PDF видео и звук, другие действия.
компьютерная графика Метод сжатия CCITT (International Telegraph and Telephone Committie) был разработан для факсимильной передачи и приема. Является более узкой версией кодирования методом Хаффмана. CCITT Group 3 идентичен формату факсовых сообщений, CCITT Group 4 - формат факсов, но без специальной управляющей информации.
Файл PDF может быть оптимизирован. Из него удаляются повторяющиеся элементы, устанавливается постраничный порядок загрузки страниц через web, с приоритетом сначала для текста, потом графика, наконец шрифты. Обратите внимание, когда повторяющихся элементов нет, файл, после оптимизации, как правило, несколько увеличивается.
PDF все больше используется для передачи по сетям в компактном виде графики и верстки. Он может сохранять всю информацию для выводного устройства, которая была в исходном PostScript-файле. Это касается PDF версий 3 и 4. Однако, в 3 версия не может включать сведения о треппинге, некоторые другие специфические данные (DSC, например), не использует цветовые профили. Все это возмещено в 4-й версии, используйте ее, если есть возможность.
11. Каким образом сжимает передаваемую информацию факс? Назовите и опишите известные алгоритмы сжатия.
Факс — это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Название "факс" произошло от слова "факсимиле" (лат. fac simile — сделай подобное), означающее точное воспроизведение графического оригинала (подписи, документа и т. д.) средствами печати. Модем, который может передавать и получать данные как факс, называется факс-модемом.
Виды сжатия :
· CCITT (International Telegraph and Telephone Committie)
· LZW (Lempel-Ziv-Welch)
· Метод сжатия Хаффмана (Huffman)
· JPEG
· RLE (Run Length Encoding)
