Grafika komputerowa

Grafika komputerowa
Ryszard Tadeusiewicz Fot. Naukowiec AGH, absolwent myślenickiego LO

Rozpoczynając kolejny rok obecności na łamach Gazety Myślenickiej zacznę od życzeń dla wszystkich PT Czytelników, by ten nowy rok był dla Państwa pod każdym względem udany i szczęśliwy. A gdy będziecie wysyłać jakąś korespondencję – to nie zapomnijcie dodać do wysyłanych listów, emaili czy nawet sms noworocznych życzeń. Bo dobrych życzeń nigdy nie ma za dużo! No i dodajcie do tych życzeń jakiś ładny obrazek. I właśnie o obrazkach chcę tu dzisiaj opowiedzieć.

Obcując z cyfrowymi wiadomościami poprzez komputer, tablet albo smartfon przyzwyczailiśmy się już do tego, że informacji tekstowej towarzyszy z reguły jakiś obraz. Łatwość pozyskiwania cyfrowych zdjęć powoduje, że jest ich pełno w Internecie, a zwłaszcza w portalach społecznościowych (Facebook, Instagram, Twitter itp.). Wykorzystanie cyfrowego zdjęcia nie wymaga praktycznie żadnego wysiłku, więc wszyscy stale to robią i stało się to właściwie banalne. Natomiast „wyższa szkoła jazdy” zaczyna się, gdy chcemy sami stworzyć ilustrację będącą obrazem albo rysunkiem czegoś, czego się sfotografować nie da, bo jest wytworem naszej wyobraźni. Trzeba się wtedy posłużyć grafiką komputerową, a do tego potrzebna jest odrobina wiedzy. I taką właśnie odrobinę wiedzy chcę przekazać w tym felietonie.

Oczywiście to nie jest dysertacja dla profesjonalistów, tylko garść informacji dla amatorów!

Najpierw warto odnotować, że obrazy generowane, przetwarzane i rozsyłane przez komputery są dwojakiego rodzaju: rastrowe albo wektorowe.

Obraz rastrowy składa się z mozaiki punktów (tzw. pikseli). Im więcej tych pikseli – tym większa jest jego rozdzielczość, czyli liczba szczegółów, jakie da się zobaczyć na obrazie. Rozdzielczość mierzy się w jednostkach DPI – czyli liczba punktów (kropek) na jeden cal rozmiarów zdjęcia. Warto zauważyć, że chociaż na całym świecie używa się metrów i centymetrów, to jednak w wielu dziedzinach techniki używa się wymiarów w calach.

Z rozdzielczością nie trzeba przesadzać, bo od liczby pikseli zależy też wielkość zajmowanej pamięci w komputerze lub smartfonie a także czas potrzebny na transmisję, gdy się obraz chce gdzieś przesłać. Przyjmuje się, że przyzwoita rozdzielczość to 300 DPI. Stosowanie większej rozdzielczości uzasadnione jest jedynie w specjalnych zastosowaniach.

Obok rozdzielczości cechą charakteryzującą obraz rastrowy jest głębia koloru. Mierzy się ją, określając ile bitów jest przeznaczonych do zapisania jednego piksela. W obrazach barwnych w każdym pikselu trzeba zapisać intensywność trzech podstawowych barw: czerwonej, zielonej i niebieskiej (RGB). Składając te trzy składniki można uzyskać dowolny kolor i dowolną jasność piksela. Zwykle zadowalamy się 24-bitową głębią koloru, chociaż stosuje się też głębię 32-bitową. Wtedy każdą składową układu RGB zapisuje się w osobnym bajcie i komputer może odtworzyć prawie 17 milionów różnych barw.

Grafika rastrowa ma swoje zalety i dlatego jest często stosowana. Jednak ma ona też wady: gdy chcemy powiększyć obraz, żeby dokładniej obejrzeć szczegóły, to powiększony obraz traci ciągłość i rozpada się na kolekcję osobno widocznych punktów. Mówimy, że obraz jest „ziarnisty”. Niestety nie ułatwia to oceny szczegółów obrazu, a przeciwnie – czyni go właściwie nieczytelnym.

Wady tej nie ma grafika wektorowa. Obrazy są w niej zapisywane w pamięci komputera jako kolekcje parametrów obiektów, nazywanych także prymitywami graficznymi. Pojedynczy obiekt można zwykle zapisać bardzo oszczędnie. Na przykład chcąc zapisać na obrazie trójkąt wystarczy zapisać współrzędne jego wierzchołków, oraz informację, że mają one być łączone za pomocą prostych odcinków. Przy grafice wektorowej dowolne powiększanie obrazu nie pogarsza jego jakości, więc stosuje się to między innymi w pracach inżynierskich dla zapisu rysunków technicznych. W tych zastosowaniach obrazy wektorowe mają mniejszą objętość i są korzystniejsze od rastrowych.

Ale dla uzyskania obrazu o tak zwanej jakości fotorealistycznej potrzeba w grafice wektorowej bardzo dużo obiektów, w wyniku czego mają one większą objętość od rastrowych, a w dodatku wytworzenie obrazu wektorowego jest trudniejsze, niż rastrowego, więc tę technikę stosuje się rzadziej.

Oglądając ten numer Gazety na ekranie komputera mamy wyłącznie obrazy rastrowe, ale gdy chcemy pobrać herb Myślenic – to można go uzyskać w formie grafiki wektorowej.

Teraz już wiemy, na czym polega różnica!