Основы графической информации — это основы всей совокупности информации, нанесенной на самые разные носители, такие как, бумага, пленка, компьютерные файлы так далее.
Введение
Отображение данных на экране компьютерного монитора в графическом формате впервые было осуществлено в пятидесятых годах прошлого века на больших ЭВМ, которые применялись в научных и военных разработках. С той поры графический метод представления данных является обязательной составляющей практически всех компьютерных систем, а особенно персональных компьютеров. Графический интерфейс пользователя в настоящее время считается обязательным стандартом для программного обеспечения различных классов, включая и операционные системы.
Хотя компьютерная графика выступает только лишь как инструмент, ее структурная организация и методики базируются на современных достижениях фундаментальных и прикладных наук, таких как, математика, физика, химия, биология, программирование, статистика и многих других. Это утверждение является справедливым как для программного, так и для аппаратного обеспечения, предназначенного для формирования и модификации изображений на компьютере. По этой причине компьютерная графика считается одной из самых быстро развивающихся направлений информатики и часто является «локомотивом», который тянет за собой всю компьютерную индустрию.
Основы графической информации
Есть специальная область информатики, которая занимается изучением методов и средств формирования и обработки изображений при помощи программно-аппаратных вычислительных комплексов, и это компьютерная графика. Она должна охватывать всю совокупность видов и форм отображения изображений, которые доступны для восприятия людьми либо на дисплее, либо в форме копии на внешних носителях, то есть, на бумаге, кинопленке, ткани и других.
Без компьютерной графики уже не может обходиться не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация информационных данных используется сегодня в самых различных областях деятельности человека. В качестве примера можно привести медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и иных данных), создание моделей тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.
В зависимости от метода создания изображений компьютерная графика подразделяется на следующие виды:
- Растровая графика.
- Векторная графика.
- Фрактальная графика.
В качестве отдельного предмета выступает трехмерная (3D) графика, которая изучает приемы и методики формирования объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Обычно в ней могут сочетаться векторный и растровый способы создания изображений.
Особенности цветового охвата характеризуются такими понятиями, как черно-белая и цветная графика. На специализацию в некоторых сферах могут указывать наименования отдельных подразделов, которые относятся к инженерной графике, научной графике, Web-графике, компьютерной полиграфии и прочих. На стыке компьютерных, телевизионных и технологий кино появилась и начала стремительно развиваться относительно новая область компьютерной графики и анимации.
Отдельное место в компьютерной графике занимает сфера развлечений. Возникло даже такое понятие, как методика графического представления данных. Рынок игровых программ обладает оборотом во многие миллиарды долларов и часто способен инициализировать следующий этап усовершенствования графики и анимации.
Для растровых изображений, которые состоят из точек, особой важностью обладает понятие разрешения, отражающее число точек, имеющихся на единице длины. При этом существуют следующие трактовки разрешения:
- Разрешение, используемое в оригинале.
- Разрешение, установленное на экранном изображении.
- Разрешение, установленное при распечатке изображения.
Разрешение оригинала может измеряться в точках на дюйм и определяется требованиями к качеству изображения и размеру файла, методами оцифровки или способом формирования исходной иллюстрации, избранным форматом файла, а также и иными параметрами. В общем варианте существует следующее правило, которое гласит, что чем выше требования к качественным показателям изображения, тем выше обязано быть разрешение оригинала.
Для экранной копии изображений элементарная точка растра называется пикселем. Размер пикселя может варьироваться согласно выбранному экранному разрешению (из допустимых стандартных значений), разрешению оригинала и масштабу отображения. Мониторы, на которых выполняется обработка изображений, с диагональю 20-21 дюйм (профессионального класса), обычно способны обеспечить стандартные экранные разрешения от 640x480, до 1920x1600 точек на дюйм.
Для экранных копий хватает разрешения 72 точки на дюйм (dpi), для печати на цветном или лазерном принтере достаточно 150-200 dpi. Размер точки растрового изображения как на твердой копии (бумага, пленка и так далее), так и на экране дисплея может определяться примененным методом и параметрами растрирования оригинала. При выполнении растрирования на оригинал должна условно накладываться сетка линий, ячейки которой формируют компонент растра. Частота сетки растра может измеряться количеством линий на дюйм и именуется линиатурой.
Размеры точки растра определяются для всех компонентов и зависят от интенсивности тона в данной ячейке. Чем больше уровень интенсивности, тем плотнее должен заполняться компонент растра. То есть, когда в ячейку попадает абсолютно черный цвет, то размер точки растра должен совпадать с размером компонента растра. В случае абсолютно белого цвета величина заполнения должна составлять нуль процентов. Обычно величина заполнения компонента при печати может составлять от трех до девяноста восьми процентов. Причем все точки растра обладают одинаковой оптическую плотность, в идеале близкой к абсолютно черному цвету.
