Exista doua tipuri de grafica : 1. Grafica vectoriala 2 ...Imaginile optime pentru comprimare prin...

Editare foto – tutorial pentru clasa a VIII a 2016 Prelucrarea datelor reprezentand imagini cuprinde trei arii:

1. grafica ("graphics"), 2. prelucrarea imaginilor ("image processing") 3. recunoasterea formelor din imagini ("pictorial pattern recognition").

Grafica: generarea imaginilor din informatii nonimagini. Aplicatii: reprezentarea grafica

a unei functii sau set de date experimentale, generarea de imagini pentru programe jocuri, producerea de scene din programele simulatoare de zbor, arta pe calculator, animatia computerizata.

Prelucrarea imaginilor: atat intrarea cat si iesirea (rezultatul) sunt imagini.

Aplicatii: sisteme de transmisie a imaginilor (cu tehnici de inlaturare a zgomotelor si compactare a datelor), imbunatatirea imaginilor subexpuse sau neclare (cu tehnici de imbunatatire a contrastului), modificarea drastica a imaginilor (schimbarea iluminarii, modificarea contururilor unor obiecte), crearea unei imagini noi dintr-un set de imagini existente (exemplu: in medicina, obtinerea reprezentarii unor organe interne din imagini cu raze x sau scintigrafice).

Recunoasterea formelor din imagini: producerea fie a unei descrieri a imaginii de

intrare sau asignarea imaginii la o clasa particulara. Aplicatii: sistem de sortare a corespondentei (detecteaza si identifica cifrele codului postal de pe plic), sistem de diagnostic medical (detecteaza anumite anomalii de pe radiografii sau alte imagini medicale) etc.

Exista doua tipuri de grafica :

1. Grafica vectoriala

2. Grafica raster.

Toate imaginile computerizate sunt impartite in doua tipuri de baza: imagini raster (cunoscute si

sub numele de bitmap) si imagini vector. In unele cazuri este recomandata folosirea de imagini vectoriale, iar in altele imagini bitmap, in functie de natura proiectului. Alteori, cele doua formate pot fi folosite impreuna. O intelegere a avantajelor si limitarilor fiecarei tehnologii si relatia dintre ele va duce la o utilizare optima a acestora.

Editare foto – tutorial pentru clasa a VIII a 2016

Ce este si cum arata o imagine raster ( bitmap ) ?

Imaginile raster sunt create de aparatul digital de fotografiat (poze) ori prin scanare sau pe calculator in

diferite programe precum Adobe Photoshop. Imaginile raster sunt compuse dintr-o multitudine de pixeli unul langa altul. Rezolutia unei imagini raster sau a unei imagini scanate se exprima in termeni de puncte pe inch sau dpi. Rezolutia unui scanner sau printer este de asemenea masurata in puncte pe inch.

O imagine raster este complexa din punctul de vedere al efectelor aplicate, retusari, variatiuni de culori,

etc. Pentru a reproduce cu exactitate un fisier de imagine raster, softul de grafica trebuie sa tina evidenta unei cantitati mari de informatie, printre care localizarea exacta si culoarea fiecarui pixel din combinatia de pixeli. Aceasta are ca rezultat fisiere de dimensiuni uriase pentru grafica raster. Rezolutiile mai mari (dpi) si adancimea mai mare a culorilor dau fisiere mai mari.

Cand se creeaza si se scaneaza imagini raster, dimensiunea fisierului devine o problema serioasa, deoarece fisierele mari tind sa faca procesorul computerului dvs. si hard-drivul sa lucreze suplimentar. Tranferarea fisierelor mari (de peste 1 megabyte) prin internet necesita o conexiune de internet rapida de ambele parti pentru a se putea incarca sau descarca in timp util.

Proiectele raster au extensiile: BMP, GIF, JPEG, JPG, PNG, PICT (Macintosh), PCX, TIFF, PSD (Adobe Photoshop)

O imagine este un tablou bidimensional de pixeli, denumit şi rastru.

Fiecare linie din imagine se numeste linie de scanare.

Pentru a înţelege mai bine modul în care sunt stocate imaginile în fişiere trebuie studiat în primul

rând modul în care sunt stocate culorile pixelilor în memoria video şi principalele componente ale unei

imagini.

Culoarea fiecărui pixel este reprezentată printr-una dintre următoarele metode:

Dacă imaginea este monocromă, culoarea fiecărui pixel este exprimată printr-un bit, 1 sau 0.

Pentru o imagine true color, culoare fiecărui pixel este exprimată în valori de intensitate pentru

fiecare dintre culorile fundamentale (RGB). De obicei, fiecare componentă a unei culori este reprezentată pe

un octet. Rezultă 256 de nivele pentru fiecare dintre componente. În acest caz sunt necesari câte 3 octeţi

pentru fiecare pixel şi rezultă posibilitatea utilizării a 16 777 216 combinaţii de culoare.

Pentru o imagine bazată pe o paletă de culori, valoare fiecărui pixel este interpretată ca fiind un

index într-un tabel cu valori RGB (paleta de culori sau colormap). Numărul de biţi necesar pentru stocarea

culorii unui pixel depinde de numărul de culori din paletă. Dimensiunile obişnuite ale paletelor de culori

sunt 16 (4 biti / pixel) şi 256 (8 biţi / pixel).

Figura 1 exemplifică câteva dintre componentele unei imagini:


Matrice de

pixeli

Înălţime

Lăţime

Pixelii (contractie de la PICture ELement) pot fi asemuiti cu placile de faianta de pe un perete. Ca si acestea din urma, pixelii sunt dispusi in randuri suprapuse pentru a "acoperi" formatul imaginii. La afisarea pe ecran sau la imprimare, mai multi pixeli sunt afisati pe unitatea de lungime. Pentru a avea impresia de detalii bine definite, pentru monitoarele calculatoarelor se afiseaza aproximativ 72 pixeli / inch iar pentru imprimare pe hartie 100 pixeli / cm sunt suficienti. In functie si de imaginea afisata, rezolutiile pot fi mai reduse, dar, mai jos de o anumita limita (rezolutie) imaginea capata aspect urat, cu liniile frante in dinti de ferastrau (aliasing).

Pentru imaginile alb-negru, deoarece ochiul uman nu poate distinge mai mult de 200 nuante de gri, s-a considerat ca 256 (2^8) este cel mai apropiat numar care satisface aceasta situatie, de aceea, imaginile alb-negru sunt condificate cu 8 biti pentru fiecare pixel.

In privinta imaginilor color, ochiul uman poate distinge cateva milioane de nuante de culori. Imaginile digitale stocheaza informatii despre culorile de baza (rosu, verde si albastru, in engleza red, green si blue, adica RGB). Atribuind fiecarei culori de baza 256 nuante posibile, cele trei culori de baza pot genera peste 16 milioane nuante de culori, substantial mai mult decat poate diferentia ochiul uman. Asadar, imaginile color au, pentru fiecare pixel, cate 3 bytes (24 biti). Exista si versiuni de fisiere care stocheaza 12 biti / culoare (si in total 36 biti/pixel) sau chiar 16 biti / culoare (in total 48 biti/pixel) dar acestea au utilizari mai reduse. Avind in vedere aceste standarde, pentru o fotografie de 6 MPx (rezolutie depasita de majoritatea camerelor foto digitale actuale), avem 6 milioane de pixeli x 3 bytes/pixel, adica 18 MB! Enorm! Cu fisiere de asemenea dimensiuni, fotografia digitala ar fi avut un cu totul alt impact.

De aceea s-a impus utilizarea unor metode de compresie ale imaginilor digitale. De ce dorim imagini comprimate? O prima limitare este determinata chiar de avantul pe care l-au luat in acesti ani camerele foto digitale. Frenezia cu care se fotografiaza digital in aceasta epoca, produce cateva mii de


imagini anual pentru fiecare utilizator, imagini care "mananca" rapid spatiul de pe hard-disk-urile calculatoarelor personale, char si a celor bine "dotate". Daca vrem ca imaginile noastre sa fie afisate pe internet, acestea trebuie transmise in retea si, de acolo, vizitatorul sau destinatarul le descarca prin navigatorul sau de internet. O a doua limitare, severa, este impusa de viteza de descarcarea care se face cu o viteza mica (cativa kb pe secunda); un fisier foarte mare se descarca greu si pune la incercare rabdarea vizitatorului.

DESCRIEREA CATORVA FORMATE CURENTE

JPEG JPEG este un algoritm de compresie, propus de Joint Photographic Expert Group (J.P.E.G.) si care a fost destinat comprimarii imaginilor alb-negru sau color luate din realitate. Algoritmul de comprimare se bazeaza pe sensibilitatea crescuta a ochiului uman la variatiile mici de luminanta si sensibilitatea mai redusa la variatiile mici de culoare. In aceasta idee, algoritmul acorda mai multa atentie - deci mai multi bytes, pentru modificarile fine de luminanta si o pondere mai mica pentru culoare, intrucat imaginea comprimata este destinata observarii de catre oameni, iar nu determinarilor colorimetrice.

Comprimarea JPEG se face cu pierderi de informatie ("lossy compression scheme"), adica o parte din informatiile detinute de imaginea initiala sunt inlaturate definitiv. Daca aveti nevoie de toate informatiile din fotografia initiala, alegeti o metoda fara pierderi (lossless), cum este TIFF; dar in aceasta situatie, fisierul va fi mult, mult mai mare.

O proprietate foarte utila a algoritmului jpeg este capacitatea acestuia de a avea un grad variabil de comprimare, ales de utilizator. Aceasta inseamna ca daca doriti obtinerea unui fisier de imagine cat mai mic, se poate alege o rata mare de comprimare, in dauna calitatii; invers, pentru a mentine calitatea la o cota ridicata, se alege un grad redus de comprimare. La prima comprimare a imaginilor, chiar si pentru un grad mediu, pierderea de calitate este minora. Asa se face ca toate aparatele fotografice digitale, pentru a realiza economie de spatiu pe cartela de memorie, prezinta posibilitatea de a comprima imaginea descarcata de pe CCD in imagine comprimata JPEG in diverse rapoarte (1:5 - 1:20), fara o alterare semnificativa. Daca insa fisierul JPEG este deschis, prelucrat, salvat, apoi din nou deschis, prelucrat ... de mai multe ori, pierderile de calitate devin tot mai evidente.

Cat de mult se poate comprima o imagine? Daca plecam de la un fisier imagine de tip TIFF de 1 MB (sa presupunem), putem obtine un fisier jpg de 100 K (rata de compresie 1:10), fara alterari importante ale calitatii vizibile a imaginii. O comprimare la o rata de 1:40 - 1:50 aduce fisierul-imagine la 20 - 25 K cu pierderi perceptibile dar moderate. Este posibila comprimarea de pana la 1:1000, imaginea obtinuta avind doar 1 K si pastreaza mai multe detalii decat ofera multe programe de manipulare a imaginilor in modul "thumbnail".


GIF Mai vechi decat JPEG, pentru unele tipuri de imagini, GIF (Graphic InterchangeFormat) este superior in privinta calitatii imaginii, a ratei de comprimare sau a ambelor, dar are un pacat: o paleta redusa de culori, deoarece, prin conventie, GIF are maximum 256 culori (codificare pe 8 biti). De exemplu, arii largi cu exact aceeasi culoare, sunt comprimate foarte eficient de algoritmul GIF. Dar, pentru o imagine fotografica, transpusa digital prin scanare sau inregistrata cu aparate fotografice digitale, adancimea de culoare este de cel putin 24 biti (16 milioane de culori), ceea ce determina o alterare severa a pozei.

Imaginile optime pentru comprimare prin metoda GIF sunt cele cu linii si cu suprafete uniform colorate, cum sunt cele desenate cu programe de grafica (de exemplu Microsoft Paint). Cu cat imaginea contine mai multe nuante, cu atat JPEG se descurca mai bine. GIF comprima bine marginile netede, cum ar fi chenarele fotografiilor sau conturul literelor aplicate peste o imagine, pe care JPEG le reda mai difuz, datorita rotunjirilor inerente in calculele matematice pe care le efectueaza algoritmul de compresie. In plus, formatul GIF permite animatii simple. Formatul GIF este foarte folosit pentru realizarea site-urilor Internet (butoane, bare de defilare, logo-uri, etc).

PNG In incercarea de a corecta deficientele fisierelor de tip GIF, a aparut formatul PNG (Protable Network Graphic) si care prezinta codificare pe 8 biti (PNG-8) sau pe 24 biti (PNG-24), inclusiv gestionarea transparentei pe 256 nivele. Formatul PNG este recunoscut de practic toate programele moderne de prelucrare si nagivare pe Internet. Pentru aceeasi imagine, fisierele PNG sunt mai mici decat cele in varianta GIF. Formatul PNG-24 suporta si imagini cu tonuri continue, dar dimensiunile fisierelor sunt mai mari decat cele JPEG.

TIFF Tagged Image File Format (TIFF) este un format de fisiere de imagine, creat de compania Aldus si a devenit rapid suportat de toate programele de prelucrare si vizionare a imaginilor digitale, atat sub Windows cat si pe MacIntosh. Initial a fost creat pentru transmiterea faxulurilor, ulterior a fost utilizat pentru toate imaginile digitale.

Calitatea imaginii digitale in format TIFF este foarte buna. Fisierele TIFF pot suferi prelucrari repetate, fara alterarea calitatii, deoarece informatia este stocata fara comprimare si fara pierderi ("lossless").

Dezavantajul major al formatului este dimensiunea enorma. Teoretic, o imagine de 3000 x 2000 pixeli ar avea 18 MB in format TIFF! Fiserele TIFF pot fi comprimate prin algoritmul LZW, realizat de Abraham Lempel, Jacob Ziv si Terry Welch (care permite compresie fara pierderi), dar reducerea dimensiunilor fisierului este doar de cateva procente.


Codificarea se face, de regula pe 24 biti (8 biti/canal) dar TIFF permite stocarea pana la 64 biti.

Formatul TIFF este recomandat ca fisier de salvare intre etapele de prelucrare ale imaginilor pe calculator (unde spatiul nu este o problema), deoarece permite salvari repetate, fara alterarea calitatii imaginii. Poate fi folosit si pentru stocarea sau arhivarea imaginilor, desi dimensiunile mari ale fisierelor il fac cam nepractic (30 - 40 imagini pe un CD).

BMP

Formatul de fișier BMP (en. Bitmap - hartă de biți), cunoscut de asemenea și ca fișier imagine Bitmap sau formatul de fișier DIB (en. Device Independent Bitmap- „bitmap” independent de dispozitiv) sau pur și simplu Bitmap, este un format de fișier imagine de tip rastru folosit pentru a stoca imagini digitale independent de dispozitivul de afișare (cum ar fi un adaptor grafic) în special pe sistemele de operare Microsoft Windows și OS/2.

Formatul de fișier BMP este capabil de a stoca imagini digitale bidimensionale de lățime, înălțime și rezoluție arbitrare, monocrome sau color, de variate profunzimi ale culorii iar opțional cu comprimare de date, canale alfa și profile de culoare.

RAW

Fisierele de imagine RAW sunt fisierele brute, ce contin datele primare, asa cum sunt ele furnizate de captator, fara nici o modificare. In header-ul fisierului RAW exista insa informatii referitoare la toate setarile camerei in momentul fotografierii si care pot fi utilizate ca punct de plecare pentru prelucrare.

Dimensiunile sunt mari, dar ceva mai mici decat fisierul TIF iar calitatea imaginii este maxima. Mai mult, in timpul prelucrarii imaginilor, utilizatorul poate face unele modificari in privinta expunerii, contrastului, acutantei, balansului de alb, etc.

Formatul RAW are doua dezavantaje majore: a) implica obligatoriu o prelucrare, pentru a putea fi imprimat si b) fiecare producator de camere foto digitale are un format specific de fisier si care, de regula, nu poate fi prelucrat cu programul unei firme concurente. Mai mult decat atat, un singur producator poate avea mai multe formate de fisiere RAW (de exemplu Canon: CRW, CR2).

Adobe Camera RAW incearca sa tina pasul cu ultimele formate de fisiere RAW aparute, dar un nou tip de fisier RAW implica o actualizare a programului.

Avantaje, dezavantaje si utilizari ale principalelelor formate de imagine


În grafica pe calculator, grafica vectorială este un procedeu prin care imaginile sunt construite cu ajutorul descrierilor matematice prin care se determină poziția, lungimea și direcția liniilor folosite în desen. Imaginile vectoriale sunt complementare imaginilor bitmap, din grafica raster, în care imaginile sunt reprezentate ca un tablou de pixeli. În unele cazuri este recomandată folosirea imagini vectoriale, iar în altele imagini bitmap, în funcție de natura proiectului. Uneori, cele două formate pot fi folosite împreună. O înțelegere a avantajelor și limitărilor fiecărei tehnologii și relația dintre ele va duce la o utilizare optimă a acestora. Afișarea și crearea imaginilor vectoriale

Display-urile computerelor sunt alcătuite din puncte minuscule numite pixeli. Imaginile bitmap sunt de asemenea construite folosind aceste puncte. Cu cât sunt mai mici și mai apropiate, cu atât calitatea imaginii este mai ridicată, dar și mărimea fișierului necesar pentru stocarea ei. Dacă imaginea este afișată la o mărime mai mare decât cea la care a fost creată inițial, devine granulată și neclară, deoarece pixelii din alcătuirea imaginii nu mai corespund cu pixelii de pe ecran.


În cazul imaginilor vectoriale însă, fișierul stochează liniile, formele și culorile care alcătuiesc imaginea, ca formule matematice. Un program de grafică vectorială folosește apoi aceste formule pentru a construi imaginea pe ecran, la calitate optimă, în funcție de rezoluția ecranului. Așadar, acestea pot produce o imagine de orice mărime și nivel de detaliu, calitatea imaginii fiind determinată doar de rezoluția display-ului, mărimea fișierului rămânând aceeași. Imprimarea unei imagini vectoriale pe hârtie sau pe orice alt material va da un rezultat mai clar și de o rezoluție mai înaltă decât cea posibilă pe un ecran, folosind exact același fișier. Pentru a crea și modifica imagini vectoriale sunt folosite programe software de desen vectorial. O imagine poate fi modificată prin manipularea obiectelor din care este alcătuită, acestea fiind salvate apoi ca variații ale formulelor matematice specifice. Operatori matematici din software pot fi folosiți pentru a întinde, răsuci, colora diferitele obiecte dintr-o imagine. În sistemele moderne, acești operatori sunt prezentați în mod intuitiv folosind interfața grafică a calculatorului.

SOFTWARE Grafica de tip vectorial I. Inkscape – open source

1. Principal: program de tip Open Source - gratuit; este ideal din aceasta cauza in mediul

academic.

2. Evolutie rapida si constanta, datorat unei comunitati mari de utilizatori-dezvoltatori.

3. Multiplatform: Windows, Linux, MacOS

4. Formatul fisierelor este standard .SVG (Scalable Vector Graphics), deci pot fi

importate/exportate usor in orice aplicatie care suporta acest standard

5. Exporta versiuni rasterizate la orice rezolutie, in format .PNG

6. Poate exporta direct continutul si ca .EPS sau .PDF, avand optiunea de a transforma font-

urile in path-uri (si evita orice incompatibilitate cu printerele).


II. ADOBE ILLUSTRATOR CS6

Adobe Illustrator este un editor grafic vectorial creat și distribuit de Adobe Systems.

Cu Adobe Illustrator se pot realiza obiecte grafice vectoriale complicate, are facilități pentru a produce animații, conținut web, obiecte 3D, materiale pentru tipar. Are capacitatea de a transforma o imagine bitmap în desen vectorial (Live Trace) și o multitudine de efecte pentru aplicarea culorii elementelor din lucrare (Live Paint). De asemenea, cu acest soft se pot importa texte pentru a putea fi mai târziu vectorizate și prelucrate.

Alături de celelalte aplicații Adobe, Illustrator este un program ce permite realizarea de grafică pentru internet, video, dispozitive mobile și tipar.


III. CorelDRAW Graphics Suite X7 – este o suita de soft-uri ce cuprinde si

grafica vectoriala.


IV. XARA EXTREME PRO

Xara Photo & Graphic Designer este un program de editare a graficii vectoriale creat de către compania britanică Xara, care a fost achiziționată de grupul german MAGIX AG în 2007. Programul a fost cunoscut și sub numele Xara Studio, Xara X și Xara Xtreme. Versiunea profesională a acestuia se numește Xara Designer Pro

V. AUTOCAD 2016

Proiectati si dati forma realitatii prin intermediul instrumentelor puternice si flexibile, disponibile in solutia software AutoCAD, una dintre cele mai importante aplicatii software 2D si 3D. In solutia software AutoCAD descoperiti un mijloc intuitiv de explorare a conceptelor proiectelor dumneavoastra, prin faptul ca ofera instrumente de lucru 3D capabile sa realizeze aproape orice forma imaginabila.


SOFTWARE GRAFICA DE TIP RASTER

I. GIMP GNU Image Manipulation Program este un program de grafica raster (asemanator cu Adobe

Photoshop), folosit pentru retusare foto, manipulare de imagine, etc. Desi nu poate concura (complet)

cu Photoshop-ul, poate fi folosit cu acelasi success in locul acestuia in multe proiecte.

Avantaje Gimp:

1. Principal: Program Open Source - gratuit;

2. Multiplatform: Windows, Linux, MacOS, etc.

3. Are majoritatea facilitatilor si filtrelor care pot fi gasite in Photoshop

4. Exportul in format .JPG este extrem de detaliat si se pot obtine imagini de calitate mare dar cu

dimensiuni mici, prin ajustarea fina a parametrilor. Multe dintre imaginile de pe acest site sunt

realizate cu GIMP. De altfel, poate importa/exporta documentele intr-un numar impresionant

de formate de imagine raster sau rasterizabile (38 de formate in total, inclusiv cele uzuale:

.bmp, .jpg, .tiff, .tga, .png, .pcx, .ico, .pnm, .psd, .txt, .html, .h, .c) [Da, poate exporta imagini

ca text, ca ascii art, sau encoding pentru cod sursa in limbaj C. ]

5. Suporta multe plug-in-uri aditionale (separat fata de distributia de baza)

6. Suporta lucrul cu imagini animate (.GIF), fiecare frame fiind importat intr-un layer.

7. M-a salvat de mai multe ori prin rasterizarea la calitate exceptionala a unor imagini .EPS

incorect exportate, imagini care nu puteau fi deschise cu Photoshop de ex.

8. Un pachet mare de templateuri si de efecte deosebite dedicate generarii de imagini pentru

web (roll-overs, glows, image-maps, etc), via Script-Fu (un limbaj de scripting dedicat)

9. Foarte util, pentru mine, a fost un filtru care permite obtinerea de mozaicuri care se imbina


perfect pe orice latura, din orice imagine, oricat de nesimetrica ar fi aceasta (Filters->Map-

>Make Seamless)

II. ADOBE PHOTOSHOP

Adobe Photoshop, așa cum este cunoscut astăzi, este vârful de lance al gamei de produse software pentru editare de imagini digitale, fotografii, grafică pentru tipar, video și Web de pe piață. Photoshop este un program cu o interfață intuitivă și care permite o multitudine extraordinară de modificări necesare în mod curent profesioniștilor și nu numai: editări de luminozitate și contrast,culoare, focalizare, aplicare de efecte pe imagine sau pe zone (selecții), retușare de imagini degradate, număr arbitrar de canale de culoare, suport de canale de culoare pe 8, 16 sau 32 biți, efecte third-party etc.

Exista doua tipuri de grafica : 1. Grafica vectoriala 2 ...Imaginile optime pentru comprimare prin...

Documents

Transcript of Exista doua tipuri de grafica : 1. Grafica vectoriala 2 ...Imaginile optime pentru comprimare prin...