Иллюстрированный самоучитель по CorelDRAW 12

Пиксельные и векторные изображения

В этом уроке рассматриваются некоторые основные понятия компьютерной графики, без которых нам не удастся обойтись при освоении приемов работы с CorelDRAW. Во второй части урока мы познакомимся с организацией рабочего пространства и интерфейса пользователя CorelDRAW 12, освоим некоторые стандартные приемы работы с графическими документами.

Все изображения, с которыми работают программы машинной графики, разделяются на два класса: пиксельные и векторные.

В терминологии машинной графики (отрасли практической информатики, занимающейся автоматизацией построения изображений и их обработки с помощью компьютеров) пиксельным (или точечным, что несколько менее точно, но боле широко распространено) изображением принято называть массив пикселов – одинаковых по размеру и форме плоских геометрических фигур (чаще всего – квадратов или кругов), расположенных в узлах регулярной (то есть состоящей из ячеек одинаковой формы и размера) сетки. Для каждого пиксела тем или иным способом задается цвет (обычно цвета кодируются числами фиксированной раз рядности). Представление пиксельного изображения в памяти компьютера – эт массив сведений о цвете всех пикселов, упорядоченный тем или иным образом (например, по строкам, как в телевизионном изображении). Наиболее близким аналогом такого явления виртуального мира, как пиксельное изображение, в реальном мире является мозаика. Точно так же, как пиксельно изображение состоит из равномерно расположенных на плоскости элементов одинакового размера и формы (пикселов), мозаика состоит из отдельных кусочка цветного стекла – смальты. При соблюдении определенных условий (главные и них – небольшие размеры фрагментов смальты и достаточно большое удаление зрителя от поверхности изображения) отдельные кусочки смальты, составляющие мозаичное изображение, не видны – глаз зрителя воспринимает изображение как единое целое.

Это явление называется визуальным смыканием и играет огромную роль в полиграфии, компьютерной графике и традиционном изобразительном искусстве.

Впоследствии эту идею распространили на живопись импрессионисты, разработавшие технику пуантилизма. Посетив Исаакиевский собор, Храм Воскресения Христова (Спас на крови), Русский музей или Эрмитаж, легко убедиться, что техника работы с пиксельными изображениями была доведена до совершенства задолго до появления первых компьютеров. Другой пример пиксельных изображений – получившие в последнее время широкое распространение так называемые "японские кроссворды". Изображение на экране любого компьютерного монитора – пиксельное, и это хорошо видно через увеличительное стекло. Большинство принтеров воспроизводят на бумаге именно пиксельные изображения.

Векторным изображением в компьютерной графике принято называть совокупность более сложных и разнообразных геометрических объектов. Номенклатура таких объектов может быть более или менее широкой, но, как правило, в нее включаются простейшие геометрические фигуры (круги, эллипсы, прямоугольники, многоугольники, отрезки прямых и дуги кривых линий). Важнейшая особенность векторной графики состоит в том, что для каждого объекта (или, как мы будем более точно говорить далее, класса геометрических объектов) определяются управляющие параметры, конкретизирующие его внешний вид. Например, для окружности такими управляющими параметрами являются диаметр, цвет, тип и толщина линии, а также цвет внутренней области.

Представление векторного изображения в памяти компьютера сложнее, чем пиксельного (хотя, как правило, при этом оно намного компактнее). Несколько упрощая, можно считать, что оно представляет собой перечень всех объектов, из которых составлено изображение, причем для каждого объекта указано, к какому классу объектов он принадлежит, и приведены значения всех управляющих параметров. Подобрать аналог векторному изображению в реальном мире не так-то просто. Впрочем, на эту роль вполне может претендовать тот человечек, которого в детстве рисовали, наверное, все, приговаривая: "Точка, точка, запятая, минус, рожица кривая, палка, палка, огуречик…" Последняя фраза, по сути дела, представляет собой перечисление объектов векторного изображения.

Из-за того что в этой фразе отсутствуют какие-либо намеки на значения управляющих параметров, человечки у всех получались разные.

В школьной программе векторные изображения появлялись на уроках геометрии, черчения и математики (графики функций). Тем, кому довелось учиться в технических вузах, приходилось сталкиваться с векторными изображениями на занятиях по аналитической геометрии.

Процесс вывода пиксельного изображения на экран или бумагу достаточно прост – на экране пикселу соответствует группа из трех частиц люминофора, светящихся различными цветами, принтер изображает пикселы капельками чернил или пятнами тонера (красящего порошка). К устройствам, непосредственно фиксирующим векторные изображения, относятся, пожалуй, только достаточно редко встречающиеся вне стен конструкторских бюро графопостроители. Почти всегда векторное изображение перед выводом (или непосредственно в процессе вывода) преобразуется в точечное – в компьютерной графике этот процесс называется рендерингом.

Рендеринг представляет собой частный случай преобразования векторного изображения в пиксельное – растрирования после слияния слоев (см. урок 17) без сохранения результата в файле.

Из приведенного выше сравнения двух классов изображений может показаться, что с векторными изображениями работать значительно сложнее и область их применения весьма узкая. Ничуть не бывало. В очень многих случаях решающую роль играют специфические достоинства и недостатки пиксельных и векторных изображений.

Основной недостаток пиксельного изображения состоит в фиксированном размере пикселов. Из-за этого при увеличении или уменьшении возникают крайне нежелательные эффекты. При увеличении изображения между плотно "прижатыми" друг к другу пикселами появляется свободное место. Заполнить его, строго говоря, нечем, разве что размещая на свободных местах копии находящихся рядом пикселов. Это эквивалентно увеличению размера пиксела при увеличении изображения. Однако сильно увеличивать размер пиксела нельзя – слишком крупные пикселы перестанут сливаться в глазу зрителя в однородное изображение, видимость смыкания разрушится. Этот эффект хорошо известен профессиональным фотографам, которые говорят про чрезмерно увеличенную фотографию – "полезло зерно". И в самом деле, сильно увеличенное точечное изображение приобретает отчетливо видимую зернистую структуру, а это хорошо только при создании специфических художественных эффектов. В машинной графике это явление называется искажениями растрирования. При этом под растрированием понимается процесс преобразования векторного изображения в пиксельное (или одного пиксельного изображения в другое со сменой характеристик пикселов).

При уменьшении пиксельного изображения с сохранением прежнего размера пикселов неизбежно приходится выбрасывать некоторые пикселы, что приводит к потере части содержащейся в изображении информации. Не спасает положения и уменьшение размеров пиксела, поскольку устройства отображения информации (дисплеи, полиграфические машины и принтеры) все равно не могут воспроизводить слишком маленькие пикселы – в результате детали изображения становятся плохо различимыми.

Более того, оказывается, что размеры пиксельного изображения при сохранении исходного размера пикселов можно увеличивать лишь кратно – в два, три и т. д. раз. Если это условие не соблюдается, на изображении может возникать муар – волнообразные полосы, точки или клетки. Избавиться от муара, не искажая само изображение, не так-то просто.

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите CTRL + Enter, чтобы сообщить об этом редактору.