Урок 8                                                Інформатика 8 (ОКГ)

Середовище растрового графічного редактора

Мета.

Навчальна. ознайомити учнів зі сферою застосування комп’ютерної графіки;  з поняттями цифрова графіка, векторна графіка, растрова графіка; з поняттям середовище растрового графічного редактора.       

Розвиваюча. Розвивати комунікативність учнів.

Виховна. Ознайомити з етикетом інтерактивного спілкування.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

План

• Тестування “Служби Інтернету”
• Поняття цифрової графіки.
• Поняття растрова графіка.
• Знайомство з інтерфейсом графічного середовища Photoshop CS3
• Типові запитання до уроку.
• Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Вивчення нового матеріалу.

        Цифрова графіка

Цифрова графіка — це зображення, яке обробляють і відображують засоба­ми обчислювальної техніки. Для відображення графіки викори­стовують монітор, принтер, плотер тощо. Інша назва цифрової графіки — комп'ютерна графіка.

Цифрова графіка створюється за допомогою сканера, фото- чи веб-камери або спеціальних програм, які називаються графіч­ними редакторами.

В залежності від способу формування зображень, комп'ютерну графіку можна поділити на:

• растрову;
•  векторну;
•  фрактальну;
• тривимірну.

За способами представлення кольорів комп'ютерна графіка поділяється на:

• чорно-білу;
• кольорову.

За спеціалізацією в різних галузях комп'ютерна графіка є:

• інженерною;
•  науковою;
• web-графікою;
•  комп'ютерною поліграфією.

Растрова графіка — це зображення, побудоване з кольорових точок (пікселей), розташованих на правильній сітці. її переваги — висока якість зображення, можливість відтворення фотографій; вади — великий розмір файлу та зниження якості зображення при його збільшенні внаслідок того, що збільшення розмірів то­чок призводить до видимої мозаїчності зображення.

Векторна графіка — це зображення, елементи якого опису­ються за допомогою математичних формул. Елементи векторного зображення — примітиви (лінії, кола, еліпси, многокутники тощо) побудовані на основі ключових точок, визначених у вигляді набору чисел. Найпростіший приклад використання векторної графіки — автофігури в Microsoft Word.

Переваги векторної графіки — придатність до масштабування та малий розмір файлу; вади — неможливість відтворення фотографій та потреба у високій потужності комп'ютера при роботі з малюнками, що містять велику кількість складних елементів.

Розрізняють двовимірну векторну графіку (2D -графіку) та три­вимірну векторну графіку (3D -графіку). 2D -графіку використову­ють переважно в дизайні та інженерних програмах для побудови креслень та схем, а 3D -графіку — при дизайні обкладинок книг та журналів, у рекламі та комп'ютерних іграх.

Фрактальне зображення, як і векторне, засноване на математичних обчисленнях. Од­нак базовим елементом фрактальної графіки є й сама математична формула, тобто ніяких об’єктів у пам’яті комп’ютера не зберігається і зображення формується виключно за рівняннями. У такий спосіб будують як найпростіші регулярні структури, що імітують природний ландшафт, так і тривимірні об’єкти.

У випадку фактальної графіки зображення автоматично генеруються на основі математичних розрахунків. Створення фрактальної художньої композиції зводиться до її програмування. Її часто використовують у розважальних програмах.

Тривимірна графіка призначена для імітації фотографування або відеозйомки тривимірних образів об'єктів, які можуть бути попередньо підготовані у пам'яті комп'ютера.

Області застосування тривимірної графіки:

• Комп'ютерне проектування;
• Автоматизоване проектування;
• Комп'ютерні ігри;
• Комбіновані зйомки;
• Комп'ютерна мультиплікація.

Недоліки тривимірної графіки:

• підвищені вимоги до апаратної частини комп'ютера (об'єм оперативної пам'яті, наявність вільного місця на твердому диску, швидкодія комп'ютера);
• велика підготовча робота по створенню моделей всіх об'єктів сцени та призначенню їм матеріалів;
• обмежена свобода у формуванні зображення (потрібно враховувати об'єм об'єктів);
•  жорсткий контроль за взаємним розташуванням відносно базису (об'єкт може втілюватись у інший об'єкт); необхідність додаткових зусиль для надання синтезованому зображенню реалістичності.

Часто результати візуалізації виглядають дуже правильно, чітко, що позбавляє сцену життєвості. У складі програм тривимірної графіки міститься набір фільтрів, що дозволяють імітувати глибину різкості зображень, зернистість віртуальної фотоплівки, змазування контуру при русі у момент зйомки.

Найбільш поширені растрові редактори:

•  Paint — найпростіший, має мінімум можливостей;
•  Adobe Photoshop — найпотужніший графічний комбайн, але, як і все гарне, досить дорогий і складний у користуванні.

Найбільш поширені векторні редактори:

•  для роботи з 2D -графікою — Corel Draw і Adobe Illustrator;
• для роботи з 3D-графікою — 3D Studio Мах.

Растрова  графіка

Растрові графічні зображення формуються в процесі перетворення графічної інформації з аналогової форми в цифрову, наприклад, у процесі сканування існуючих на папері або фотоплівці малюнків і фотографій, при використанні цифрових фото- і відеокамер, при перегляді на комп'ютері телевізійних передач із використанням ТВ - тюнера і так далі.

Растрове графічне зображення можна створити й безпосередньо на комп'ютері з використанням графічного редактора чи завантаживши зображення з CD або DWD-дисків, або «скачавши» з Інтернету.

Растрове зображення зберігається за допомогою крапок різного кольору (пікселів), які утворюють рядки й стовпці (координатну сітку). Кожен піксель має свій колір та яскравість. Разом пікселі утворюють растр. Такий підхід є ефективним у випадку, коли графічне зображення має багато напівтонів і інформація про колір важливіша за інформацію про форму (фотографії та поліграфічні зображення). При редагуванні растрових об'єктів, користувач змінює колір точок, а не форми ліній. Згідно психофізіологічним дослідженням око людини здатне розрізняти 350 000 кольорів.

Якість растрового зображення залежить від розміру зображення (кількості пікселів по горизонталі й вертикалі) і кількості кольорів, які можна задати для кожного пікселя.

Розмір файлу.

 Засобами растрової графіки створюють та обробляють зображення, що потребують високої точності у передачі кольорів та напівтонів. Розміри файлів напряму зв'язані зі збільшенням роздільчості і можуть сягати десятки мегабайтів. Зберігання кожного пікселя вимагає певної кількості бітів інформації, яка залежить від кількості кольорів у зображенні. Растрові графічні зображення багатокольорових фотографій і ілюстрацій одержують за допомогою сканера. Такі зображення звичайно мають великий розмір і велику глибину кольору (24 або 36 бітів на крапку). У результаті файли, що зберігають растрові зображення, мають великий інформаційний обсяг.

Масштабування растрових зображень.

Растрові зображення дуже чутливі до масштабування (збільшення або зменшення). При зменшенні растрового зображення кілька сусідніх крапок перетворяться в одну, тому губиться розрізнення дрібних деталей зображення. При збільшенні растрового зображення, можна спостерігати пікселізацію, тобто при масштабуванні збільшується розмір точок і стають помітними елементи растра.

 Для усунення цього, потрібно заздалегідь оцифрувати оригінал із роздільчістю, достатньої для якісного відтворення при масштабуванні. Простим способом є заміна одного пікселя декількома того ж кольору (метод копіювання найближчого пікселя: Nearest Neighbour). Досконаліші методи використовують алгоритми інтерполяції, при яких нові пікселі отримують деякий колір, код якого обчислюється на основі кодів сусідніх пікселів. Так само виконується масштабування в програмі Adobe Photoshop (білінійна і бікубічна інтерполяція).

Елементи растрового зображення

На практиці це відбувається таким чином: зображення розбивається на квадратні елементи однакового розміру і кожен такий елемент описується окремо.

Цей квадратний графічний елемент називають пікселем (picture element, pixel).

Опис пікселя - це опис його кольору.

Зображення представлені допомогою пікселів називають растровими, тобто розкладені на елементи.

Вам потрібно тільки вибирати потрібний колір нитки і вишивати хрестики у певних по малюнку місцях.

 Фотографії, твори живопису, картинки з плавними переходами кольорів звичайно представляються в комп'ютері як растрові зображення.

Ось, наприклад, звичайна фотографія білого ведмедя - це растрове зображення.

Створення растрового зображення можна представити таким чином.

Візьмемо прямокутник, розбитий на клітинки. Щоб щось намалювати, необхідно заповнити відповідні клітинки необхідним кольором.

Хто знайомий з технікою вишивання хрестом - тому буде просто зрозуміти принцип растрової графіки.

Тут те ж саме - є клапоть матерії розбитий на клітинки:

Для редагування растрових зображень існують спеціальні програмні засоби. Лідером серед редакторів растрових зображень є Adobe Photoshop.

Слід зауважити, що малювання «з нуля» у редакторах растрової графіки - досить складне завдання. Для малювання «на чистому» аркуші краще підходять редактори так званої векторної графіки. Лідер серед векторних редакторів - Corel Draw.

Переваги растрової графіки:

• простота автоматизованого вводу (оцифрування) зображень, фотографій, слайдів, рисунків за допомогою сканерів, відеокамер, цифрових фотоапаратів; фотореалістичність. Можна отримувати різні ефекти, такі як туман, розмитість, тонко регулювати кольори, створювати глибину предметів.

Недоліки растрової графіки:

• складність управління окремими фрагментами зображення. Потрібно самостійно виділяти ділянку, що є складним процесом;
• растрове зображення має певну роздільчість і глибину представлення кольорів. Ці параметри можна змінювати лише у визначених межах і, як правило, із втратою якості;
• розмір файлу є пропорційним до площі зображення, роздільчості і типу зображення, і, переважно, при хорошій якості є великим.

2.  Знайомство з інтерфейсом графічного середовища Photoshop CS3

Матеріали для роботи з учнями:

• Інтерфейс програми Photoshop CS3;
• Формати зображень;

Інтерфейс середовища програми Photoshop CS3

Завдання.1 

У растровому графічному редакторі Adobe Photoshop CS3 створіть малюнок згідно зразка.

 Для успішного виконання завдання скористайтеся алгоритмом роботи:

1. відкрийте програму Adobe Photoshop;

2. в Меню → Файл виберіть Створити

3. у вікні “Створити” впишіть ім’я створюваного файлу “Лист” ;

4. ознайомтесь, які параметри можна задавати та встановіть Стиль: Усталений розмір Photoshop

5. Роздільна здатність  72 пік/дюйм;

6. виберіть кольоровий режим RGB з фоновим кольором - Білий;

7.  Додатково попіксельна пропорція – квадратні пікселі;

8. натисніть ОК;

9. Використовуючи інструмент Пензлик  режим Звичайний  намалюй кленовий листок.

Базові операції при редагуванні зображень.

Інструменти виділення і малювання

Завдання.2

магнітне ласо

1. Відкрийте програму Adobe Photoshop
2. Завантажте файл  Орел і відкрийте його в Adobe Photoshop
   
3. Збільште масштаб зображення до 200-300% і далі працюйте з таким масштабом. Для переміщення по зображенню палітру Навігатор або інструмент Рука  .
4. Використовуючи інструмент Магнітне ласо  , виділяйте окремі чорні пір'їни і за допомогою інструменту Заливка  розфарбуйте орла в різні кольори.
   Порада:

• Кольори заливки вибирайте самостійно на палітрах Колір і Зразки або у вікні Складальник кольорів . Це вікно можна викликати подвійним клацанням на кнопках установки кольору фону і переднього плану на палітрі інструментів.

• 
  Якщо Заливка зафарбовує занадто багато або занадто мало, то відрегулюйте параметр Чутливість (значення повинно бути в діапазоні від 0 до 255).
• Замість інструменту Заливка можна використовувати Кисть  або Аерограф  .

5. В результаті у вас вийде птах, більше схожа на папугу, ніж на орла. Готове зображення збережіть у своїй папці.
   

готове зображення

Завдання.3

"Чарівна паличка"

1. Відкрийте програму Adobe Photoshop
2. Завантажте файли:
   - atheletic.jpg ,
   -landscape.jpg ;
3.  відкрийте їх в Adobe Photoshop
    
4. Перейдіть до вікна із зображенням гімнастки ( atheletic.jpg)
   Використовуючи інструмент Чарівна паличка  , виділіть фоннавколо гімнастки.
   Для додавання виділення фону в замкнутому просторі (обмеженому руками, ногами і ін.) До основного виділення, використовуйте інструмент Чарівна паличка  , утримуючи при цьому клавішу <Shift>.
   
   Порада:

• Налаштування об'єкту Чутливість Чарівної палички так, щоб виділені фрагменти зображення охоплювалися цілком і при цьому не захоплювалися інші елементи (значення повинно бути в діапазоні від 0 до 255).

5. У Вас вийшов виділеним синій фон. Тепер необхідно виділити саму гімнастку. Для цього інвертуйте виділення, виконавши команду Выделение ► Инвертировать выделение, або скористайтеся «гарячими» клавішами<Ctrl>+<Shift>+<I>
   
6. Виділене зображення помістіть в буфер обміну за допомогою команди Редактирование ► Копировать( <Ctrl>+<C>)
   Перейдіть до вікна з пейзажем ( landscape.jpg).
   Вставте зображення командою Редактирование ► Вставить( <Ctrl>+<V>)
   
7. За допомогою інструменту Переміщення  вирівняйте зображення гімнастки на тлі пейзажу. Готове зображення збережіть у своїй папці.

готове зображення

9.  Запитання до уроку.

• Що вивчає комп’ютерна графіка? Які види комп’ютерної графіки ви знаєте?
• Дайте характеристику растрової графіки. Що означає поняття «піксель»?
• Чому растрова графіка ефективно передає зображення фотографічної якості?
• Чому растрове зображення викривляється при масштабуванні?
• Чому для збереження растрових зображень потрібен більший об’єм памяті, ніж для збереження векторних зображень?
• При розв’язуванні яких задач використовуються редактори растрової графіки?
• Назвіть переваги растрової графіки.
• Назвіть недоліки растрової графіки?

10. Домашнє завдання

Вкажіть переваги та недоліки растрової графіки. Результати оформіть у вигляді таблиці: