2.1 Rastr

Jedna z možností jak reprezentovat obraz v počítači, je technika rastru. V případě rastru se obvykle mluví pouze o dvourozměrném prostoru (2D) resp. ploše. Plochý digitální obraz si můžete představit jako fotografii reálného světa, obrazovku počítače. Vše, co vidíte na obrazovce počítače, je 2D rastrový obraz. To, že může vypadat jako reálná kopie třídimenzionálního (3D) světa, je způsobeno použitím různých technik, které 3D obraz promítají na 2D plochu.

Úvod

Techniku rastru si můžete představit jako způsob, kdy je reálný obraz (nebo fotografie, ...) rozdělen mřížkou do několika sloupců a řádků. Jednotlivé buňky mřížky jsou v případě rastru nazývány pixely.

Rozdělení obrazu na mřížku se říká vzorkování.

Ke každému pixelu je zaznamenána barva, která jej reprezentuje. Barva se zaznamenává v některém z barevných modelů obvykle trojicí hodnot - např. RGB (255, 255, 255). Procesu určení a zaznamenání barvy pro pixel se říká kvantování. Jak přesně je barva určena, záleží na barevné hloubce, která je popsána dále.

Mřížka, Pixel

Barevná hloubka určuje počet barev, které lze v obrázku uplatnit. Každý bod má hodnotu, v níž je zakódována barva. Více barev == více dat. Černobílý obrázek -- 2bity (0/1). V případě, že je na předloze zastoupena širší paleta barev a jsme nuceni ji vyjádřit menší paletou barev, je třeba nahradit více odstínů jednou barvou. Větší rozlišení (viz dále) + širší barevná škála >>> kvalitnější zobrazení, ale větší nároky na velikost souboru + délka zpracování.

  • Plnobarevné - v tzv. věrných barvách -- True Color (více než 16 miliónů barev, pro popis jednoho barevného bodu jsou potřeba 3 bajty a 1 bajt na složku barvy), nebo High Color (asi 32 tisíc barev, pro popis jednoho barevného bodu jsou potřeba 2 bajty a 5 bitů na složku barvy); barevné fotografie, reprodukce uměleckých děl, počítačová simulace.
  • Indexované barvy - max. 256 barev (pro popis jednoho barevného bodu je potřeba 1 bajt); počítačová grafika, sejmuté obrazovky, pozadí.
  • Stupně šedi - max. 256 odstínů šedi (pro popis jednoho barevného bodu je potřeba 1 bajt); černobílé fotografie, podklady pro tisk.
  • Bitová mapa - 2 barvy (z toho jedna je pozadí), (pro popis jednoho barevného bodu je potřeba 1 bit); pérovky, čárová grafika, výkresy, technická dokumentace.

Obrázky bývají nejčastěji v 1 bitové (dvě barvy), 4 bitové (16 barev), 8 bitové (256 barev) a 24 bitové (16 mil. barev) verzi. V praxi se setkáváme s větším počtem barevných režimů a podrežimů.

Plné barvy: Nepoužívají se palety. Každý bod nese sám o sobě úplnou barevnou informaci. RGB - tři bajty, CMYK - čtyři bajty.

Indexované barvy: Body neobsahují přímo barevnou informaci, ale odkaz na tabulku barev.
Konstrukce palety:
- Barevná paleta definovaná firmou (např. systémové palety)
- Před konverzí provést analýzu plnobarevného obrázku a vytvořit barevnou paletu na míru danému obrázku.

Plnobarevný - 24bits

16 barev - 4 bits - Bez rozptylu

2 barvy - 1 bit - Floyd - Steinberg common filter

Barevná hloubka

Rozměr rastrového obrazu může být uveden ve dvou významech. Prvním je rozměr udávaný v počtech sloupců a řádků použité mřížky (např. 1024x768). Druhým rozměrem je rozměr, který bude mít obraz po vytištění na analogový materiál (např. papír). Tento rozměr se udává v obvyklých délkových jednotkách jako jsou centimetry, milimetry (metrická soustava) nebo palce (anglosaská soustava).

Vztah mezi rozměrem po tisku a rozměrem v počtu sloupců a řádků se udává v jednotkách DPI. DPI znamená Dots Per Inch, přeloženo do češtiny počet bodů (rozuměj pixelů) na palec. DPI se vypočítá podle následujícího vzorce: DPI = (rozměr v pixelech) / (rozměr na papíře v palcích) . Ze vzorce vyplývá, že DPI může být různé pro šířku a výšku obrazu. Většinou však bývá totožné.

Někdy se také můžete setkat s nesprávným použitím termínu rozměr obrazu jako velikost souboru obrazu v bajtech.

Rozměr obrazu, rozlišení, DPI

KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Jaká je barevná hloubka (v bitech) obrazu, který může obsahovat maximálně 16 různých barev.


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Jaká je barevná hloubka obrázku (souboru na paměťovém médiu) bez komprese, když víte, že DPI je 100, rozměry obrázku jsou 25 cm x 25 cm (velikost palce předpokládejte přibližně 2.5 cm) a velikost souboru je 500 000 B?


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Určete, zda dojde při tisku k deformaci obrázku, když má v obou směrech DPI = 200, rozměry obrázku v pixelech jsou 1280x1040 a vytištěný obrázek má rozměry 6.4x5.2 palce.


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Jaké jsou rozměry obrázku čtvercového tvaru při tisku, když víte, že má bez komprese velikost 1000000 B, DPI je 150 a barevná hloubka je 16 bitů?


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Definujte pojem barevná hloubka -- uveďte příklady


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Co je to DPI?


KONTROLNÍ OTÁZKA

 

Spočítejte přibližnou velikost obrázku (souboru na paměťovém médiu) bez komprese, když víte, že: DPI = 100, rozměry jsou 25 cm x 25 cm, velikost palce předpokládejte přibližně 2.5 cm, barevná hloubka je 24 bitů.