Shrnutí na Digitalizace obrazu a grafické formáty

## Úvod Počítačová grafika zahrnuje způsoby vytváření, uchovávání a zpracování obrazů v počítači. Tento materiál vysvětluje principy digitalizace obrazu, barevnou (bitovou) hloubku, vektorovou a bitmapovou grafiku, rozlišení, formáty souborů a základní zásady práce pro tisk a digitální zpracování. ## Digitalizace obrazu ### Co je digitalizace > Digitalizace je proces převodu analogového obrazu (fotografie, skica, tiskovina) na digitální data, která může počítač zpracovat. - Používaná zařízení: **skenery** a **digitální fotoaparáty**. - Po nasnímání je obraz uložen jako matice pixelů (rastrový obraz) nebo jako matematický popis objektů (vektor). ### Princip snímání u skenerů - U rotačního skeneru se předloha přilepí na rotující válec; světelný zdroj se s válečkem pohybuje a paprsky jsou přes soustavu zrcadel a filtrů rozděleny na barevné složky. Signály se přemění na elektrický proud v PMT (fotonásobičích) a následně převádějí A/D převodníkem na digitální data. - U plochého skeneru je předloha umístěna na sklo tabletu; snímá se řádek po řádku pomocí podlouhlé zářivky a objektivu s CCD senzorem. > Definice: CCD senzor je fotosenzitivní silikonový obvod, který světlem vytváří elektrický náboj, ten se měří a převádí do digitální podoby. Did you know that skenery a fotoaparáty často snímají interně vyšší barevnou hloubku než výsledný soubor, aby byly vnitřní výpočty přesnější a méně náchylné ke ztrátám barev? ## Barevná (bitová) hloubka ### Co to znamená > Barevná (bitová) hloubka udává, kolik bitů popisuje jeden pixel nebo jeden kanál. Určuje počet možných tónů či barev, které pixel může zobrazit. - Bit = základní jednotka informace (0 nebo 1). - Příklad: 1 bit/kanál = černobílé (černá / bílá). - 8 bitů/kanál = 256 úrovní jasu v jednom kanálu. Pro RGB (3 kanály) to znamená $8\times3=24$ bitů na pixel (cca 16,7 milionu barev). - 16 bitů/kanál poskytuje jemnější odstupňování (větší datový objem). - 32 bitů/kanál a více se používá u HDR obrazů. Tabulka: běžné bitové hloubky | Bitová hloubka na kanál | Počet odstínů / barev (přibližně) | Použití | | --- | ---: | --- | | 1 bit | 2 (černá/bílá) | černobílé ikony, masky | | 8 bitů | 256 | webové obrázky, základní fotografie | | 16 bitů | 65 536 | profesionální úpravy, tisk | | 24 bitů (8×3) | ~16,7 mil. | True Color (standard pro fotografie) | | 32 bitů/kanál | velmi vysoký počet | HDR, vědecké aplikace | Praktické doporučení: - Při snímání a úpravách používejte co nejvyšší bitovou hloubku (např. RAW nebo 16 bitů), finální převod do 8 bitů proveďte až při exportu. ## Rozlišení a PPI > Rozlišení (ppi) udává, kolik pixelů se vejde na délku 1 palce (1 palec = 2,54 cm). Vyšší ppi znamená jemnější a ostřejší obraz, ale větší datový objem. - PPI = Pixels Per Inch. Starší pojem DPI (Dots Per Inch) se také často používá. - Příklady: 72 ppi (web), 300 ppi (tisk), 20 ppi (velmi nízké). Tip: Pro tisk obvykle cílit na 300 ppi; pro web postačí 72–96 ppi. ## Vektorová vs. bitmapová (rastrová) grafika ### Vektorová grafika > Vektorová grafika popisuje objekty matematicky pomocí křivek, čar a polí; základními prvky jsou kotevní body a tahy. Výhody: - Neblýzní se při zvětšení (beze ztráty kvality). - Malá datová velikost u jednoduchých ilustrací. - Snadná editace jednotlivých objektů (barva, obrys, výplň). Nevýhody: - Nevhodné pro realistické fotografie a jemné odstíny barev. Použití: loga, ilustrace, grafy, typografie. Hlavní nástroj: Adobe Illustrator, Corel Draw. Zásady práce (stručně): - Používat co nejméně kotevních bodů. - Táhla kotevních bodů nebývají delší než 1/3 úseku mezi kotevními body. - Tenké linky a drobný text v tiskových podkladech použít jednou barvou (nikoli složenou z procesních barev). - Texty převádět na křivky jen pokud je to nutné; raději vložit fonty do PDF. ### Bitmapová (rastrová) grafika > Bitmapa je mřížka pixelů; každý pixel má svou barvu. Používá se pro fotografie a realistické obrazy. Výhody: - Realistický vzhled, plynulé barevné přechody. - Možnost up