Grafika rastrowa - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy grafiki komputerowej. Zapoznaj się również z: inne znaczenia.

Wyobraź sobie, że ten emotikon od lewego górnego rogu jest pixmapą RGB. Każdy kwadrat prezentuje jeden piksel. Kolejne powiększenie pokazuje nam trzy piksele, których kolory są skonstruowane przez dodanie wartości czerwonego, zielonego i niebieskiego koloru.

Grafika rastrowa - prezentacja obrazu za pomocą pionowo-poziomej siatki odpowiednio kolorowanych pikseli na monitorze komputera, drukarce lub innym urządzeniu wyjściowym.

Drukarka – urządzenie współpracujące z komputerem, służące do przenoszenia danego tekstu, obrazu na różne nośniki druku (papier, folia, płótno itp). Niektóre drukarki potrafią również pracować bez komputera, np. drukować zdjęcia wykonane cyfrowym aparatem fotograficznym (po podłączeniu go do drukarki lub po włożeniu karty pamięci z zapisanymi zdjęciami do wbudowanego w drukarkę slotu).

Wielokąt (albo wielobok) – spójny obszar powierzchni dwuwymiarowej, ograniczony przez zamkniętą krzywą złożoną z co najmniej trzech punktów (wierzchołków wielokąta) połączonych odcinkami (bokami wielokąta), przy czym w każdym wierzchołku kończą się dokładnie dwa boki. Punkty boków również należą do wielokąta.

Grafika rastrowa została opatentowana pierwszy raz przez firmę Texas Instruments w latach 70. i jest teraz wszechobecna.

Zdjęcie z aparatu cyfrowego jest grafiką typu rastrowego.

Charakterystyka grafik rastrowych

Bez zastosowania kompresji kolor każdego piksela jest definiowany osobno. Obrazki z głębią kolorów RGB często składają się z kolorowych pikseli zdefiniowanych przez trzy bajty – jeden bajt (czyli 8 bitów) na kolor czerwony, jeden na zielony i jeden na kolor niebieski. Mniej kolorowe obrazki potrzebują mniej informacji na piksel, np. obrazek w kolorach czarnym i białym wymaga tylko jednego bitu na każdy piksel (bitmapa). Grafika rastrowa różni się od wektorowej tym, że grafika wektorowa pokazuje obraz używając obiektów geometrycznych, takich jak krzywe czy wielokąty.

Monitor to ogólna nazwa jednego z urządzeń wyjścia do bezpośredniej komunikacji operatora z komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wyników pracy komputera.

RGB – jeden z modeli przestrzeni barw, opisywanej współrzędnymi RGB. Jego nazwa powstała ze złożenia pierwszych liter angielskich nazw barw: R – red (czerwonej), G – green (zielonej) i B – blue (niebieskiej), z których model ten się składa. Jest to model wynikający z właściwości odbiorczych ludzkiego oka, w którym wrażenie widzenia dowolnej barwy można wywołać przez zmieszanie w ustalonych proporcjach trzech wiązek światła o barwie czerwonej, zielonej i niebieskiej (zob.promieniowanie elektromagnetyczne).

Pixmapę charakteryzują dwie podstawowe liczby - wysokość i szerokość pixmapy liczone w pikselach.

Jakość obrazu a wielkość pliku

Jakość obrazka rastrowego jest określana przez całkowitą liczbę pikseli (wielkość obrazu) oraz ilości informacji przechowywanych w każdym pikselu (głębia koloru). Na przykład obrazek zapisujący 24 bity informacji o kolorze (standard dla większości wyświetlaczy w 2004 roku) może pokazać łagodniejsze cieniowanie od obrazka zapisującego jedynie 16 bitów informacji na jeden piksel, ale też nie pokaże łagodniejszego obrazka od zapisującego 48 bitów na piksel. Podobnie, obrazek o wymiarach 640 x 480 pikseli (zawierający 307200 pikseli) będzie wyglądał nierówno i chropowato w porównaniu do obrazka o wymiarach 1280 x 1024 (1269760 pikseli).

JPEG (wym. dżej-peg lub jot-peg) – format kompresji statycznych obrazów rastrowych, przeznaczony głównie do stratnego zapisu obrazów naturalnych (pejzaży, portretów itp.), charakteryzujących się płynnymi przejściami barw oraz brakiem lub małą ilością ostrych krawędzi i drobnych detali.

Grafika wektorowa (obiektowa) – jeden z dwóch podstawowych rodzajów grafiki komputerowej, w której obraz opisany jest za pomocą figur geometrycznych (w przypadku grafiki dwuwymiarowej) lub brył geometrycznych (w przypadku grafiki trójwymiarowej), umiejscowionych w matematycznie zdefiniowanym układzie współrzędnych, odpowiednio dwu- lub trójwymiarowym. Oprócz grafiki wektorowej jest jeszcze grafika rastrowa, która nie jest aż tak bardzo zaawansowana.

Ponieważ taka ilość danych zajmuje ogromną powierzchnię, często stosuje się technikę kompresji danych celem zmniejszenia wielkości zajmowanego miejsca. Kompresję bezstratną umożliwiają np. pliki PNG, TIFF, JPEG 2000. Niektóre techniki zamieniają (zmniejszają, usuwają) pewne informacje, aby uzyskać mniejszy plik. Niestety nie są to bezstratne metody kompresji. Przykładami takich kompresji jest kompresja JPEG, a także stratne tryby kompresji PNG czy JPEG 2000.

Piksel (ang. pixel – wyraz utworzony ze zbitki dwóch angielskich słów: picture+element) jest to najmniejszy jednolity (przedstawiający konkretny kolor, patrz subpiksel) element obrazu wyświetlanego na ekranie (monitora komputerowego, telewizora itp.), drukowanego (dotyczy technologii druku punktowego) lub uzyskiwanego za pomocą urządzeń przetwarzania obrazu (aparat cyfrowy, skaner).

Pixmapa, mapa pikseli – plik wykorzystujący rastrowy sposób reprezentacji komputerowej grafiki dwuwymiarowej polegający na określeniu położenia każdego piksela obrazu, oraz przypisaniu mu wartości określającej kolor w danym trybie koloru.

Rozmiary i rozdzielczość

Wielkość obrazka rastrowego nie może zostać zwiększona bez zmniejszenia jego ostrości. Jest to przeciwne grafice wektorowej, którą łatwo można skalować, dostosowując jej wielkość do urządzenia, na którym jest wyświetlany obraz. Grafika rastrowa jest bardziej użyteczna od wektorowej do zapisywania zdjęć i realistycznych obrazów, podczas gdy grafika wektorowa jest częściej używana do obrazów tworzonych z figur geometrycznych oraz prezentacji tekstu (w tym tabel i wzorów).

Emotikon lub emotikona (ang. emoticon), uśmieszek (smile, smiley), buźka – złożony ze znaków tekstowych (ASCII) wyraz nastroju, używany przez użytkowników Internetu. Najczęściej przedstawia symboliczny ludzki grymas twarzy, obrócony o 90° w kierunku przeciwnym do wskazówek zegara, w licznych wariantach. Niektóre programy jak np. Microsoft Word czy Gadu-Gadu zamieniają wpisane znaki na buźkę odwróconą o 90°. Niektóre programy służące do komunikacji automatycznie zmieniają emotikony na ich graficzny odpowiednik.

Krzywa – pojęcie matematyczne, jedno z fundamentalnych pojęć takich dziedzin jak geometria, geometria różniczkowa stosowane również w mowie potocznej. Pomimo intuicyjnej prostoty pojęcie to jest bardzo trudne do ścisłego zdefiniowania. Od poprawnej definicji wymaga się, aby była to „dowolna linia” na płaszczyźnie lub w przestrzeni, w tym także linia prosta, która w szczególności mogłaby rozgałęziać się i przerywać.

Aktualnie większość komputerowych monitorów wyświetla od 72 do 130 pikseli na cal (ppi), podczas gdy drukarki mogą drukować materiały w rozdzielczości 1200 punktów na cal (dpi) lub wyższej. Ustalenie najbardziej właściwej rozdzielczości obrazka dla danej rozdzielczości drukarki może być bardzo trudne, gdyż dokument drukowany może zawierać większą liczbę detali (może mieć większą rozdzielczość) niż ten, który jest wyświetlany na ekranie monitora.

Texas Instruments – znana też jako TI – amerykańska firma z siedzibą w Dallas w Teksasie, czołowy producent półprzewodników. Obecnie producent m.in. cyfrowych procesorów sygnałowych (DSP), przetworników cyfrowo-analogowych i analogowo-cyfrowych, czujników i kalkulatorów naukowych. Spółka publiczna notowana od 1 października 1953 na Giełdzie Nowojorskiej (NYSE).

dpi (ang. dots per inch) – liczba plamek przypadająca na cal długości. Jednostka stosowana do określenia rozdzielczości drukarek, ploterów, naświetlarek itp. Pojęcie to jest bardzo rozpowszechnione i często stosowane także jako potoczny zamiennik określeń pokrewnych: ppi (pixels per inch – pikseli na cal) czyli jednostek rozdzielczości obrazów bitmapowych oraz spi (samples per inch – próbek na cal) czyli jednostek rozdzielczości skanerów.

Zobacz też

bitmapa

PPM

grafika wektorowa

lista edytorów grafiki rastrowej