я тут - WiKi

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Глазовский государственный педагогический институт им. В. Г.
Короленко»
Реферат
Выполнила: Егошина Я.А.
студентка физического
факультета, 821группа
Проверил: Касаткин К. А.
старший преподаватель
кафедры информационных
технологий в физическом
образовании
г. Глазов 2010
Оглавление
Введение
………………………………………………………………....….....................................…2
Разновидности машинной
графики……………….………………………....................................…3
Термины машинной
графики…………………………………………..........................……....4
Термины, связанные с формированием цвета и уровня яркости
изображения………………………………………………….….............5
Объекты, операции и другие термины машинной
графики………..……………………………………….......………....… 8
Системы машинной графики………......................................……...… 9
Основные типы системы машинной графики ……….……………….12
Основные задачи фотограмметрии…………...................................…13
Модели воспроизведения цвета и цветовые палитры……………….. 14
Разностные модели………………………...……….……………..…... 14
Модели на основе сложения цветов…………………………….……..15
Цветовые палитры …………………………………………….…....… 16
Специальная палитра, принимаемая по умолчанию… ………………17
Создание собственного сборника образцов на основе исходной
палитры………………………………..…………………………..…... 18
Ошибки воспроизведения цвета ….…………..……………….….…...20
Точность воспроизведения цвета …………………....…….…………21
Список литературы…………………………………………………………...22
1
Введение.
Цвет привлекает внимание, создает настроение и усиливает
воздействие любого сообщения. Неудивительно, что с
распространением доступных и простых в обращении настольных
средств сканирования, управления и печати цветных изображений
использование цвета в печати становится все более популярным.
Однако удовлетворенность результатами печати далеко отстает от
расширяющегося использования цвета. Одна из причин всеобщего
недовольства заключается в том, что многие пользователи не стараются
обучиться основам воспроизведения цвета, часто ждут неоправданно
высоких результатов или делают ошибки, которых легко можно было
бы избежать. Вторая причина связана с фундаментальными различиями
между характером восприятия цвета человеческим глазом и способом
его воспроизведения сканерами, мониторами, аналоговыми и
цифровыми камерами, а также красками, используемыми для печати.
Важно понимать и учитывать эти различия.
Ситуация здесь немного похожа на продвижение по минному полю со
схемой в руках: зная, куда ступать, можно добраться до цели, а
возможно, и выиграть сражение.
В этой главе мы дадим вам "схему расположения мин", встречающихся
в процессе воспроизведения цвета при печати, а также рассмотрим
некоторые наиболее полезные инструменты, разработанные для
управления различными "языками" цвета. Наша цель будет достигнута,
если вы сможете с удовлетворением взглянуть на окончательный
напечатанный вариант изображений в своем проекте.
Компьютерная графика (машинная графика; CG, Computer Graphics) —
создание, обработка графических изображений, их отображение
(например, на экране монитора, в виде твердых копий) и
манипулирования ими с использованием вычислительной техники.
Наиболее распространенными операциями компьютерной графики
являются: ввод графических изображений при помощи сканера,
цифровая фотосъемка, рисование или черчение с использованием
манипулятора мышь, графического планшета или светового пера, а
также отображение изображений на экране монитора и внесение в них
изменений (редактирование). Графические приложения связаны с
созданием изображений в трехмерном пространстве и компьютерной
анимацией. Компьютерная графика используется в системах САПР (в
машиностроении, приборостроении), в медицине, метеорологии,
других областях науки и техники, прикладных видах изобразительного
искусства, а также индустрии развлечений и отдыха.
2
Разновидности машинной графики:
Растровая графика (raster graphics) — вид компьютерной графики,
используемой в приложениях, в частности, для рисования, близкого по
технике к традиционному процессу (на бумаге или холсте).
Данные в памяти ЭВМ хранятся в виде «карты» яркости и цвета для
каждого элемента изображения (пикселя) или прямоугольной матрицы
пикселей (bitmap), дополненной данными о цвете и яркости каждого из
них, а также способе сжатия записи и другими сведениями которые
могут содержаться в «заголовке» и «концовке» файла.
Векторная графика (vector graphics) — вид компьютерной графики,
используемой в приложениях для рисования. В отличие от растровой
графики позволяет пользователю создавать и модифицировать
исходные изобразительные образы при подготовке рисунков,
технических чертежей и диаграмм путем их вращения, увеличения или
уменьшения, растягивания.
Графические образы создаются и хранятся в памяти ЭВМ в виде
формул, описывающих различные геометрические фигуры, которые
являются компонентами изображения.
Помимо данных, описывающих изображение, векторные файлы
содержат «заголовок», где отражается общая для чтения файла
информация, и «палитру», в которой помещаются сведения о цвете всех
(в том числе наименьших) объектов изображения.
Каллиграфическая графика (calligraphic graphic) — область растровой
графики, в которой изображения объектов формируются из отрезков
прямых линий, имеющих различную длину и ориентацию. Типичным
примером является формирование каркасных или проволочных (wireframe) изображений объектов на экране монитора.
Штриховая графика (line-art image) — разновидность компьютерной
графики, построенная на технике создания изображений штрихами —
«штриховых изображений».
Термины машинной графики:
3
Альфа-канал (alpha channel) — дополнительный канал растровых
данных, используемый для хранения сведений о прозрачности
изображения (попиксельной, поблочной или для всего изображения).
Степень прозрачности пикселя, заданная восьмибитовым альфазначением, находится в интервале от 0 (пиксель полностью невидим —
прозрачен) до 255 (пиксель полностью виден — непрозрачен).
Воксел (voxel) — минимальный адресуемый объемный элемент
изображения трехмерного пространства — трехмерный пиксель.
Метафайл (metafile) — файл, который содержит элементы изображения,
выполненный с использованием как растровой, так и векторной
графики. Термин введен в употребление Комитетом по графическим
стандартам и планированию SGGRAPH в 1997 году, соответствующие
форматы записи называют «метафайловыми». Их отличает
облегченный перенос с одной системы на другую; меньший размер по
отношению к растровой версии того же изображения; обычно
метафайлы хорошо сжимаются. Однако работа с метафайлами сложна и
требует специальной подготовки.
Пиксел (pixel, picture element) — минимальный адресуемый элемент
двумерного растрового изображения.
Растр (raster) — дискретное изображение, представленное в виде
матрицы «точечных» элементов — пикселей.
Z-buffer — специальный буфер памяти, в котором хранятся сведения о
глубине объектов, заполняющих сцену. На основе этих данных
формируется порядок отрисовки объектов (чем больше разрядность
буфера, тем точнее формируемая модель. Z-buffer называют также
массив, в котором хранятся данные о положении каждой точки
трехмерного изображения по оси Z (глубина положения точки).
4
Термины, связанные с формированием цвета и уровня яркости
изображения:
Шкала уровней серого (gray scale) — количество одновременно
отображаемых оттенков яркости одного цвета. Оттенок серого —
любой составной цвет, у которого все три основных цвета заданы
одним и тем же значением. Оттенки серого характеризуются только
яркостью, но не цветностью. Обычно определяется по монохромному
(черно-белому) изображению.
Полутоновое изображение — изображение, состоящие из различных
оттенков яркости – уровней серого, передается группами мелких
(черных) точек обычно сгруппированных в матрице 4х4 или 8х8.
Дитеринг (dithering) в компьютерной графике — техника изменения
точек в изображении для передачи оттенков серого. Все точки при этом
имеют одинаковые размер и яркость в отличие от передачи оттенков
(градаций) серого, когда каждая точка имеет свою яркость, а также
фотографического воспроизведения полутонов, при котором точки
имеют различные размеры.
Дитерингом называют также процесс замены цветов, не
поддерживаемых данным видеорежимом, на комбинацию допустимых
цветов или отображения цветов, отсутствующих в устройстве вывода.
Области отсутствующего цвета создаются путем «смешивания»
монохромных пиксельных значений со значениями пикселей
имеющегося цвета, что обеспечивает достижение цветового эффекта.
Цветность (chrominance) — цветовая характеристика изображения,
представляет собой набор данных о цвете, насыщенности и яркости
или сочетании трех первичных цветов (красного, зеленого и синего).
Цветовая модель (color model) — способ распределения и задания цвета
в конкретной программе или системе. Все используемые в
компьютерной графике цветовые модели можно условно подразделить
на монохромные (в том числе двухградационные или графические и
полутоновые) и цветные (в том числе индексные и полноцветные).
RGB (Red-Green-Blue) — аддитивная цветовая модель получения
(задания) характеристик изображения на экране монитора путем
сложения трех составляющих его цветов — красного, зеленого и
синего. В этой модели на каждый пиксел выделяется 24 бита памяти
(по 8 на каждый из суммируемых компонентов), что дает возможность
кодирования до 16,8 млн. цветовых оттенков.
CIE Lab — аддитивная цветовая модель построения изображения,
которое описывается в системе трех осей координат: светности или
яркости (ось L — Lightness, меняется от 0 до 100), цветовой координаты
— оси a), меняющейся от зеленого до красного цвета (от -120 до + 120)
и цветовой координаты — оси b), меняющейся от синего до желтого
цвета (от -120 до +120).
5
Модель разработана CIE (Comission International de I`Eclairage) в 1931
год
для создания на ее основе стандарта для измерения цвета.
В 1976 году после усовершенствования она получила наименование
CIE Lab. Отличительной особенностью модели является ее
аппаратурная независимость (одинаково выглядит как на мониторе, так
и принтере), поэтому она используется в качестве эталонной в системах
управления цветом.
HSB — перцепционная цветовая модель построения изображения. Ее
цветовыми компонентами являются: Hue — цветовой тон, измеряемый
в градусах (от 0 до 3600) по стандартному цветовому кругу; Saturation
— насыщенность (от 0 до 100%); Brightness — яркость (от 0 до 100%).
HLS — перцепционная цветовая модель построения изображения по
компонентам Hue (цветовой тон), Lightness (освещенность), Saturation
(насыщенность); представляет собой вариант модели HSB, в которой
нелинейный параметр B (Brightness) заменен на линейный компонент L
(Lightness), который изменяется от 0 до 100%.
YUV — перцепционная цветовая модель построения изображения,
которое описывается в системе трех осей координат (Y, U, V): первая —
яркости, две последующие — цветности. Нулевое значение яркости,
независимо от значений компонент U и V, определяет черный цвет.
Максимальному значению яркости соответствует белый цвет,
независимо от значений U и V. Цветовая модель YUV используется в
европейском телевизионном стандарте PAL; часто применяется и в
компьютерной графике, например, в форматах JPEG.
CMYK — субтрактивная цветовая модель построения графического
пространства в отраженном свете основана на использовании трех
базисных цветов: Cyan — голубого, Magenta — пурпурного, Yellow —
желтого. Черный цвет (blacK) образуется наложением базисных цветов,
взятых с максимальной плотностью, однако чисто черного цвета при
этом достичь не удается. Попарное наложение двух базисных цветов,
взятых с максимальной плотностью, позволяет получить цвета, близкие
к модели RGB.
YIQ — цветовая модель, разработана в 1953 году для передающих
телевизионных систем, поддерживающих североамериканский
стандарт NTSC. Каждый цвет задается путем установки значений трех
компонент: интенсивности — Y и двух цветовых — I («синфазной») и
Q («интегрированной»), позволяющих совместно управлять созданием
цвета телевизионного изображения. Каждая из компонент YIQ модели
может изменяться в диапазоне от 0 до 255. В случае использования
монохромного дисплея на экране будет отображена только компонента
Y. Для воспроизведения на экране телевизора цвета модели YIQ
автоматически конвертируются в RGB. В компьютерной графике эта
модель не используется.
6
Профиль ICC (ICC-profile) — совокупность математических описаний
цветовых пространств разных устройств, принятая ICC (International
Color Consortium) и предназначенная для пересчета цветовых
координат от одной модели к другой, а также специальный файл, в
котором хранится математическое описание цветового охвата
конкретного устройства, и
таблица коэффициентов для коррекции вносимых им искажений цвета.
Файлы ICC имеют стандартное расширение .icm. Стандарт ICC
различает профили входных устройств (сканеры, цифровые аппараты),
профили мониторов, профили выходных устройств (принтеры,
плоттеры).
Цветовой охват (color gamut) — количество цветовых оттенков, которое
способен различать человек либо воспроизводить то или иное
устройство.
Цветовой канал (color channel) — изображение в градациях серого,
содержащее распределение яркости для какого-либо базисного цвета, а
также цветовая палитра (palette) в компьютерной графике. Под
цветовой палитрой понимают общее количество цветов и цветовых
оттенков, используемых в графической системе и/или доступных для
построения изображения на экране монитора и указание видеоадаптеру
на генерацию аналогового сигнала, соответствующего коду цвета в
одной из моделей его задания (RGB, HLS, HSV).
Цветовая гамма (color gamut) — диапазон цветов, которые могут
отображаться с помощью данной цветовой модели или устройства
отображения.
Комбинированный цвет (composite color) — цвет, заданный в цветовой
модели посредством упорядоченного набора и система, в которой для
задания цвета используются несколько цветовых каналов.
Косвенный цвет (inderect color) — цвет, определенный при помощи
палитры или таблицы цветов.
Bilinear sampling (filtering) — комбинация четырех цветов,
используемая для увеличения разрешения выводимого трехмерного
изображения.
Система управления цветом (Color Management System, CMS) —
программный комплекс, обеспечивающий согласование цветовых
пространств различных устройств (сканеров, мониторов, принтеров,
печатающих машин), используемых при подготовке и выводе
изображений. Основные компоненты системы: 1) аппаратно
независимое эталонное цветовое пространство; 2) цветовые профили
отдельных устройств, подвергаемых согласованию; 3) модуль
управления цветом CMM.
Модуль управления цветом (Color Management Module, CMM) —
программный продукт, в функции которого входит преобразование
аппаратно зависимого цветового пространства входного устройства в
эталонное с последующим его пересчетом в аппаратно зависимое
цветовое пространство выходного устройства.
7
Объекты, операции и другие термины машинной графики:
Артефакт (artifact) в машинной графике — фиксируемое изменение
изображения, полученное в результате использования какой-либо
программы или средства (редактирования, сжатия или распаковки).
Проявлениями артефактов могут служить изменения в виде добавления
в изображение какого-либо элемента или ухудшение его качества. По
признакам, определяющим причины появления артефактов, выделяют
артефакты сжатия (compression artifact) и квантования (quantization
artifact).
Бандинг (banding) — вертикальные, горизонтальные или диагональные
полосы обесцвечивания, неумышленно внесенные в изображение в
процессе его создания или визуализации.
Вырезание (cut) — операция редактирования изображения, связанная с
удалением выделенной его части и переносом в специальную
буферную память — буфер вставки (paste buffer). При необходимости
удаленная часть (вырезка, cutout) может быть установлена в заданное
место изображения.
Вставка (paste) — операция редактирования изображения,
заключающаяся в перемещении выбранного фрагмента из области
памяти (в том числе из буфера вставки или библиотеки файлов
изображений, хранящейся во внешней памяти, например на жестком
диске) в заданное место.
Градиентное заполнение (gradient fill) — заполнение замкнутой области
части изображения непрерывным цветом, который создается из двух
других, расположенных в противоположных концах этой области путем
плавного перехода от одного цвета к другому.
Заливка (flood filling) — однотонная закраска изображений плоских
графических форм, имеющих четкие границы; производится
автоматически путем указания цвета в любой точке, находящейся в
пределах замкнутого пространства окружающих ее границ.
Конвейер (conveyor) — процесс визуализации трехмерного
изображения, включающий этапы: построение трехмерной каркасной
модели; проведение геометрических преобразований, включающее
отбрасывание невидимых поверхностей и наложение установок
освещенности; рендеринг.
Фрактал (fractal от лат. fractus — разбитый) — неравномерная форма
или поверхность, получаемая в результате процедуры повторяющегося
деления. Фракталы используются для моделирования и отображения
средствами компьютерной графики различного рода процессов
(биологических, географических), связанных с изменением исходного
состояния сложных объектов, например: рост различных организмов,
изменение фарватеров рек, береговой черты.
Графтал (graftal) — класс графических объектов, обладающих
свойствами фракталов, правила генерации которых допускают
локальные модификации свойств.
8
Тесселяция — геометрическое преобразование сложных объектов на
совокупность более простых, называемых также примитивами.
Примитив (графический примитив, primitive] — элементарный
графический объект (линия, прямоугольник, треугольник, окружность,
конус, тор, куб), используемый в графической системе в качестве
шаблона для построения более сложных графических объектов.
Примитив является составной частью набора графических примитивов
(parcel), предназначенного для реализации эффективного построения
изображений объектов.
Графический объект (graphics object) — совокупность графических
примитивов, соответствующих одному объекту отображаемого
пространства или сцены.
Спрайт (sprite) — графический объект заданной формы и цвета,
созданный из набора пикселей, который служит готовой формой для
создания других графических объектов. Существуют программы,
позволяющие пользователю определять форму, цвет и другие
характеристики исходных графических объектов, объединяя и
комбинируя которые можно создавать на экране монитора необходимые
изображения, включая и изображения компьютерной анимации.
Extrusion — построение трехмерной модели в машинной графике
путем «выдавливания» или «выталкивания» двумерного компонента
(поперечного сечения объекта) в определенном направлении — обычно
по оси Z.
Lathing — построение фигуры вращения в трехмерной машинной
графике путем поворота главного сечения объекта.
Mesh — разбиение поверхности графического объекта на
многоугольники (треугольники, квадраты); обычно используется для
ускорения операций преобразования или отображения.
Profile — в машинной графике главное (поперечное) сечение
геометрического объекта.
Prototile — геометрическая фигура, используемая для многократного
заполнения плоскости по принципу узора («черепицы»).
Pattern — двумерный растровый шаблон, используемый для заполнения
изображения поверхностей различных графических объектов путем
многократного дублирования.
Stipple — растровое изображение, состоящее из многократно
повторяющихся шаблонов, используемых в качестве трафаретов при
заполнении фона.
Системы машинной графики
Машинная графика, или, как иногда называют, «электронная графика» с
использованием всех перечисленных выше технических средств в
настоящее время потенциально обеспечивает полную эквивалентность
всех выполнимых традиционными ручными методами графических
операций.
9
Это очень перспективно, так как графический «язык» градостроителяпроектировщика традиционно является его основным
профессиональным языком, главным средством для фиксации и
передачи всех его идей, образов и самых разнообразных решений.
Машинная графика имеет много очевидных преимуществ. Так,
например, можно использовать один и тот же чертеж или схему,
записанные в памяти ЭВМ, множество раз в различных масштабах или
как часть другого чертежа, причем делается это очень быстро. Можно
легко изменять ориентацию чертежей, можно располагать их в
зеркальном отображении. Еще одной очень важной особенностью
является автоматическое наложение разных чертежей друг на друга
(получение совмещенного чертежа), содержащих различную
информацию для составления сложных, комплексных схем и чертежей,
часто встречающихся в градостроительном проектировании. Большим
дополнительным достоинством является также и то, что при
необходимости вносить какие-либо изменения в какую-либо часть
проекта достаточно сделать всего одно изменение в данном элементе
информации, а все остальное произойдет автоматически —
исправленное место затем появится на всех последующих чертежах
или схемах.
Такие совмещения возможны и при выполнении графических операций
ручным методом, но на практике они мало применяются:
многочисленные слои кальки становятся непрозрачными и точное
наложение невозможно при чертежах разных масштабов.
Вычислительная машина может демонстрировать на экране дисплея
сразу несколько чертежей или выдать графопостроителю несколько
чертежей один за другим без потери четкости и с очень большой
точностью. Чертежи и схемы могут быть выданы в любом требуемом
масштабе и автоматически уменьшены до необходимых размеров.
Поэтому можно изготовлять комплексные планы всего проекта в
удобном масштабе для того, чтобы оценить общее впечатление. И,
наоборот, можно изготовить крупномасштабные детали плана для более
тщательного анализа, проверки или деталировки.
Как показывает опыт, системы машинной графики могут
корректировать, дополнять и менять чертежи намного быстрее, чем это
можно сделать традиционными методами. Проектная практика
свидетельствует, что очень немногие чертежи получаются
правильными с первого же раза. Большинство, как правило,
подвергается различным изменениям и усовершенствованиям во время
работы над проектом. Ручное стирание линий и разные подчистки
требуют дополнительной трудоемкой работы, а в результате особенно
если приходится много стирать, чертежи получаются неряшливыми и
часто трудно воспринимаемыми.
10
При машинной графике стирание линий и другие переделки
осуществляются очень быстро и не оставляют никаких следов их
прежнего существования.
В настоящее время создано множество различных систем машинной
графики, разработка которых потребовала развитого математического и
программного обеспечения для ЭВМ, а также использования
универсальных алгоритмических языков высокого уровня. В принципе
действие любой программы машинной графики заключается в
последовательной передаче графопостроителю (или дисплею) для
исполнения предварительно сформированных команд,
сгруппированных в массивы команд, которые затем обрабатываются на
ЭВМ со скоростями до тысяч операций в секунду. Все процедуры
машинной графики обычно разбивают на несколько уровней. Среди
простейших процедур можно назвать управление движением пера
графопостроителя, вычерчивание прямой линии, различных
геометрических фигур, установка размеров и формы шрифтов и
символов. Процедуры более высокого уровня позволяют осуществлять
операции преобразования и кодирования изображений, штрихование
различных частей графического объекта, объединение графических
объектов и работу с их частями и многое другое.
Наиболее сложной и необходимой для проектировщиков является
процедура построения проекций трехмерных объектов, иными
словами, построение перспективных проекций (центральных,
панорамных, цилиндрических, конических и др.)
Сущность методологии автоматизированного построения перспектив
вкратце заключается в составлении специальных программ,
управляющих работой чертежного автомата. Детальное геометрическое
описание (кодирование) объекта находится в запоминающем
устройстве ЭВМ. На основе этого описания машина может делать
разрезы, планы и множество перспектив любых объектов.
При разработке машинных программ автоматического построения и
вычерчивания перспектив возникает сложная задача устранения на
изображениях «невидимых» линий, которые образуются в результате
перспективного смещения объектов и загораживания близлежащими
плоскостями и. зданиями. В настоящее время существует множество
методик такого устранения, основанных на сравнении пересечения
общих внешних контуров изображаемых объектов, после чего
осуществляется сравнение по высоте и в плане по отношению к точке
наблюдения. Используются различные варианты решения этой
проблемы.
11
Основные системы машинной графики в настоящее время
представлены двумя типами:
диалоговые или автоматические системы (иногда их называют
интерактивными). Они работают по принципу разделения функций
человека и машины. Основными средствами их общения являются
световое перо и функциональная клавиатура, на кнопках которой
заранее запрограммировано выполнение каких-либо конкретных и
распространенных в проектировании операций и процедур. Для этого
необходим перечень таких процедур;
автоматические (неинтерактивные) системы машинной графики
отличаются полным разделением функций человека и машины. Человек
(проектировщик) вводит в машину соответствующую программу, после
чего она функционирует без дальнейшего вмешательства человека и в
конце работы выдает готовый результат на графопостроителе.
Основное преимущество такой системы — значительно меньшие
затраты машинного времени по сравнению с диалоговыми системами.
Современные средства машинной графики позволяют усиливать
реалистичность восприятия изображаемых объектов и картин
различными способами: модуляции интенсивности линий и фокуса с
глубиной, изображение собственных и подающих теней, блики, цвет,
движение (мультипликация), монтаж, стереоскопию и голографию.
Например, техника получения затемненного изображения при помощи
растрового дисплея вместе с алгоритмом устранения невидимых линий
разработана сейчас до такой степени, что можно получать изображения
перспектив с тенями, почти не отличающиеся от реальной картины.
Цветовые эффекты на графопостроителях достигаются с помощью
сменной чертежной головки с перьями различного цвета. Имеются
цветные дисплеи, которые могут выдавать достаточно реалистичные
изображения.
Дальнейшим развитием идей машинной графики является монтаж
кинофильмов (мультипликаций), показывающих спроектированный
объект (например, городскую застройку) в движении, в реальном
масштабе времени. В основу таких устройств положен принцип
высокоскоростной (16— 20 кадров в секунду) покадровой съемки
большого числа последовательно меняющихся изображений объекта,
которые ЭВМ может выдавать за короткое время на экран дисплея. С
помощью мультипликационного моделирования проектировщик еще на
стадии проектирования имеет возможность как бы в натуре обойти или
объехать со всех сторон проектируемый объект.
12
Распространение телевизионной видеозаписи также начинает получать
распространение в архитектурно-градостроительном проектировании.
Некоторые зарубежные фирмы сейчас выпускают специальные
электронные системы, способные синтезировать цветные перспективы
с тенями и полутонами, которые в свою очередь записываются на
магнитные видеокассеты и демонстрируются на обычных цветных
телевизорах.
Архитектурная фотограмметрия является основным средством
определения формы, размеров, пространственного положения и
изучения качественных характеристик различных архитектурных и
градостроительных объектов с помощью бесконтактного определения
координат точек объекта и на основе воспроизведения модели объекта
по стереопаре, т.е. по двум снимкам объекта, получаемым с различных
точек пространства. Важным качеством фотограмметрических
материалов является возможность эффективно обрабатывать их с
использованием ЭВМ и других электронных средств.
Основными задачами фотограмметрии являются:
обмеры и обследования архитектурных сооружений; фиксация
памятников архитектуры и градостроительства; наблюдение за
смещением сооружений; составление на основе материалов
аэрофотосъемки и наземной фототеодолитной съемки фотодокументов,
используемых в качестве подоснов для градостроительного
проектирования.
В настоящее время на первый план в фотограмметрии выступают
методы цифрового моделирования местности (ЦММ), которые
являются новой информационной основой градостроительного
проектирования, способной заменить или существенно дополнить
традиционную форму подготовки топографических карт и планов.
Наиболее широкое применение ЦММ могут найти в системах
автоматизированного проектирования (САПР), поскольку их
применение позволяет сравнивать большое число вариантов
размещения объектов на местности и выбирать среди них наилучший,
оптимальный. Использование ЦММ гарантирует полную
объективность и достоверность материалов, полученных на основании
высокоточных фотограмметрических измерений. Обеспечивается
оперативность получения необходимых данных и большой объем
информации, выраженной различными образно-графическими
средствами.
Одним из наглядных примеров прикладного использования
фотограмметрии в градостроительном проектировании являются
проектно-экспериментальные работы по анализу сочетании вновь
проектируемых зданий с исторически сложившейся городской
застройкой, что дает возможность уже на стадии проектирования
отдельных объектов достаточно наглядно представить себе, как будет
выглядеть городской ландшафт и его силуэт и панорама после их
осуществления в натуре.
13
Модели воспроизведения цвета и цветовые палитры
Если вы попросите не слишком искушенного пользователя CorelDRAW
объяснить разницу между цветовой моделью и палитрой цветов, то,
скорее всего, он испытает затруднение в подобном объяснении. На
самом деле упомянутая разница состоит в следующем: цветовая модель
обеспечивает возможность получения миллионов оттенков цвета,
плавно переходящих из одного в другой, а палитра содержит
ограниченное количество отдельных готовых цветовых оттенков.
Однако понимание того, следует ли использовать цветовые оттенки из
модели воспроизведения цвета или из палитры цветов, все же не столь
важно, как понимание принципа воспроизведения цвета, на котором
основывается та или иная модель или палитра. Перечень всех типов
моделей воспроизведения цвета и цветовых палитр CorelDRAW
приведен в главе8. Вам также следовало бы самостоятельно
ознакомиться с представленным в главе8 описанием цветовых моделей
и палитр, прежде чем продолжить чтение этой главы.
Модели воспроизведения цвета основаны или на сложении, или на
вычитании основных цветов. В качестве основных цветов моделей
обоих типов используются цвета, рассчитываемые по математическим
формулам. Эти формулы составляют основу измерений цвета с
использованием цветовых стандартов.
Разностные модели
Разностные цветовые модели основаны на использовании прозрачных
или непрозрачных чернил для воспроизведения различных оттенков
цвета при печати рисунка. Чем больше красящего пигмента содержится
в чернилах, тем темнее их цвет, а чем темнее цвет чернил, тем меньше
света отражается от бумаги, на которую наносятся эти чернила.
Разносные модели воспроизведения цвета применяются при
многослойной печати с использованием прозрачных чернил
бирюзового, пурпурного, желтого и черного (Cyan, Magenta, Yellow,
blacK— CMYK) цветов. Нанесение этих чернил в несколько слоев
позволяет получать миллионы различных оттенков.
Плашечные цвета также являются цветами разностной модели, но они
создаются непрозрачными чернилами. Чернила для плашечной печати
не смешиваются друг с другом, вместо этого используется множество
чернил различных оттенков. При плашечной печати для каждого из
оттенков цвета из состава распечатываемого изображения требуется
свое отдельное клише.
При многослойной печати для воспроизведения всего диапазона
оттенков цвета требуется всего четыре клише. Некоторые принтеры
используют только цветовые компоненты CMY.
14
На таких принтерах для воспроизведения черного цвета используется
смешивание100% каждого из трех основных цветов. Черный цвет,
синтезируемый таким способом, на самом деле не получается столь
чисто черным, как при четырехцветной печати с использованием
черных чернил.
Модели на основе сложения цветов
В аддитивных цветовых моделях, основанных на сложении цветов, для
воспроизведения оттенков используются цветные световые лучи. Все
оттенки цвета получаются за счет сложения в разных пропорциях трех
основных цветов: красного, зеленого и синего (Red, Green, Blue—
RGB). Монитор вашего компьютера воспроизводит все цвета спектра
именно на основе сложения трех перечисленных цветов. Чем выше
интенсивность цвета, тем он ближе к чистому тону, а чем меньше, тем
ближе он к черному цвету. Если сложить все три основных цвета с
максимальной интенсивностью, равной255, получится чисто белый
цвет. И наоборот, если просуммировать три цвета нулевой
интенсивности, получится чисто черный цвет.
Модель, основанная на использовании понятий оттенка, контрастности
и яркости (Hue, Saturation, Brightness— HSB) является другим способом
представления основных цветов модели RGB. Модель HSB
соответствует наиболее естественному представлению цвета с точки
зрения восприятия его человеческим глазом. Понятие «оттенок»
определяет собственно цвет, «контрастность» характеризует
насыщенность цвета, а величиной «яркость» оценивается степень
белизны цвета.
К аддитивным цветовым моделям, поддерживаемым программой
CorelDRAW, относятся модели RGB, HSB, HLS, Lab и YIQ. Различия
этих моделей обусловлены главным образом тем, что они
разрабатывались разными компаниями, и каждый из разработчиков
пользовался своим набором формул. Модель, пригодная для
применения в большинстве случаев,— это модель Lab. Диапазон
оттенков, которые можно создать с помощью этой модели, перекрывает
цветовые диапазоны моделей CMYK и RGB. Lab-модель является
аппаратно-независимой и, подобно модели HSB, воспроизводит цвета
способом, близким к принципу восприятия цвета человеческим глазом.
Поскольку Lab-модель является аппаратно-независимой, она
теоретически дает более предпочтительные результаты по сравнению с
любой другой моделью. Аппаратная независимость означает, что цвета
отображаются в рамках этой модели без какой-либо привязки к
свойствам конкретного монитора.
Цветовые палитры
15
Цветовые палитры включают отдельные оттенки цвета, которые
получаются либо путем смешивания цветов той или иной цветовой
модели, либо предоставляются частными поставщиками. Лучшим
примером цветовых палитр, предоставляемых частными
поставщиками, являются палитры цветов плашечной и многослойной
печати PANTONE®.
В CorelDRAW имеется пять цветовых палитр RGB, семь палитр цветов
плашечной печати и две палитры цветов CMYK. Обратитесь к главе8,
где приведен полный перечень цветовых палитр.
По умолчанию у правого края экрана размещается палитра Custom
colors (Специальная палитра), состоящая из цветов модели CMYK. Для
того чтобы заменить эту палитру на другую, выберите команду меню
View| Color Palette (Вид| Палитра цветов). В появившемся подменю
щелкните на строке одного из типов палитр. При каждом последующем
запуске CorelDRAW выбранная таким образом палитра будет
появляться у правого края экрана, обеспечивая быстрый доступ к
нужному набору цветов. Это особенно удобно, если вы постоянно
работаете с какой-то определенной палитрой.
Цвета плашечной печати чаще всего применяются в тех случаях, когда
требуется использовать конкретный специфический оттенок, указанный
заказчиком, или когда графический проект содержит мало оттенков
цвета— скажем, один или два. Цвет плашечной печати создается
заранее подготовленными чернилами определенного оттенка, и всякий
раз при печати данного цвета необходимо использовать именно эти
чернила. Для раскрашивания рисунка цветами плашечной печати
следует пользоваться сборником, включающим образцы всех цветовых
оттенков определенной палитры. В этом случае для начала нужно
отыскать в сборнике образцов подходящий оттенок цвета. Каждому
оттенку присвоено имя и номер. Выбрав нужный оттенок, достаточно
найти этот цвет по его имени или номеру в палитре окна диалога
Uniform Fill (Однородная заливка) или выбрать цвет по его имени в
свитке Color (Цвет).
Некоторые графические проекты требуют использования цветов как
плашечной, так и многослойной печати. Например, при создании
брошюры торговой рекламы цвета многослойной печати могут
применяться в ходе разработки содержимого брошюры, а цвета
плашечной печати— при воспроизведении логотипа клиента. Имейте в
виду, что для каждого из оттенков цвета плашечной печати требуется
отдельное клише, что ведет к удорожанию всего проекта.
В седьмую версию программы CorelDRAW включена новая палитра
цветов многослойной печати, называемая палитрой PANTONE®
HEXACHROME. Наименование этой палитры появляется в списках
типов палитр окна диалога Uniform Fill (Однородная заливка) и свитка
Color (Цвет).
16
Данная палитра основывается на использовании шести различных
цветов чернил (бирюзового, пурпурного, желтого, черного, оранжевого
и зеленого) для получения всей гаммы оттенков рисунка. Узнайте у
сотрудников сервисного центра или подразделений, отвечающих за
печать графической продукции, можете ли вы использовать названную
палитру. Вам стоит употреблять ее только в том случае, если
организация, выполняющая печать рисунков, имеет техническую
возможность печати с применением шести типов чернил. Помните о
том, что использование данной палитры потребует подготовки двух
дополнительных клише, что приведет к увеличению стоимости
проекта. Однако это может окупиться ростом качества итоговой
печатной продукции.
Специальная палитра, принимаемая по умолчанию
Палитра цветов Custom colors (Специальная палитра), размещаемая по
умолчанию у правого края экрана, содержит 89оттенков цвета модели
CMYK, 10оттенков серого цвета и белый цвет— всего 100цветовых
образцов. Цвета принятой по умолчанию палитры основываются на
модели CMYK, так как в большинстве случае печать результатов
работы производится именно на базе такой модели. Однако важно
понимать, что вам совершенно не обязательно использовать в своем
рисунке цвета этой палитры и затем выполнять многослойную печать
рисунка. На самом деле вы можете использовать при рисовании любые
из доступных моделей воспроизведения цвета и цветовых палитр, а
затем все так же распечатать результат с применением CMYK-цветов.
Это возможно в связи с тем, что реализованный в CorelDRAW алгоритм
печати преобразует все цвета рисунка, кроме цветов плашечной печати,
в оттенки модели CMYK. Вы можете напечатать и цвета плашечной
печати как CMYK-цвета, если установите флажок Convert Spot Colors to
CMYK (Преобразовать плашечные цвета в CMYK) на вкладке
Separations (Цветоделение) окна диалога Print (Печать).
Возможно, у вас вызовет недоумение такой большой выбор моделей
воспроизведения цвета и цветовых палитр. Ведь все равно рисунки
печатаются с помощью либо набора плашечных цветов, либо цветов
многослойной печати. Ответ состоит в том, что многие палитры цветов
многослойной печати и все палитры цветов плашечной печати
сопровождаются сборниками напечатанных типографским способом
образцов всех цветовых оттенков из состава соответствующей палитры.
Выбор оттенков из сборника образцов гарантирует, что цвета вашего
рисунка будут воспроизведены при печати должным образом.
17
Корректное воспроизведение цвета тесно связано с проблемой
соответствия между цветовыми оттенками, изображаемыми на экране и
получаемыми после печати документа. До последнего времени
экранные цвета редко имели приемлемое соответствие тем цветам,
которые действительно получались после печати документа на бумаге
или пленке. CorelDRAW включает специальную программу Color
Manager (Диспетчер цветов), позволяющую построить калибровочную
характеристику (так называемый «цветовой профиль»), то есть
выполнить цветовую калибровку вашего сканера, монитора, принтера
или отдельного устройства печати (обратитесь к главе23 за сведениями
о том, как создаются цветовые профили системных устройств). Над
этими цветовыми профилями приходится изрядно потрудиться
встроенной в программу системе с элементами искусственного
интеллекта, стремящейся добиться соответствия экранных цветов
цветам печати. Заметьте, что мы недаром говорим «стремящейся
добиться соответствия» и не ведем речь о достижении полной
идентичности. Если вы удивлены, почему программа-диспетчер цветов
не может обеспечить идеального соответствия экранных цветов цветам
печати, отвечаем: причина в том, что цвета на экране формируются за
счет суммирования основных цветовых компонентов, а при печати— за
счет вычитания. Аддитивные цветовые оттенки возникают при
сложении трех лучей монитора, имеющих RGB-цвета, а разностные
оттенки— при поглощении света слоями прозрачных чернил CMYKцветов, наносимых на бумагу принтером. Единственный путь,
позволяющий обеспечить абсолютное тождество цветов печати тем
оттенкам, которые выбраны для элементов рисунка,— это
воспользоваться сборником образцов, а не ориентироваться на
изображение на экране монитора.
Узнав о том, что доверять оттенкам цвета на экране монитора в полной
мере не стоит, вы можете спросить: «В чем же тогда состоит
назначение палитры Custom colors (Специальная палитра)?»
Первоочередное предназначение этой палитры— служить хранилищем
цветовых оттенков, созданных пользователем. Палитра Custom colors
(Специальная палитра) является единственной, позволяющей добавлять
к ней ваши собственные цветовые оттенки.
Создание собственного сборника образцов на основе исходной
палитры
Если считать, что палитра Custom colors (Специальная палитра)
используется исключительно для хранения созданных вами цветовых
образцов, то в печатном сборнике образцов нет крайней
необходимости. С другой стороны, имей вы возможность выбрать из
печатного сборника образец цвета, соответствующий тому или иному
оттенку специальной палитры, у вас появилась бы уверенность в
качестве печати рисунка. Палитра Custom colors (Специальная палитра)
не сопровождается готовым сборником цветовых образцов, но вы
можете создать такой сборник сами.
18
Создание сборника цветовых образцов палитры Custom colors
(Специальная палитра)— это не искусственный прием, надуманный
авторами книги в порядке исключения. На самом деле это очень
важный этап обеспечения корректности печати цветов специальной
палитры.
Процесс создания сборника образцов, который на деле будет
представлять собой всего лишь один лист бумаги, состоит в рисовании
на листе 100небольших квадратиков и применении к каждому из них
заливки одним из цветов палитры Custom colors (Специальная
палитра). Под каждым квадратиком напечатайте значения цветовых
компонентов CMYK, образующих соответствующий оттенок. В
заключение распечатайте данный файл на бумаге в целях
использования при разработке графических проектов.
Можете использовать этот псевдосборник цветовых образцов при
подготовке будущих рисунков к печати на той же бумаге, на которой
напечатаны образцы. Подготовьте дополнительные сборники образцов
на каждом из типов носителей, которые предполагается использовать
для распечатки рисунков. Например, если вы собираетесь наносить
графику на чашки с помощью метода сублимации, изготовьте сборник
образцов цвета на чашке (для того чтобы разместить всю палитру,
может потребоваться как минимум две чашки). При подготовке к
печати очередного рисунка для чашки выберите цвета из образцов,
нанесенных на эталонные чашки, и вы будете уверены в корректности
распечатки цветов созданного рисунка. Если в качестве носителя
используется пленка, потратьте некоторую сумму на получение
контрольного отпечатка всего набора цветов палитры Custom colors
(Специальная палитра) именно на пленке.
Если вы не стали распечатывать сборник цветовых образцов, придется
опираться на цвета, изображаемые на экране монитора. При
использовании цветового профиля, созданного диспетчером цветов, вам
остается только уповать на точность системы с элементами
искусственного интеллекта программы цветовой калибровки. Так как
большинство пользователей, вероятно, под разными предлогами
отложит работу по подготовке сборника цветовых образцов, мы сами
подготовили для вас файл в формате cdr, содержащий 100образцов
оттенков цвета из палитры Custom colors (Специальная палитра).
В этой главе вам были преподаны два важных урока. Первый состоит в
том, что рисунок всегда распечатывается с применением цветов
многослойной печати за исключением случая использования
плашечных цветов. У последнего утверждения имеется одно
исключение: если в составе рисунка использованы цветные растровые
фрагменты, можно установить флажок Output Color Bitmaps in RGB
(Печатать цветные растровые изображения в RGB-цветах) на вкладке
PostScript Preferences (Настройки PostScript) окна диалога Print Options
(Параметры печати). Это исключение используется сравнительно редко
(за подробностями по данному вопросу обратитесь к главе28).
19
Второй важный урок состоит в том, что может оказаться
затруднительно соотнести цвета вашего монитора с теми оттенками,
которые будут напечатаны на том или ином носителе. Вопросы
воспроизведения цвета и цветной печати могут вызвать понятные
затруднения. Если у вас есть желание больше узнать о цветовых
моделях и палитрах, обратитесь к справочной системе программы
CorelDRAW
Ошибки воспроизведения цвета
Сдвиг цвета — При печати могут появиться нежелательные сдвиги
цвета, причем часто их нелегко обнаружить на мониторе. К типичным
причинам относятся недостаточное освещение при фотографировании,
некалиброванная система или неспособность персонала обнаружить и
откорректировать сдвиг цвета.
Увеличение размера точки — Точки растра могут увеличиваться в ходе
электронного вывода или при печати (это явление сильнее проявляется
для точек растра при ЧМ-растрировании, см. главу 3). Большие
растровые точки приводят к затемнению цветов в печатном варианте
изображения, особенно в областях промежуточных тонов и теневых
областях.
Неточное совмещение (треппинг и муар) — Погрешности совмещения
цветовых пластин при печати (иногда совершенно незначительные, на
две тысячные доли дюйма) могут привести к существенным дефектам в
напечатанном изображении. Типичный дефект, обусловленный
неточным совмещением, — это муар, о котором вы уже узнали из главы
3. Другая проблема возникает, когда большие области чистого цвета
граничат в изображении с областями другого цвета, вызывая на оттиске
раздражающее постороннее изображение. Использование адекватного
треппинга таких областей смежных цветов — эта тема рассмотрена в
главе 9 — предотвращает возникновение такой ошибки.
Замечание: Наложение смежных областей обычно не является
проблемой для цветов непрерывного тона, если изображение не
содержит области чистого цвета, как в случае с оцифрованными
контурными изображениями или нарисованными от руки
иллюстрациями.
Полосы — Если в изображении имеется область резкого изменения
тона, которому соответствует слишком небольшое число градаций на
протяжении этого участка, то становится заметен эффект
"ступенчатости", или полосы. Полосы — это постоянная проблема
векторных изображений, но они сравнительно редко встречаются в
изображениях непрерывного тона. Этот дефект может возникнуть, если
диапазон цвета в области градиента узок или в устройстве вывода
используется пространственная частота растрирования, слишком
высокая по сравнению с разрешением прибора.
20
Точность воспроизведения цвета :
состоит в наиболее точном воспроизведении изображения оригинала на
отттиске. К содалению, необходимо отметить, что идентичное
воспроизведение полутоновых, в особенности цветных, изображений
практически недостижимо. Ниже приведены одни из главных причин
этого:
- оттиск изготавливается на иной подложке, нежели оригинал (когда
появляются различия в белизне, глянце, гладкости поверхности
подложки между оригинал и оттиском);
- отттиск изготавливается с использованием различных видов печатных
красок, которые определяются и способом печати;
- отттиск полутонового изображения всегда имеет растровую структуру,
в то время как оригинал может иметь непрерывную структуру полутона
и контура.
Таким образом, если у вас в руках есть что-то, что вы хотите сделать
точь-в-точь, то первоначально надо определить то, на каком материале
оно сделано, каким способом (это минимум, что надо знать). Если вы
затрудняетесь ответить на эти вопросы, обращайтесь к
профессионалам-полиграфистам, иначе не избежать досадных ошибок,
перепечаток и т.д.
21
Список литературы
Могилёв А. В. Информатика: учебное пособие для студентов
педагогических вузов / Е. К. Хеннер. – 4-е изд., стер. – М.:
Издательский центр «Академия», 2007. -848 с.
2. Симонович С. В. Информатика. Базовый курс. 2-е издание/ под
ред. С. В. Симановича. СПб.: Питер, 2005. – 640с.
3. 4. Информатика: http://eruditus.name/teorija/vnes_ustroistvo.html#touchpad
22