Grafika komputerowa – dział informatyki zajmujący się wykorzystaniem komputerów do
generowania obrazów oraz wizualizacją rzeczywistych danych. Jest ona obecnie narzędziem stosowanym powszechnie w nauce,
w różnych obszarach przemysłu, biznesu, a także w technice, kulturze oraz w rozrywce.
Przykłady zastosowań:
»Obróbka obrazów – np. wzmacnianie krawędzi,
»Interfejsy użytkownika – np. edytor tekstu, programy do publikacji,
»Wykresy – np. wizualizacja danych w biznesie, nauce i technologii,
»Kartografia – np. różnego rodzaju mapy pogodowe,
»Medycyna – np. chirurdzy wykorzystują ją do wspomagania kierowania przyrządami
i do dokładnego określania, w którym miejscu znajduje się tkanka do usunięcia,
»Kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo – np. projektowanie elementów i systemów mechanicznych,
»Systemy multimedialne – np. nauczanie multimedialne (połączenie kilku mediów komunikacyjnych),
»Symulacja i animacja dla wizualizacji naukowej i rozrywki – np. symulatory lotu, gry,
»Wizualizacja – np. kształt brył i powierzchni (matematyka).
Model barw – matematyczny opis przestrzeni barw widzianych przez człowieka.
Podział modeli Barw:
Ze względu na sprzęt
»Model RGB – model opisujący przestrzeń barw za pomocą trzech podstawowych barw światła: czerwonej (Red), zielonej (Green) i niebieskiej (Blue). O uzyskanym kolorze decyduje ilość danej składowej, tzw. stopień nasycenia podawany w liczbach całkowitych (od 0 do 255), rzeczywistych (od 0 do 1) lub w procentach (od 0% do 100%). Model ten nazywany jest modelem addytywnym ponieważ zwiększanie nasycenia poszczególnych barw powoduje rozjaśnianie koloru, aż do uzyskania koloru białego (100% R, G i B). Stosowany jest w takich urządzeniach jak skanery, aparaty i kamery cyfrowe, monitory, projektory multimedialne.
»Model CMYK – model opisujący przestrzeń barw za pomocą trzech pochodnych barw światła: cyjanowej (Cyjan),
purpurowej (Magenta) i żółtej (Yellow). Podobnie jak w modelu RGB o uzyskanym kolorze decyduje ilość danej składowej.
Zwiększanie nasycenia każdego z kolorów pochodnych powoduje jednak, że obraz staje się coraz ciemniejszy – stąd model
ten nazywany jest substraktywnym. Ze względu na niedoskonałość rzeczywistych barwników, która powodowała niemożność uzyskania
koloru czarnego, do trzech barw (CMY) dodano barwnik czarny (blacK) – stąd nazwa modelu.. Model ten stosowany jest we wszelkich urządzeniach drukujących.
Ze względu na użytkownika
» Model HSL (HSV) – modele barw najbardziej zbliżone do naturalnego odbierania barw przez człowieka. W modelu tym każdą barwę opisują trzy liczby, pierwsza to odcień lub po prostu kolor (ang. Hue), druga to nasycenie (Saturation) , trzecia to jasność (Lightness) lub jaskrawość (mierzona za pomocą jednego z dwóch równoważnych parametrów – Value lub Brightness).
Niezależne od urządzenia:
»CIE La*b*
»CIE XYZ
Podstawowe pojęcia w grafice kompuerowej
Piksel – najmniejszy, niepodzielny element obrazu o stałej barwie.
Bitmapa – liczba pikseli, podawana na ogół jako wymiar prostokąta.
Kompresja stratna – zawiera metody zmniejszania liczby bitów potrzebnych do wyrażenia danej informacji nie dając gwarancji, że odtworzona informacja będzie identyczna z oryginałem.
Kompresja bezstratna – umożliwia kompresję danych bez utraty informacji, co pozwala dekompresować plik do postaci oryginalnej.
Rasteryzacja – zmiana grafiki wektorowej na grafikę rastrową.
Wektoryzacja (trasowanie) – zamiana grafiki rastrowej na wektorową.
Rozdzielczość – liczba punktów obrazu przypadająca na jednostkę długości, wyrażona najczęściej w punktach na cal (dpi, ang. dot per inch – drukarki) lub w pikselach na cal (ppi, ang. piel per inch – drukarki).
Wartość barwy – liczbowa reprezentacja barwy piksela.
Głębokość bitowa – liczba bitów przeznaczona w danym trybie RGB do zapisu wartości barwy.