الدرس: دقة الصورة. أساسيات رسومات الحاسوب. أدوات للعمل مع الرسومات النقطية

الدقة هي قيمة تحدد عدد النقاط (عناصر الصورة النقطية) لكل وحدة مساحة (أو طول الوحدة). يتم تطبيق المصطلح عادةً على الصور في شكل رقمي، على الرغم من أنه يمكن تطبيقه، على سبيل المثال، لوصف مستوى حبيبات الفيلم الفوتوغرافي أو ورق الصور الفوتوغرافية أو الوسائط المادية الأخرى. عادةً ما توفر الدقة الأعلى (المزيد من العناصر) تمثيلاً أكثر دقة للأصل. من الخصائص المهمة الأخرى للصورة عمق لوحة الألوان.

عادةً ما تكون الدقة هي نفسها في اتجاهات مختلفة، مما ينتج عنه بكسل مربع الشكل. ولكن هذا ليس ضروريا - على سبيل المثال، قد يختلف القرار الأفقي عن الرأسي، ولن يكون عنصر الصورة (بكسل) مربعا، ولكن مستطيلا. علاوة على ذلك، فمن الممكن أن تكون شبكة عناصر الصورة ليست مربعة، ولكنها مثلا سداسية (سداسي) أو غير منتظمة على الإطلاق (عشوائية)، وهذا لا يمنعنا من الحديث عن الحد الأقصى لعدد النقاط أو الصورة التي يمكن التحكم فيها العناصر لكل وحدة طول أو مساحة.

دقة الصورة

الرسومات النقطية

تُفهم الدقة خطأً على أنها حجم الصورة الفوتوغرافية أو شاشة العرض أو الصورة بالبكسل [المصدر غير محدد 956 يومًا]. يتم التعبير عن أبعاد الصور النقطية بعدد البكسلات الأفقية والرأسية، على سبيل المثال: 1600×1200. في هذه الحالة، هذا يعني أن عرض الصورة هو 1600 وارتفاعها 1200 بكسل (تتكون هذه الصورة من 1,920,000 بكسل، أي حوالي 2 ميجابكسل). قد يختلف عدد النقاط الأفقية والرأسية باختلاف الصور. يتم تخزين الصور، كقاعدة عامة، في النموذج الأكثر ملاءمة للعرض على شاشات العرض - فهي تخزن لون البكسلات في شكل السطوع المطلوب للعناصر المشعة للشاشة (RGB)، وهي مصممة بحيث سيتم عرض وحدات بكسل الصورة واحدًا لواحد بواسطة وحدات بكسل الشاشة. وهذا يجعل من السهل عرض الصور على الشاشة.

عندما يتم عرض صورة ما على سطح الشاشة أو الورقة، فإنها تشغل مستطيلاً بحجم معين. للحصول على الموضع الأمثل للصورة على الشاشة، من الضروري تنسيق عدد البكسل في الصورة، ونسب جوانب الصورة مع المعلمات المقابلة لجهاز العرض. إذا تم إخراج وحدات البكسل في الصورة بواسطة وحدات بكسل جهاز الإخراج واحد إلى واحد، فسيتم تحديد الحجم فقط من خلال دقة جهاز الإخراج. وبناءً على ذلك، كلما زادت دقة الشاشة، تم عرض المزيد من النقاط في نفس المنطقة وستكون صورتك أقل محببة وأفضل جودة. ومع وضع عدد كبير من النقاط في مساحة صغيرة، فإن العين لا تلاحظ نمط الفسيفساء. والعكس صحيح أيضًا: فالدقة المنخفضة ستسمح للعين بملاحظة خطوط الصورة ("الخطوات"). لن تسمح دقة الصورة العالية مع حجم مستوى صغير لجهاز العرض بعرض الصورة بأكملها عليها، أو أثناء الإخراج سيتم "ضبط" الصورة، على سبيل المثال، لكل بكسل معروض ألوان جزء من الصورة سيتم حساب متوسط ​​الصورة الأصلية التي تقع داخلها. عندما تحتاج إلى عرض صورة صغيرة كبيرة على جهاز عالي الدقة، عليك حساب ألوان البيكسلات المتوسطة. يُطلق على تغيير العدد الفعلي لوحدات البكسل في الصورة اسم إعادة التشكيل، وهناك عدد من الخوارزميات التي تختلف في تعقيدها لهذا الغرض.

عند طباعتها على الورق، يتم تحويل هذه الصور إلى القدرات المادية للطابعة: يتم إجراء فصل الألوان والقياس والتنقيط لإخراج الصورة بأحبار ذات لون ثابت وسطوع متاح للطابعة. لعرض ألوان ذات سطوع وظل مختلف، يتعين على الطابعة تجميع نقاط أصغر قليلاً من اللون المتاح لها، على سبيل المثال، عادةً ما يظهر بكسل رمادي واحد من هذه الصورة الأصلية على الطباعة على شكل عدة نقاط سوداء صغيرة على خلفية ورقة بيضاء. في الحالات التي لا تتعلق بالطباعة المسبقة الاحترافية، يتم تنفيذ هذه العملية بأقل تدخل من المستخدم، وفقًا لإعدادات الطابعة وحجم الطباعة المطلوب. الصور ذات التنسيقات التي تم الحصول عليها أثناء إعداد ما قبل الطباعة والمصممة للإخراج المباشر بواسطة جهاز الطباعة تتطلب تحويلًا عكسيًا ليتم عرضها بالكامل على الشاشة.

تسمح لك معظم تنسيقات الملفات الرسومية بتخزين بيانات حول المقياس المطلوب عند الطباعة، أي الدقة المطلوبة بالنقطة في البوصة (النقاط الإنجليزية في البوصة - تشير هذه القيمة إلى عدد النقاط لكل وحدة طول: على سبيل المثال، 300 نقطة في البوصة تعني 300 نقطة في البوصة بوصة). هذه قيمة مرجعية فقط. كقاعدة عامة، للحصول على نسخة مطبوعة من الصورة، والتي تهدف إلى أن ينظر إليها من مسافة حوالي 40 - 45 سم، دقة 300 نقطة في البوصة كافية. بناءً على ذلك، يمكنك حساب حجم الطباعة الذي يمكن الحصول عليه من صورة موجودة أو حجم الصورة الذي يجب الحصول عليه من أجل إجراء طباعة بالحجم المطلوب.

على سبيل المثال، تحتاج إلى طباعة صورة بدقة 300 نقطة في البوصة على ورق بحجم 10x10 سم (3.9x3.9 بوصة). الآن، بضرب 3.9 في 300، نحصل على حجم الصورة بالبكسل: 1170x1170. وبالتالي، لطباعة صورة ذات جودة مقبولة بقياس 10 × 10 سم، يجب أن يكون حجم الصورة الأصلية 1170 × 1170 بكسل على الأقل.

للدلالة على دقة عمليات تحويل الصور المختلفة (المسح الضوئي، والطباعة، والتنقيط، وما إلى ذلك)، يتم استخدام المصطلحات التالية:

dpi (المهندس النقاط في البوصة) - عدد النقاط في البوصة.

ppi (البكسل الإنجليزي في البوصة) - عدد البكسل في البوصة.

lpi (الخطوط الإنجليزية في البوصة) - عدد الأسطر في البوصة، ودقة أقراص الرسومات (أجهزة التحويل الرقمية).

spi (عينات إنجليزية لكل بوصة) - عدد العينات في البوصة؛ كثافة أخذ العينات، بما في ذلك دقة ماسحات الصور.

لأسباب تاريخية، يحاولون تقليل القيم إلى نقطة في البوصة، على الرغم من أنه من الناحية العملية، فإن نقطة في البوصة تميز بشكل أكثر وضوحًا عمليات الطباعة أو المسح الضوئي للمستهلك. يستخدم قياس lpi على نطاق واسع في صناعة الطباعة. يتم استخدام القياس في spi لوصف العمليات الداخلية للأجهزة أو الخوارزميات.

قيمة عمق اللون

لإنشاء صورة واقعية باستخدام رسومات الكمبيوتر، يكون اللون في بعض الأحيان أكثر أهمية من الدقة (العالية)، حيث ترى العين البشرية الصورة التي تحتوي على المزيد من ظلال الألوان على أنها أكثر قابلية للتصديق. يعتمد ظهور الصورة على الشاشة بشكل مباشر على وضع الفيديو المحدد، والذي يعتمد على ثلاث خصائص: بالإضافة إلى الدقة الفعلية (عدد البكسلات أفقياً وعمودياً)، ومعدل تحديث الصورة (هرتز) وعدد البكسلات المعروضة تختلف الألوان (وضع اللون أو عمق اللون). غالبًا ما تسمى المعلمة الأخيرة (المميزة) أيضًا بدقة اللون، أو تردد دقة اللون (التردد أو عمق التدرج اللوني) للون.

لا يوجد فرق واضح بين لون 24 و32 بت، لأنه في تمثيل 32 بت لا يتم استخدام 8 بت ببساطة، مما يجعل من السهل معالجة وحدات البكسل، ولكن يزيد من الذاكرة التي تشغلها الصورة، واللون 16 بت "أشد خشونة" بشكل ملحوظ. بالنسبة للكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية الاحترافية (على سبيل المثال، 48 أو 51 بت لكل بكسل)، يكون عمق البت الأعلى مفيدًا لمعالجة الصور اللاحقة: تصحيح الألوان، والتنقيح، وما إلى ذلك.

رسومات فيكتور

بالنسبة للصور المتجهة، نظرًا لمبدأ بناء الصورة، لا ينطبق مفهوم الدقة.

دقة الجهاز

تصف الدقة المتأصلة الدقة القصوى للصورة التي ينتجها جهاز الإدخال أو الإخراج.

عادةً ما تتم الإشارة إلى دقة الطابعة بالنقطة في البوصة.

يتم تحديد دقة الماسح الضوئي للصور بـ ppi (بكسل لكل بوصة)، وليس dpi.

تشير دقة شاشة المراقبة عادةً إلى حجم الصورة المستلمة على الشاشة بالبكسل: 800×600، 1024×768، 1280×1024، مما يعني أن الدقة مرتبطة بالأبعاد المادية للشاشة، وليس بوحدة مرجعية للطول مثل 1 بوصة. للحصول على الدقة بوحدات البكسل في البوصة، يجب تقسيم هذا العدد من البكسلات على الأبعاد المادية للشاشة، معبرًا عنها بالبوصة. هناك سمتان هندسيتان مهمتان أخريان للشاشة هما حجمها القطري ونسبة العرض إلى الارتفاع.

تتميز دقة مصفوفة الكاميرا الرقمية، وكذلك شاشة العرض، بحجم الصور الناتجة (بالبكسل)، ولكن على عكس الشاشات، أصبح من الشائع استخدام رقمين، ولكن العدد الإجمالي المقرب للبكسلات ، معبراً عنها بالميجابكسل. لا يمكننا التحدث عن الدقة الفعلية للمصفوفة إلا مع مراعاة أبعادها. يمكننا الحديث عن الدقة الفعلية للصور الناتجة إما فيما يتعلق بجهاز الإخراج - الشاشات والطابعات، أو فيما يتعلق بالأشياء المصورة، مع مراعاة التشوهات المنظورية لها أثناء التصوير وخصائص العدسة.

رسومات الحاسوبهو أحد مجالات علوم الكمبيوتر الذي يتعامل مع إنشاء وتخزين ومعالجة الصور المختلفة (الرسومات والرسومات والرسوم المتحركة) على جهاز الكمبيوتر.

يتم تصنيف الرسومات الحاسوبية وفقًا لنوع عرض المعلومات الرسومية وخوارزميات معالجة الصور الناتجة. عادةً ما يتم تقسيم رسومات الكمبيوتر إلى ناقلات ونقطية.

تحت النقطيةفهم طريقة تمثيل الصورة كمجموعة من النقاط الفردية (البكسلات) ذات الألوان أو الظلال المختلفة.

عندما تقوم بتكبير الصورة النقطية عدة مرات، يصبح من الواضح أن الصورة تتكون من عدد محدود من "المربعات" ذات لون معين. تسمى هذه المربعات بكسل.

في الرسومات المتجهة، يتم وصف جميع الصور في شكل كائنات رياضية - ملامح، أي. تنقسم الصورة إلى عدد من البدائيات الرسومية - النقاط، الخطوط المستقيمة، الخطوط المتقطعة، الأقواس، المضلعات.

كلتا الطريقتين لتشفير المعلومات الرسومية لهما خصائصهما وعيوبهما.

الرسومات النقطيةيسمح لك بإنشاء (إعادة إنتاج) أي تصميم تقريبًا باستخدام أكثر من 16 مليون لون من الألوان، بغض النظر عن مدى تعقيده.

يعد التمثيل النقطي للصورة أمرًا طبيعيًا بالنسبة لمعظم أجهزة إدخال/إخراج المعلومات الرسومية، مثل الشاشات والطابعات النافثة للحبر والمصفوفة والكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية.

المشكلة الرئيسية في الرسومات النقطية هي الحجم الكبير للملفات التي تحتوي على صور: كلما زاد عدد البكسلات وصغر حجمها، ظهرت الصورة بشكل أفضل.

العيب الثاني للصور النقطية هو أنه لا يمكن تكبيرها لعرض التفاصيل. نظرًا لأن الصورة تتكون من نقاط، فإن تكبير الصورة يؤدي فقط إلى زيادة حجم النقاط وتشبه الفسيفساء. لا يمكن رؤية تفاصيل إضافية عند تكبير الصورة النقطية. علاوة على ذلك، فإن زيادة النقاط النقطية تشوه الرسم التوضيحي بصريًا وتجعله خشنًا. ويسمى هذا التأثير البكسل (من بكسل- أصغر عنصر في الصورة، نقطة (مثل الذرة في الجزيء)).

أرز. 1.1.

ش صور المتجهاتعلى العكس من ذلك، لا يعتمد حجم الملف على الحجم الحقيقي للكائن، مما يسمح باستخدام الحد الأدنى كمية المعلومات، قم بوصف كائن كبير بشكل تعسفي بملف صغير الحجم.

يمكن تغيير أوصاف الكائنات بسهولة. وهذا يعني أيضًا أن العمليات المختلفة للرسم، مثل النقل والقياس والتدوير والتعبئة وما إلى ذلك، لا تقلل من جودته.

تشمل عيوب الرسومات المتجهة ما يلي:

1. لا تتوفر القدرة على العرض في شكل متجه لكل كائن: قد يتطلب ذلك تقسيم الكائن إلى عدد كبير جدًا من الخطوط المتجهة، مما يزيد بشكل كبير من مقدار الذاكرة التي تشغلها الصورة والوقت الذي يستغرقه رسمها على الصورة. شاشة.
2. لا يتيح تنسيق المتجه عرض انتقالات ألوان سلسة أو الحفاظ على دقة التصوير الفوتوغرافي للصورة.

يعتمد اختيار التنسيق النقطي أو المتجه على أهداف وغايات العمل مع الصورة. تم تطوير كل نوع من رسومات الكمبيوتر لحل مشكلات معينة وله مجال تطبيق خاص به.

إذا كانت هناك حاجة إلى دقة ألوان التصوير الفوتوغرافي، فمن الأفضل استخدام البيانات النقطية. يعد تقديم الشعارات والرسوم البيانية وعناصر التصميم بتنسيق متجه أكثر ملاءمة.

البكسل، الدقة، حجم الصورة

يتم التعبير عن أبعاد الصور النقطية بعدد البكسلات أفقيًا وعموديًا، على سبيل المثال، 600×800. في هذه الحالة، هذا يعني أن عرض الصورة هو 600 وارتفاعها 800 بكسل. قد يختلف عدد النقاط الأفقية والرأسية باختلاف الصور.

عندما يتم عرض صورة ما على سطح الشاشة أو الورقة، فإنها تشغل مستطيلاً بحجم معين. للحصول على الموضع الأمثل للصورة على الشاشة، من الضروري تنسيق عدد البكسل في الصورة، ونسب جوانب الصورة مع المعلمات المقابلة لجهاز العرض.

يتم استدعاء درجة تفاصيل الصورة، وعدد البكسل (النقاط) المخصصة لكل وحدة مساحة دقة.

إذا تم إخراج وحدات بكسل الصورة بواسطة وحدات بكسل جهاز الإخراج واحد إلى واحد، فسيتم تحديد الحجم فقط من خلال دقة جهاز الإخراج. وبناءً على ذلك، كلما زادت دقة الشاشة، تم عرض المزيد من النقاط في نفس المنطقة وأصبحت صورتك أقل محببة وأفضل جودة.

ومع وضع عدد كبير من النقاط في مساحة صغيرة، فإن العين لا تلاحظ نمط الفسيفساء. والعكس صحيح أيضًا: فالدقة المنخفضة ستسمح للعين بملاحظة خطوط الصورة ("الخطوات").

لن تسمح دقة الصورة العالية مع حجم مستوى صغير لجهاز العرض بعرض الصورة بأكملها عليها، أو أثناء الإخراج سيتم "ضبط" الصورة، على سبيل المثال، لكل بكسل معروض ألوان جزء من الصورة سيتم حساب متوسط ​​الصورة الأصلية التي تقع داخلها. عندما تحتاج إلى عرض صورة صغيرة كبيرة على جهاز عالي الدقة، عليك حساب ألوان البيكسلات المتوسطة.

وينبغي التمييز بوضوح: دقة الشاشة؛ دقة الطابعة دقة الصورة.

كل هذه المفاهيم تشير إلى كائنات مختلفة. هذه الأنواع من الأذونات لا ترتبط بأي حال من الأحوال ببعضها البعض، حتى تحتاج إلى معرفة أي منها قياس فيزيائيسيكون له صورة على شاشة العرض، أو نسخة مطبوعة على الورق، أو ملف على القرص الصلب.

دقة الشاشة (صورة الشاشة).- هذه خاصية لنظام الكمبيوتر (حسب الشاشة وبطاقة الفيديو) ونظام التشغيل (حسب إعدادات Windows). يتم قياس دقة الشاشة بالبكسل وتحدد حجم الصورة التي يمكن وضعها بالكامل على الشاشة. لقياس دقة الشاشة، يتم استخدام التصنيف ppi (بكسل لكل بوصة).

دقة الطابعة (الصورة المطبوعة)هي خاصية طابعة تعبر عن عدد النقاط الفردية التي يمكن طباعتها على مساحة وحدة الطول (النقطية). يتم قياسه بوحدات نقطة في البوصة (نقطة في البوصة) ويحدد حجم الصورة بجودة معينة أو، على العكس من ذلك، جودة الصورة بحجم معين. اعتمادًا على نوع الورق، اختر قيم التردد النقطية التالية: لورق الصحف - 70-90 نقطة لكل بوصة، للورق متوسط ​​الجودة - 90-100 نقطة لكل بوصة، للورق اللامع - 133 نقطة لكل بوصة وما فوق.

دقة الصورة (الاصلية)هي خاصية الصورة نفسها. يتم استخدام الدقة الأصلية عند إدخال صورة في جهاز كمبيوتر ويتم قياسها بالنقاط في البوصة (dpi)، والتي يتم تعيينها عند إنشاء صورة في محرر رسومات أو باستخدام ماسح ضوئي. يعتمد ضبط الدقة الأصلية على جودة الصورة ومتطلبات حجم الملف. بشكل عام، تنطبق القاعدة: كلما زادت متطلبات الجودة، كلما زادت دقة النسخة الأصلية.

يتم تخزين قيمة دقة الصورة في ملف الصورة وترتبط ارتباطًا وثيقًا بخاصية أخرى للصورة - حجمها الفعلي.

قياس فيزيائييمكن قياس الصور بالبكسل ووحدات الطول (المليمتر، السنتيمتر، البوصة). يتم ضبطه عند إنشاء الصورة وتخزينها مع الملف.

إذا كان يتم إعداد صورة للعرض على الشاشة، فسيتم تحديد عرضها وارتفاعها بالبكسل لمعرفة مقدار الشاشة التي تشغلها. إذا كانت الصورة قيد التحضير للطباعة، فسيتم تحديد حجمها بوحدات الطول لمعرفة مقدار الورقة التي ستشغلها.

القرار النقطية

نظرًا لأن وحدات البكسل ليس لها أبعاد خاصة بها، فإنها تكتسبها فقط عند الإخراج إلى أنواع معينة من الأجهزة، مثل الشاشة أو الطابعة.

من أجل تذكر الأبعاد الفعلية للصورة النقطية، تقوم ملفات الرسومات النقطية أحيانًا بتخزين دقة البيانات النقطية. القرار هو ببساطة عدد العناصر في منطقة معينة. عندما نتحدث عن الرسومات النقطية، فإن الحد الأدنى للعنصر عادة ما يكون بكسل، والمنطقة المحددة هي بوصة. ولذلك، عادةً ما يتم تحديد دقة ملفات الرسومات النقطية بالبكسل في البوصة. تشغل ملفات الرسومات النقطية مساحة كبيرة من ذاكرة الكمبيوتر. تشغل بعض الصور مساحة كبيرة من الذاكرة نظرًا لكثرة عدد البكسلات التي تشغل كل منها جزءًا من الذاكرة. هناك ثلاثة عوامل لها التأثير الأكبر على مقدار الذاكرة التي تشغلها الصورة النقطية: حجم الصورة؛ عمق اللون قليلا. تنسيق الملف المستخدم لتخزين الصورة.

هناك علاقة مباشرة بحجم ملف الصورة النقطية. كلما زاد عدد وحدات البكسل في الصورة، زاد حجم الملف. لا تؤثر دقة الصورة على حجم الملف بأي شكل من الأشكال. تؤثر الدقة فقط على حجم الملف عند مسح الصور ضوئيًا أو تحريرها. العلاقة بين عمق البت وحجم الملف مباشرة. كلما زاد عدد البتات المستخدمة في البكسل، أصبح الملف أكبر. يعتمد حجم ملف الرسومات النقطية بشكل كبير على تنسيق الصورة المختار للتخزين. مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، مثل حجم الصورة وعمق البت، فإن نظام ضغط الصورة ضروري. على سبيل المثال، عادةً ما يكون ملف BMP أكبر حجمًا مقارنة بملفات PCX وGIF، والتي بدورها أكبر من ملف JPEG.

تحتوي العديد من ملفات الصور على أنظمة ضغط خاصة بها وقد تحتوي أيضًا على بيانات إضافية لوصف الصورة بإيجاز لأغراض المعاينة.

بالنسبة للصور النقطية التي تتكون من نقاط، فإن مفهوم الدقة، الذي يعبر عن عدد النقاط لكل وحدة طول، له أهمية خاصة.

في هذه الحالة، ينبغي التمييز بين: الدقة الأصلية، ودقة صورة الشاشة، ودقة الصورة المطبوعة.

يتم قياس الدقة الأصلية بالنقاط في البوصة (dpi) وتعتمد على متطلبات جودة الصورة وحجم الملف، وطريقة رقمنة وإنشاء الرسم التوضيحي الأصلي، وتنسيق الملف المحدد والمعلمات الأخرى. بشكل عام، تنطبق القاعدة: كلما زادت متطلبات الجودة، كلما زادت دقة النسخة الأصلية.

الرسومات النقطية

أدوات للعمل مع الرسومات النقطية

بالنسبة للصور النقطية التي تتكون من نقاط، يكون لمفهوم الدقة أهمية خاصة. التعبير عن عدد النقاط لكل وحدة الطول. ومن الضروري التمييز بين:

القرار الأصلي؛

دقة صورة الشاشة؛

دقة الصورة المطبوعة.

القرار الأصلي. يتم قياس دقة النسخة الأصلية بالنقاط بوصة ويعتمد على متطلبات جودة الصورة وحجم الملف وطريقة الرقمنة أو طريقة إنشاء الرسم التوضيحي الأصلي وتنسيق الملف المحدد والمعلمات الأخرى. بشكل عام، تنطبق القاعدة: كلما زادت متطلبات الجودة، كلما زادت دقة النسخة الأصلية.

دقة الشاشة. بالنسبة لنسخ الصورة على الشاشة، عادةً ما تسمى النقطة النقطية الأولية بالبكسل. يختلف حجم البكسل حسب دقة الشاشة المحددة (من نطاق القيم القياسية)، الدقة الأصلية ومقياس العرض.

شاشات معالجة الصور بقطر 20-21 بوصة (الفئة المهنية)، كقاعدة عامة، توفر دقة الشاشة القياسية 640 × 480، 800 × 600، 1024 × 768، 1280 × 1024، 1600 × 1200، 1600 × 1280، 1920 × 1200، 1920 × 1600 نقطة. المسافة بين نقاط الفوسفور المجاورة على شاشة عالية الجودة هي 0.22-0.25 ملم.

دقة تبلغ 72 نقطة في البوصة كافية للنسخ على الشاشة، و150-200 نقطة في البوصة للطباعة على طابعة ملونة أو ليزر، و200-300 نقطة في البوصة للإخراج على جهاز تعريض للصور. تم وضع قاعدة أساسية مفادها أنه عند الطباعة، يجب أن تكون دقة النسخة الأصلية أكبر بمقدار 1.5 مرة من خط الشاشة أجهزة الخرج. في حال كانت النسخة الورقية سيتم تكبيرها مقارنة بالنسخة الأصلية، فيجب ضرب هذه القيم بعامل التحجيم.

دقة الصورة المطبوعة ومفهوم الخط. يعتمد حجم الصورة النقطية سواء على نسخة مطبوعة (ورق أو فيلم أو ما إلى ذلك) وعلى الشاشة على طريقة الفحص والمعلمات المستخدمة إبداعي. عند التنقيط، يتم فرض شبكة من الخطوط على الأصل، وتشكل خلاياها عنصرًا نقطيًا. يتم قياس تردد الشبكة النقطية بعدد الخطوط في البوصة ويسمى الخط.

يتم حساب حجم النقطة النقطية لكل عنصر ويعتمد على شدة النغمة في خلية معينة. كلما زادت الكثافة، زادت كثافة ملء العنصر النقطي. أي أنه إذا كانت الخلية تحتوي على لون أسود تمامًا، فإن حجم النقطة النقطية سيتزامن مع حجم عنصر البيانات النقطية. في هذه الحالة نتحدث عن ™fillable بنسبة 100%. للحصول على لون أبيض بالكامل، ستكون قيمة التعبئة 0%. ومن الناحية العملية، تتراوح نسبة إشغال العناصر على المطبوعات عادةً من 3 إلى 98%. في هذه الحالة، جميع النقاط النقطية لها نفس الكثافة البصرية، وتقترب بشكل مثالي من اللون الأسود المطلق. يتم إنشاء وهم النغمة الداكنة عن طريق زيادة حجم النقاط، ونتيجة لذلك، تقليل المسافة البيضاء بينها بنفس المسافة بين مراكز العناصر النقطية.

تسمى هذه الطريقة فحص تعديل السعة (AM).

هناك أيضًا طريقة للتنقيط باستخدام تعديل التردد (FM)، عندما يتم ضبط شدة النغمة عن طريق تغيير المسافة بين النقاط المتجاورة من نفس الحجم. وهكذا، مع التنقيط المعدل بالتردد، تحتوي الخلايا النقطية ذات كثافات النغمات المختلفة على عدد مختلف من النقاط.

تبدو الصور النقطية باستخدام طريقة FM أفضل، نظرًا لأن حجم النقاط صغير جدًا، وعلى أي حال، أصغر بكثير من متوسط ​​حجم النقطة لتنقيط AM. هناك طريقة مختلفة لطريقة FM تسمى التنقيط العشوائي تعمل على تحسين جودة الصورة. . في هذه الحالة، يتم حساب عدد النقاط المطلوبة لعرض شدة النغمة المطلوبة في الخلية النقطية. ثم يتم تحديد موقع هذه النقاط داخل الخلية على مسافات محسوبة بطريقة شبه عشوائية (في الواقع، يتم استخدام خوارزمية رياضية خاصة). أي أنه لا يوجد هيكل نقطي منتظم داخل الخلية، وكذلك في الصورة ككل. لذلك، مع فحص FM العشوائي، يفقد مفهوم خط الشاشة معناه؛ فقط دقة جهاز الإخراج هي التي تهم. تتطلب هذه الطريقة كميات كبيرة من موارد الحوسبة ومعدات طباعة عالية الدقة؛ يتم استخدامه بشكل أساسي للأعمال الفنية، عند الطباعة بأكثر من أربعة ألوان.

شدة النغمة (ما يسمى بالخفة) ومن المعتاد تقسيمها إلى 256 مستوى. لا ترى الرؤية البشرية عددًا أكبر من التدرجات وهي زائدة عن الحاجة. يؤدي الرقم الأصغر إلى تفاقم إدراك الصورة (الحد الأدنى للقيمة المقبولة لتوضيح الألوان النصفية عالي الجودة هو 150 مستوى). من السهل حساب أنه لإعادة إنتاج 256 مستوى نغمة، يكفي أن يكون حجم الخلية النقطية 256 = 16 × 16 بكسل.

هناك علاقة بين الدقة الأصلية وتكرار البيانات النقطية وتدرج المستوى.

عند إخراج نسخة من الصورة على الطابعة أو معدات الطباعة، يتم اختيار الخط النقطي بناءً على التوفيق بين الجودة المطلوبة وإمكانيات المعدات ومعلمات المواد المطبوعة. بالنسبة لطابعات الليزر، الخط الموصى به هو 65-100 Ipi، لإنتاج الصحف - 65-85 Ipi، لطباعة الكتب والمجلات - 85-133 Ipi، للأعمال الفنية والإعلانية - 133-300 Ipi.

عند طباعة صور ذات بيانات نقطية متداخلة، مثل الصور متعددة الألوان، يتم تدوير كل بيانات نقطية لاحقة بزاوية معينة. زوايا الدوران التقليدية للطباعة الملونة هي 105 درجة للسماوي، و75 درجة للأرجواني، و90 درجة للأصفر، و45 درجة للأسود. في هذه الحالة، تصبح الخلية النقطية مائلة، ولم تعد الدقة البالغة 16 × 150 = 2400 نقطة في البوصة كافية لإنتاج 256 تدرجًا لونيًا بخط 150 نقطة في البوصة. لذلك، بالنسبة لأجهزة التعريض الفوتوغرافي ذات الدرجة الاحترافية، تم اعتماد الحد الأدنى من الدقة القياسية البالغة 2540 نقطة في البوصة، مما يضمن تنقيطًا عالي الجودة بزوايا دوران نقطية مختلفة. وبالتالي، فإن المعامل مع مراعاة تصحيح زاوية دوران البيانات النقطية للصور الملونة هو 1.06.

النطاق الديناميكي. عادةً ما يتم تقييم جودة إعادة إنتاج صورة النغمة من خلال النطاق الديناميكي (D). هذه هي الكثافة الضوئية يساوي عددياً اللوغاريتم العشري لمقلوب النفاذية t (للنسخ الأصلية التي يتم عرضها من خلال الإرسال، مثل الشرائح) أو الانعكاس ص (للنسخ الأصلية الأخرى، مثل النسخ المطبوعة)

بالنسبة للوسائط الضوئية التي تنقل الضوء، يتراوح النطاق الديناميكي من 0 إلى 4. بالنسبة للأسطح التي تعكس الضوء، تتراوح قيمة النطاق الديناميكي من 0 إلى 2. كلما زاد النطاق الديناميكي، زاد عدد الألوان النصفية الموجودة في الصورة وكان ذلك أفضل. نوعية إدراكها.

العلاقة بين معلمات الصورة وحجم الملف. من المعتاد استخدام الرسومات النقطية لتوضيح الأعمال التي تتطلب دقة عالية في إعادة إنتاج الألوان والألوان النصفية. ومع ذلك، فإن أحجام ملفات الرسوم التوضيحية النقطية تنمو بسرعة مع زيادة الدقة. صورة مخصصة للترويج المنزلي (الحجم القياسي 10 × 15 سم، ومرقمنة بدقة 200-300 نقطة في البوصة، ودقة الألوان 24 بت)، بتنسيق TIFF مع تمكين وضع الضغط، حوالي 4 ميغابايت. الشريحة المرقمنة بدقة عالية تشغل 45-50 ميجابايت. تشغل الصورة الملونة المنفصلة بتنسيق A4 ما بين 120 إلى 150 ميجابايت.

تحجيم الصور النقطية. أحد عيوب الرسومات النقطية هو ما يسمى بكسل الصور عند تكبيرها (ما لم يتم اتخاذ تدابير خاصة). نظرًا لأن الأصل يحتوي على عدد معين من النقاط، ثم مع حجم أكبر، يزداد حجمها، تصبح العناصر النقطية ملحوظة، مما يشوه الرسم التوضيحي نفسه (الشكل 15.3). ولمواجهة البيكسلات، من المعتاد رقمنة النسخة الأصلية مسبقًا بدقة كافية لتصور عالي الجودة عند القياس. أسلوب آخر هو استخدام البيانات النقطية العشوائية لتقليل تأثير البيكسل ضمن حدود معينة. أخيرًا، عند القياس، يتم استخدام طريقة الاستيفاء، عندما يزيد حجم الرسم التوضيحي ليس عن طريق قياس النقاط، ولكن عن طريق إضافة العدد المطلوب من النقاط المتوسطة.

أدوات برمجية لإنشاء الصور النقطية

من بين البرامج المصممة لإنشاء رسومات ثنائية الأبعاد بالكمبيوتر، أشهرها برنامج Painter from Fractal Design، وFreehand من Macromedia، وFauve Matisse. تحتوي حزمة Painter على مجموعة واسعة إلى حد ما من أدوات الرسم واللون. على وجه الخصوص، فهو يحاكي الأدوات المختلفة (الفرش، قلم الرصاص، القلم، الفحم، البخاخة، إلخ)، ويسمح لك بتقليد المواد (الألوان المائية، الزيت، الحبر)، وكذلك تحقيق تأثير البيئة الطبيعية. بدورها، تحتوي الإصدارات الأخيرة من برنامج FreeHand على أدوات غنية لتحرير الصور والنصوص، وتحتوي على مكتبة من المؤثرات الخاصة ومجموعة من الأدوات للعمل بالألوان، بما في ذلك أدوات التعبئة المتدرجة متعددة الألوان.

من بين برامج إنشاء الصور المستندة إلى نظام التشغيل Macintosh، يعد PixelPaint Pro من Pixel Resources عبارة عن حزمة لرسم الصور النقطية وتحرير الصور.

ومن بين برامج الرسم بالكمبيوتر لمحطات الرسوميات Silicon Graphics (SGI ) تشغل حزمة StudioPaint 3D الخاصة بـ Alias ​​Wavefront مكانًا خاصًا، والتي تتيح لك الرسم باستخدام أدوات مختلفة ("الفرش") في الوقت الفعلي مباشرة على نماذج ثلاثية الأبعاد. تعمل الحزمة مع عدد غير محدود من طبقات الصورة وتوفر 30 مستوى من التراجع عن الإجراء السابق (التراجع)، وتتضمن عمليات تصحيح الألوان و"فرش الخط"، التي يمكن تحرير "حدها" نقطة بنقطة مثل منحنى الخط. يدعم StudioPaint 3D جهازًا لوحيًا مزودًا بقلم حساس، مما يسمح للفنان بالرسم يدويًا بشكل تقليدي، ثم نقل الرسم إلى نماذج ثلاثية الأبعاد أو حزم رسوم متحركة وإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد من الرسم.

أجهزة الصور النقطية

تشتمل أجهزة الحصول على النسخ الأصلية النقطية الرقمية بشكل أساسي على الماسحات الضوئية والكاميرات الرقمية . غالبًا ما تلعب الأجهزة الأخرى، مثل كاميرات الفيديو الرقمية ومحولات التقاط إطارات التلفزيون، دورًا داعمًا في رسومات الكمبيوتر. تُستخدم أقراص الرسم لإنشاء الصور يدويًا. والتي يرسمون عليها بقلم إلكتروني خاص.

بناءً على طريقة إدراك الصورة، يتم تقسيم الماسحات الضوئية إلى مجموعتين: الأجهزة المزودة بأنابيب المضاعف الضوئي الإلكتروني (PMT) والأجهزة التي تستخدم الأجهزة المزدوجة الشحنة (CCD، والمختصرة بـ CCD). ). تسمى الماسحات الضوئية المزودة بأنابيب مضاعفة ضوئية بالماسحات الضوئية الطبلية. -- يوجد داخل الجهاز أسطوانة شفافة مثبت عليها النسخة الأصلية (العاكسة أو الشفافة). ثم تبدأ الأسطوانة بالدوران بسرعة عالية. يحتوي رأس المسح على مصدر ضوء قوي مع شعاع مركّز وأنابيب مضاعفة ضوئية تتحرك على طول المحور الطولي للأسطوانة. يدخل تدفق الضوء المنعكس أو المنقول إلى PMT (عادةً ما يكون هناك PMT واحد لكل قناة) من خلال نظام مسح المرآة الدقيق. يتم تحويل الشحنة المتراكمة للمضاعف الضوئي إلى قيمة رقمية بواسطة محول تمثيلي إلى رقمي عالي البت. نظرًا لأن العملية حتى هذه النقطة هي في الأساس تمثيلية، فمن الممكن تحقيق قيم نطاق ديناميكي عالية جدًا. وهذا يعني أن النسخة الأصلية تمت رقمنتها بشكل صحيح في كل من المناطق الفاتحة والداكنة. تصل دقة الإخراج الأصلية إلى 5000-6000 نقطة في البوصة. عليك أن تدفع مقابل الجودة المثالية - فالماسحات الضوئية للأسطوانة باهظة الثمن للغاية وتتطلب الكثير من ظروف التشغيل.

الماسحات الضوئية الأخرى هي أجهزة CCD. على عكس المضاعف الضوئي، فإن الأجهزة المزدوجة الشحنة عبارة عن كاشف ضوئي مصنوع من عناصر السيليكون مجتمعة في خط. كل عنصر حساس للضوء لديه القدرة على تجميع الشحنات بما يتناسب مع عدد الفوتونات التي تضربه. أثناء التعريض، تظهر مصفوفة من الشحنات تتناسب مع سطوع الصورة الأصلية. يتم إجراء المسح الرأسي عن طريق تحريك خط CCD بالكامل باستخدام محرك متدرج، أو عن طريق تحريك الأصل. يتم تحديد الدقة من خلال عدد العناصر البصرية لكل وحدة طول. في الأجهزة المنزلية يتراوح هذا بين 300-600 عنصر في البوصة، وفي الأجهزة الاحترافية يتراوح بين 1200-3000. لا يوفر الاستيفاء البرمجي للدقة البصرية أي تحسن حقيقي في جودة الرقمنة. النطاق الديناميكي لأجهزة CCD أقل من نطاق PMTs لأن عناصر السيليكون لديها نسبة إشارة إلى ضوضاء أسوأ.

بالإضافة إلى ذلك، تستخدم ماسحات CCD عالية الدقة: نظام مسح المرآة في كلا الإحداثيات مع تعويض التشوهات عند حواف النسخة الأصلية، والعديد من خطوط CCD، ومصابيح إضاءة ثابتة لدرجة حرارة اللون، ومحولات رقمية إلى تناظرية متعددة الأرقام، وعناصر مصنوعة على لوحات CM05. هذه الأجهزة قريبة من الماسحات الضوئية للأسطوانة من حيث جودة الرقمنة، كما أن تكلفتها ميسورة التكلفة.

من الناحية الهيكلية، تُصنع الماسحات الضوئية للأسطوانة بأسطوانة رأسية أو أفقية، قابلة للإزالة أو غير قابلة للإزالة. يمكن أن تكون الماسحات الضوئية CCD مزودة بتغذية ورقية، ومسطحة، وإسقاطية، ومحمولة باليد، وما يسمى بالشرائح (لمسح المستندات الأصلية ضوئيًا "من خلال الضوء").

بالنسبة لأغراض رسومات الكمبيوتر، ليست دقة الماسح الضوئي (قد لا تتجاوز 300 نقطة في البوصة) هي المهمة، بل النطاق الديناميكي الجيد. للمسح الضوئي المنعكس، من المرغوب فيه أن يكون لديك نطاق ديناميكي لا يقل عن 2، ولمسح الإرسال - 3.5 على الأقل.

أساس الكاميرات الرقمية هي مصفوفة CCD تتكون من مجموعة ثنائية الأبعاد من العناصر. ولأغراض النشر الإلكتروني والاستخدام غير المهني، يبلغ العدد الكافي من العناصر في المصفوفة حوالي 1.5 مليون عنصر. يجب أن تحتوي الكاميرات شبه الاحترافية على دقة مصفوفة لا تقل عن 2 مليون عنصر، والكاميرات الاحترافية - 2.5-3 مليون. يمكن استخدام الصور الرقمية بمساعدتهم لإعداد المنشورات المطبوعة. يجب أن يوفر النظام البصري للكاميرات الرقمية الاحترافية دقة لا تقل عن 110-120 زوجًا من الخطوط في البوصة.

أقراص الرسم هي شبكة إلكترونية إحداثية ثنائية الأبعاد، كل عنصر منها قادر على استقبال ونقل عدد من الإشارات من قلم إلكتروني. وتشمل هذه الإشارات: إحداثيات نقطة تلامس القلم مع الجهاز اللوحي، وقوة الضغط، وزاوية الميل، وسرعة المرور (أي زمن التعرض) وعدد من الإشارات الأخرى. ثم، من خلال تحويل البرنامج، يتم عرض البيانات الناتجة على الشاشة في شكل خطوط وسكتات دماغية وغيرها من الوسائل الفنية لإنشاء الصور. من خلال امتلاك مهارة كافية في العمل باستخدام جهاز لوحي للرسومات، من الممكن تقليد تقنيات الرسم المختلفة بدقة شديدة - الرسم الزيتي، والرسم بالفحم، والبخاخة، والقلم الرصاص، وما إلى ذلك.

الصورة النقطية هي صورة تتكون من مجموعة من النقاط - البكسلات. البكسل هو عنصر أساسي، أي أصغر عنصر ولم يعد قابلاً للتقسيم في صورة رقمية ثنائية الأبعاد لشكل مستطيل أو مستدير بلون معين. في الوقت نفسه، يعد البكسل أيضًا عنصرًا ماديًا لمصفوفة أجهزة الإخراج - شاشات العرض. على سبيل المثال، على شاشة لوحة البلازما، قد يكون البكسل مثمنًا.

وبالتالي، بمساعدة نقاط البكسل الملونة هذه، يمكنك إنشاء صورة بأي تعقيد تقريبًا. يتم عرض الصور بتنسيق نقطي على معظم أجهزة إخراج الرسومات: الشاشات والماسحات الضوئية والطابعات والهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية.

حجم الصورة النقطية هو عرض الصورة وارتفاعها بالبكسل. على سبيل المثال، إذا نقرنا بزر الماوس الأيمن على الصورة الموجودة في هذه الصفحة، فافتح قائمة السياق وانتقل إلى "خصائص الصورة...":

ثم سنرى أبعاده بالبكسل، حيث 200 عرضه، و150 ارتفاعه:

عدد البكسل لكل وحدة طول هو دقة الصورة. كلما زادت الدقة، زاد عدد وحدات البكسل الموجودة في البوصة. أصغر سيكونون. وكلما كانت تفاصيل الصورة أكثر وضوحا، كلما كانت النسخة الأصلية أكثر دقة. يتم قياس الدقة بـ dpi (نقطة في البوصة) - عدد النقاط في البوصة.

للحصول على صورة مطبوعة بجودة عادية، تكون الدقة 300 نقطة في البوصة كافية. وبناءً على ذلك، من السهل حساب حجم الصورة الرقمية بالبكسل لتنسيق ورق صور محدد. على سبيل المثال، لتناسب صورة بتنسيق A4 (210 × 297) مم أو 8 × 11 بوصة، نضرب 8 في 300 و11 في 300. ونحصل على 2400 × 3300 بكسل. يجب أن يكون هذا هو الحد الأدنى لحجم الصورة للطباعة على A4. إذا كانت الأبعاد أصغر، ستكون الصورة غامضة وغير واضحة.

دعنا ننتقل الآن إلى دقة الشاشة. تحدد الدقة وضوح الصور والنصوص على الشاشة. عند الدقة العالية، تصبح الكائنات أصغر حجمًا، وتبدو أكثر وضوحًا، ويوجد المزيد منها على الشاشة. على العكس من ذلك، عند الدقة المنخفضة، تبدو الكائنات أكبر حجمًا ويوجد عدد أقل منها على الشاشة.

يمكن للشاشات المعتمدة على أنابيب أشعة الكاثود (شاشات CRT)، والتي لا تُستخدم تقريبًا اليوم، أن تعمل بكفاءة وبدرجات دقة مختلفة. من الأفضل استخدام شاشات الكريستال السائل وشاشات سطح المكتب والكمبيوتر المحمول المبنية عليها بدقة أصلية. الأصلية هي الدقة التي تم تصميم الشاشة من أجلها بناءً على حجمها.

يمكن أن تكون شاشات نسبة العرض إلى الارتفاع قياسية 4:3 أو شاشة عريضة بنسبة 16:9 أو 16:10. وهذا يعني أنه لكل أربع وحدات من عرض الشاشة هناك ثلاث وحدات من الارتفاع. أو 16 وحدة أفقيًا وتسع وحدات رأسيًا.

تتمتع شاشات LCD بعدد من المزايا مقارنة بشاشات CRT. إنه مدمج وخفيف الوزن. لا يوجد وميض مرتبط بمعدل الإطارات. لا تشويه الصورة الهندسية. الوضوح العالي للصورة هو نتيجة لدقة أكبر. لا تصدر شاشات LCD موجات كهرومغناطيسية، وبالتالي فهي أكثر أمانًا. تتوفر أيضًا شاشات عريضة حديثة مزودة بنظام صوتي مدمج.

انقر بزر الماوس الأيمن في أي مكان على سطح المكتب لفتح قائمة السياق وحدد سطر "دقة الشاشة". سيتم فتح نافذة إعدادات العرض. هنا نقوم بتوسيع مقياس "الحل":

1920x1080 بكسل هي الدقة الأصلية لهذه الشاشة مقاس 24 بوصة. 24 بوصة هو قطري. لمعرفة النقطة في البوصة، تحتاج إلى تقسيم 1920 بكسل على العرض و1080 بكسل على ارتفاع الشاشة بالبوصة. ونحصل على 92 نقطة في البوصة. للمقارنة: بالنسبة لشاشة CRT مقاس 15 بوصة، فإن الدقة المثالية هي 800 × 600 بكسل، أي 67 نقطة في البوصة.

ومن هنا الاستنتاجات العملية. عندما نختار خلفيات جميلة لسطح المكتب، يجب ألا يقل حجم الصورة بالبكسل عن دقة الشاشة المحددة. على سبيل المثال، بالنسبة للشاشة مقاس 24 بوصة الموضحة أعلاه، يجب أن تتجاوز أبعاد الصورة 1920 بكسل أفقيًا و1080 بكسل رأسيًا. أو أن تكون بنفس الحجم تمامًا. ستبدو الصورة الأصغر ضبابية وغير مقبولة على الإطلاق.

يمكن العثور على الخلفيات والصور المختلفة في محرك بحث متخصص للصور. الرابط النشط موجود على صفحة محركات البحث على الإنترنت.

عيب الصور النقطية البسيطة هو الحجم الكبير لملف الصورة. لذلك، يتم حفظ الصور والرسومات النقطية في شكل مضغوط بتنسيقات رسومية مختلفة. يعتمد التنسيق الذي تختاره على نوع الصورة وكيفية استخدامها. التنسيق الأمثل لنشر الصور الفوتوغرافية بالألوان الكاملة على الإنترنت هو تنسيق jpeg، على سبيل المثال. ومع ذلك، فإن صيغة jpeg ليست مناسبة تمامًا للرسومات والشخصيات وهياكل النص. من الأفضل حفظ هذه الرسومات بتنسيقات يتم ضغطها دون فقدان، مثل png أو gif.

لا يزال هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام التي يمكن كتابتها عن تنسيقات الرسوم.

وكيفية إنشاء رسوم متحركة GIF بنفسك بسهولة - اقرأ المقال