Rastrová a vektorová grafika
Úvod
Základ všech základů a to rozdíl mezi rastrovou a vektorovou grafikou. Pro někoho triviální záležitost, pro jiného ne. Stále existuje mnoho jedinců, dokonce i v oblasti IT, kteří berou počítačovou 2D grafiku jako celek a nevnímají rozdíl mezi rastrovou (bitmapovou) grafikou a grafikou vektorovou, a přitom je toto rozdělení naprosto zásadní a prezentace obrazu v počítači a jeho tvorba, editace a ukládání je pro každý z typů odlišná. V tomto článku bych rád tedy připomněl základní principy vzniku a interpretace obou typů grafiky v počítači.
Princip rastrové grafiky
Rastrové grafice se také často říká bitmapová z důvodu, že obraz je prezentován tzv. bitmapou, neboli obraz je prezentován jako jakási mřížka (rastr) složená z jednotlivých pixelů tvořící, při dostatečném množství pixelů na plochu (rozlišení), dojem celého obrazu. Celý princip využívá nedokonalosti lidského oka, na které výsledný obraz působí jako celistvá plocha s barevnými přechody.
Kvalita obrázku je tedy závislá především na jeho rozlišení a barevné hloubce. Rozlišením je myšlen počet pixelů (bodů) na danou plochu. Většinou se uvádí plocha v palcích a běžným rozlišením, které je považováno za dostatečné pro kvalitní tisk a zobrazení je 300DPI (dot per inch), což znamená 300 pixelů na palec (2,54cm). Barevnou hloubkou je myšlen počet bitů použitý k popisu barev jednoho každého pixelu v obrázku.
Základním zobrazením je 1 bitová barevná hloubka, což je černobílé zobrazení (0=bílá, 1=černá), 4bitová je zobrazení v tzv. stupních šedi a přes další stupně, až po 48bitovou hloubku označovanou jako Deep Color umožňující zobrazení až 248 barev. Ovšem čím větší barevná hloubka, tím větší rozsah možných barev, ale také datová náročnost a tím datová velikost obrazu. Především z toho důvodu vznikly kompresní algoritmy, které jsou popsány v samostatné kapitole. Tím se dostáváme k výhodám a nevýhodám. Za výhodu můžeme považovat realističnost rastrového obrazu a také jeho rozšířenost a obecně bezproblémové zobrazení. Nevýhodou je nemožnost libovolných transformací obrazu bez ztráty jeho kvality, při přílišném zvětšení obrazu dochází k degradaci celkového dojmu a rastr složený z pixelů se stává viditelným. Stejně tak se většinou využívá formátů, které využívají ztrátové kompresní algoritmy a opět dochází k nevratným ztrátám informací z obrazu a snižování jeho kvality.
Princip vektorové grafiky
Princip vektorové grafiky je založen na reprezentaci obrazu v počítači pomocí geometrických objektů tedy matematicky. Obraz vzniká skládáním jednotlivých křivek a objektů, které jsou definovány pomocí matematických rovnic a tvořeny pomocí přímek, bodů a obrazců. Oko sice pracuje na principu rastrové grafiky, protože sítnice je také jakýmsi rastrem, ale mozek obraz zpracovává spíše jako vektor. Obraz je tedy složen z různých objektů a obrazců, se kterými je možno téměř libovolně manipulovat, skládat je a tím vytvářet výsledný obraz, dále je zde možnost využití rozličným efektů. Základní křivkou ve vektorové grafice je Bézierova křivka, která umožňuje matematicky popsat jakoukoliv část křivky pomocí čtyř bodů. Dvou krajních kotevních a dvou kontrolních určujících tvar, přičemž spojnice mezi kotevním a kontrolním bodem je tečna křivky. Vše je názorně vidět na dalším obrázku.
Hlavní výhodou je tedy možnost libovolných editací a především zvětšování bez ztráty kvality obrazu, jelikož plochy a křivky jsou vždy dopočítány na výslednou velikost. Nevýhodou je určitě větší složitost principu tvoření vektorů pokud se jedná o složitější kresby. Potřeba speciálního softwaru a nutnost osvojit si specifické techniky práce s křivkami. Nevýhodou může být kromě složitosti také neschopnost dosažení realistického vzhledu oproti fotografii, ovšem za použití profesionálních nástrojů a technik je možno se realitě velice přiblížit. K tomu je ale třeba speciálních nástrojů, pokročilých znalostí a také odpovídající softwarové a hardwarové vybavení. Na dalším obrázku je vidět jak vzniká profesionální vektorový obraz a jaké realističnosti je možno dosáhnout. Jasně jsou vidět křivky, ze kterých obraz vzniká a poté barevné plochy s přechody, které vytvářejí dojem světel a stínů. Takovýto obraz je pro profesionálního grafika práce na přibližně 30 hodin.
Závěr
Závěrem přeji hodně zdaru při tvorbě plakátů na zeď a jiné rozličné grafiky a snad Vás teorie nenudila. Případné podněty vítány.
David Šiml
