GRAFIKAI ALAPISMERETEK

A pixeles és a vektoros kép legfontosabb különbségei

• A pixeles vagy rasztergrafikus kép pixelekből áll, egész képként kezelhető, a rajzi részek egymástól elválasz­tott külön elemekre nem bontható.
• A vektoros grafika matematikai módszerekkel leírt függvény, elemei külön is megváltoztathatók.
• A pixeles kép minőségromlás nélkül csak korlátozottan nagyítható vagy kicsinyíthető.
• A vektoros kép korlátlanul nagyítható.
• A pixeles kép tárolási mérete erősen függ a színmély­ségtől, a kép fizikai méretétől és a ppi-től (dpi-tól), azaz a fel­bontástól.
• A vektoros kép mérete és színezése nem befolyásolja lényegesen a méretet.
• A pixeles kép feldolgozásának a mérete szabhat határt, gond lehet a memória, a tárolás.
• A vektoros kép bár kisebb méretű, amennyiben nagyon sok pontból áll, ez akadályozhatja a feldolgozást. A pro­cesszort veszi elsősorban igénybe.
• A vektoros kép bármikor átalakítható pixelessé. A vektorgrafikus programok egyszerű exportálással, a megfelelő felbontási paraméterek meghatározásával, képesek a vektorgrafikát pixeles grafikává alakítani.
• A pixeles képek csak speciális programokkal alakítha­tók, korlátozott módon vektorossá (pl: Adobe Strem­laine). Legfőképpen az egyszínű bitmap képek, de ese­tenként színes kép is vektorizálható.

Számítógépes grafikai alapfogalmak

A számítógép nem csak arra jó, hogy rideg egyenleteket oldassunk meg vele vagy szövegszerkesztésen, esetleg játékon kívül másra ne is használjuk. Megfelelő programokat használva kiélhetjük művészi hajlamainkat is: a rajzolóprogramok ezt célozzák. Grafikai programok között két fajtáról beszélhetünk: vannak a szűkebb értelemben vett rajzolóprogramok és léteznek rajzfilm készítésére is alkalmasak, ezek az animátor programok. A rajzolóprogramok és az animátorok közös jellemzője, hogy mindben sokféle eszközt találunk arra, hogy egy-egy képet megrajzoljunk. Úgy is mondhatjuk, hogy az animátor programok olyan rajzolóprogramok, amelyek egyszerre több képet - a képkockákat - is tudnak kezelni. Minden grafikai programban tudunk vonalat húzni, kört, téglalapot rajzolni, színezni, egyszóval rajzolni (ez nem is meglepő). A jobb programok azonban már ügyes effektusok készítésére is képesek: áttűnéseket lehet velük produkálni, torzítani lehet a képet (pl. perspektívát vinni bele) vagy megvastagíthatjuk a kép körvonalait, egyetlen gombnyomásra. A legtöbb grafikai programhoz nagyszámú kiegészítő effektus is kapható. Ha rajzfilmet készítünk, a program nagy segítséget jelent a mozgó részek egyes mozgásfázisainak megrajzolásakor és az sem utolsó dolog, hogy egy apró hiba esetén nem kell elölről kezdeni a képet. Ráadásul olyan grafikai programok is léteznek már, amelyek teljesen valósághű módon rajzolnak: munka közben figyelembe veszik a papír színét, minőségét, a használt festék jellemzőit. Így lehetséges az is, hogy számítógépen a valóságoshoz megtévesztésig hasonló olajfestményt készítsünk... A rajzok elkészítése minden esetben a megfelelő rajzolóprogram kiválasztásával kezdődik. A rajzolóprogramokat két csoportba oszthatjuk: a vektorgrafikus és a pixelgrafikus (bittérképes) rajzolóprogramok csoportjára. A két csoport közti különbség a rajzok elkészítésének és tárolásának módjában rejlik. A vektorgrafikus rajzolóprogramok alkalmasabbak műszaki ábrák (CAD), egyszerű vonalas grafikák, kiadványok, prospektusok, vagy hosszabb szövegek kezelésére, míg a pixelgrafikus rajzolóprogramokkal könnyen készíthetünk egyszerűbb grafikákat, illusztrációkat, alkalmazhatunk fotótechnikai trükköket, különleges effektusokat.

A vektorgrafikus rajzolóprogramok a képek felépítésére egyszerű alakzatokat (téglalap, ellipszis, sokszög, stb.) és ún. Bézier-görbéket (csomópontokkal, a csomópontok közt húzott görbékkel és érintőszakaszokkal felépített görbéket) használnak. A vektoros képkészítésnek számos előnye van, de vannak korlátai is. Mivel a képek nem képpontokból állnak, tetszőlegesen nagyíthatók és kicsinyíthetőek, a végeredmény minősége csak a képmegjelenítő eszköztől függ. Lényeges szempont, hogy mennyi hely szükséges a program által előállított állományok tárolására. Egy bittérképnél - egy pixelgrafikus rajzolóprogrammal készített grafikánál - természetes, hogy a kép méretével a képfájl mérete is növekszik, hiszen több képpont adatait kell tárolni. Mivel a vektorgrafikus rajzolóprogramok a képeket csomópontok segítségével építik fel, a képfájlok méretét a csomópontok és görbék száma határozza meg: minél több csomópont szükséges a kép leírásához - tehát minél több görbéből áll a kép -, annál nagyobb a vektoros állomány mérete. Mivel a kép nagyításával, illetve kicsinyítésével nem változik a csomópontok száma, természetes, hogy nem változik az állomány mérete sem. Bonyolultabb grafikák esetében (pl. tervezőprogramok, 3D modellező programok) több MB méretű vektoros állomány is előállítható. Egy vektorokból álló objektumokkal felépített képen minden objektum kitölthető valamilyen színnel, viszont - mivel az objektumok jól elkülöníthető görbékből állnak - nincs lehetőségünk fotótechnikai eljárások (elmosás, élesítés, homályosítás) használatára. Ezek a műveletek csak pixelgrafikus rajzolóprogramokkal végezhetőek el. A mai rajzolóprogramok természetesen képesek a vektorgrafikus rajzokat pixeles formátumra konvertálni, amelyen azután további módosításokat végezhetünk.

A pixelgrafikus rajzolóprogramok a képeket mátrixszerűen elrendezett képpontokból, pixelekből építik fel. A sorokat és oszlopokat alkotó képpontok különböző színűek lehetnek, ezekből a pontokból áll össze a rajz. A bitmap grafika (vagy rasztergrafika) egy kép tartalmát egy négyzetrácson elhelyezkedő színes képpontok összességeként, ún. pixelekkel írja le. Ahogy a képen látható, a falevél képét képpontjai helyének és a képpontok színértékeinek tárolásával hozzuk létre, úgy, mintha egy mozaik kockáit raknánk egymás mellé. A pixelekből álló képeket a kép felépítésére utalva bittérképeknek is nevezzük. A bittérképek egyik legfontosabb tulajdonsága a felbontás. A kép minőségét több felbontás-típus egyszerre határozza meg. A képfelbontás a képen belüli képpont-távolságot mutatja. Mértékegysége a képpont/hüvelyk (dots per inch - dpi, vagy pixels per inch, ppi). Ha egy kép felbontása 72 dpi, az azt jelenti, hogy egy négyzethüvelyknyi területen 72 X 72 = 5184, nagyobb felbontás esetén arányosan több képpont található. Nagyobb felbontás esetén jobb a kép minősége, azaz több részlet jelenik meg rajta. A képfelbontás elméleti érték, ugyanis az, hogy milyen minőségű képet kapunk, függ a kép fizikai méretétől és a kimeneti eszköz felbontásától is. A bitfelbontás vagy színmélység azt mutatja meg, hogy egy képpont színét hány biten tároljuk, vagyis maximálisan hány színt használhatunk a képben. A nagyobb színmélység több színt, az eredeti kép pontosabb színvisszaadását teszi lehetővé, de egyben a képfájl méretét is növeli. 8 bites színmélység esetén 256, a 16 bites (High Color) színmélység esetén 65,536, a 24 bites (True Color) színmélység esetén 16,777,216 színt használhatunk. A monitorfelbontás a megjelenítő eszköz képfelbontását jellemzi. A forgalomban levő átlagos monitorok felbontás 72...96 dpi (pont/hüvelyk, dot per inch). A monitor felbontása a megjeleníthető kép méretét mutatja, például egy 192 ppi képfelbontású kép egy 96 dpi felbontású monitoron eredeti méretének kétszeresében jelenik meg, mivel a 192 képpontból csak 96 jeleníthető meg a képernyő egy hüvelykjén. A rácsfelbontás vagy rácsfrekvencia az egy hüvelykre eső, tónusképzéshez használt elemi egységek számát mutatja. Mértékegysége a vonal/hüvelyk (lines per inch, lpi). Ha egy színes képet fekete-fehérben nyomtatunk ki, vagy a nyomdai feldolgozáshoz alapszíneire bontjuk, fekete-fehér rácsmintát használunk a színek szimulálásához. A képminőség függ a rácsfelbontástól, és a kimeneti eszköz felbontásától. A kimeneti eszköz felbontása jellemzi a kész képet megjelenítő eszköz (nyomtató, vagy nyomdai eszközök) felbontását. A forgalomban levő lézernyomtatók általában 300-600-1200 dpi (pont/hüvelyk, dot per inch) felbontásúak. Egy digitálisan tárolt kép fájlmérete arányos a kép felbontásával: egy nagyobb felbontású kép részletgazdagabb, mint egy azonos méretű, kisebb felbontású kép. A fájlméretet befolyásolja továbbá a használt színmélység, illetve a fájlformátum megválasztása.

Grafikus fájlformátumok

Vektorgrafikus fájlformátumok

A vektorgrafikus programok között tapasztalható sokszínűség jellemzi a vektorgrafikus fájlformátumokat is: ahány program, annyiféle vektorgrafikus
formátum. Ezek közös jellemzője: mindegyik vektorosa, matematikai alapon írja le a programmal készített rajzot. A vektorgrafikus formátumok közttalán legelterjedtebb az Encapsulated PostScript (EPS) formátum. Ezt a formátumot az Adobe fejlesztette ki a 80-as években. Ezt az állományformátumot a grafikus programok legtöbbje ismeri, így a fájlformátumok közti átjárás egyik eszköze, hátránya viszont, hogy csak az ún PostScript nyomtatókon nyomtatható ki. További vektorgrafikus fájlformátumok:
.CDR, .CDT - CorelDRAW, CorelDRAW Template - a CorelDRAW natív vektoros fájlformátuma. (Tartalmazhat beillesztett bittérképes objektumokat is.)
.AI - az Adobe Illustrator natív fájlformátuma.
.WMF - Windows Metafile - Windows alkalmazások, elsősorban az Office programjai közös használatára szolgáló grafikus fájlformátum. Microsoft-fejlesztés. Vektoros és bittérképes is lehet.
.EMF - Enhanced (továbbfejlesztett) Windows Metafile
.PDF - Portable Data Format - Az Adobe Acrobat család fájlformátuma. Elsősorban szöveges fájlformátum; vektoros. Max. 800%-ig nagyítható. Tartalmazhat JPEG tömörített, ill. tömörítetlen bittérképes elemeket is.
.DXG, .DWG, .DXF - AutoCAD rajz.

Pixelgrafikus fájlformátumok

A vektorgrafikus formátumokhoz hasonlóan igen sok pixelgrafikus formátum létezik. A pixelgrafikus programok szerencsére ismernek olyan, szinte szabványként használt fájlformátumokat, amelyek más pixelgrafikus rajzolóprogramokban lehetővé teszik a pixelgrafikus rajzokkal való munkát. Sokszor előfordul, hogy egy különleges hatást csak egy bizonyos rajzolóprogramban lehet alkalmazni, ezért merült fel az igény a pixelgrafikus programok közti átjárhatóságra.
.BMP - Windows / OS/2 bitmap. A Microsoft Windows saját bittérképes fájlformátuma, így minden Windows alapú rajzolóprogram ismeri. Tömörítetlen bittérkép. Maximum 24 bites színmélységet tárol, kizárólag az operációs rendszer által meghatározott színeket használja (ez főleg alacsonyabb színmélységen akadály). Továbbfejlesztett verziója: .DIB (device-independent bitmap)
.PCX - Paint, ill. más egyszerű rajzolóprogramokkal készített, tömörítetlen vagy RLE tömörítést használó fájlformátum. Maximum 24 bit/pixel színmélységet használ.
.WMF - Windows Metafile - Windows alkalmazások, elsősorban az Office programjai közös használatára szolgáló grafikus fájlformátum. Microsoft-fejlesztés. Vektoros és bittérképes is lehet.
.EPS - Encapsulated Postscript - nyomdai előkészítéshez használatos (ha nem fogadnak más formátumú fájlokat). Az Adobe által kifejlesztett PostScript szabványt használó formátum, mely a (nyomtatást vezérlő, szabványos nyomtatóparancsokat tartalmazó) PostScript részen kívül tartalmazhat ugyanabban a fájlban egy TIFF/WMF formátumú előnézetet (preview).
.TIF, .TIFF - Tagged Image File Format - PC/Mac platformokon. Támogatja a grayscale, 16/24 bites színes palettát, a CIELab, RGB, CMYK színmodelleket. Tömörítetlen, vagy RLE, LZW, Packbits, ill. JPEG típusú tömörítést használhat (elvben). Azzal a céllal hozták létre, hogy eszközfüggetlen szabvánnyá váljon (ez így nem egészen jött be végül). A legtöbb grafikus program ismeri és kezeli.
.JPG, .JPEG - kifejlesztője a Joint Photographic Expert Group. Adatvesztő tömörítési eljárást használó formátum. A tömörítési arány 5:1 és 20:1 közötti (a kitömörítéshez nincs szükség segédprogramra, a megjelenítést végző program a megnyitáskor elvégzi azt). A JPEG formátum 24 bites színmélységet képes kezelni (több, mint 16,7 millió színt), a tömörítési eljárás azonban az emberi szem becsaphatóságán alapul, és adatvesztéssel jár. Az Internet elterjedt képfájlformátuma.
.GIF - Graphics Interchange Format - Fejlesztője a Compuserve; max. 256 színű, vagy 256 fokozatú grayscale. A GIF formátum két verziója, mindkettő legfeljebb 256 szín tárolására képes. A GIF87-tel szemben a GIF89a képes több képkocka egyetlen fájlban való tárolására (animált GIF), valamint az Internetes böngészőkben a lassabb hálózatokon hasznos azonnali (de nem részletes) megjelenítésre, majd a kép finomítására (interlaced GIF), így a GIF-kép teljes méretben látható már a letöltés elején is. A JPEG formátumot ezért elsősorban fényképek és fényképszerű grafikák, míg a GIF formátumot vonalas rajzok, egyszerű ábrák tömörített formátumaként használjuk. Az Interneten gyakori formátum, az utóbbi időben visszaszorulóban van.
.PNG - Portable Network Graphics - A harmadik fő internetes képfájl-formátum. Szabad formátumú (nem licencelt) internetes fájlformátum, a GIF formátumot válthatja fel.
.TGA - Targa - Fejlesztője: Truevision. 16/24/32 bit/pixel színmélységet tárolhat. Ipari szabvány (elvileg), a fontosabb grafikus programok kezelik.
.MAC - Macintosh Paint. 1 bit/pixel (fekete/fehér). Fix képméret: 720*576 pixel. Fejlesztő: Apple.
.IMG - Eredetileg a GEM nevű rajzolóprogram-környezet saját fájltípusa. Monokróm / 256 fokozatú grayscale képeket kezel.
.WI - Wavelet-compressed image - tömörített bitmap, a JPEG tömörítéssel vetekedő tömörítési arányt produkál, de (még) kevés program kezeli.
.CPT - Corel PhotoPaint natív fájltípus
.ICO, .CUR - Windows ikon / animált egérkurzor fájl. Ikon-információ található ma már a legtöbb .EXE kiterjesztésű fájban is (az alkalmazás által használható, csak rá jellemző ikon[oka]t a programfájlban tárolják).
.PSD - Adobe Photoshop natív fájlformátuma. Rétegenként tárolhatja a képet. Napjaink egyik legelterjedtebb összetett formátuma.

A digitális fényképezőgépeknél a felbontást, a képet alkotó pixelek számával adjuk meg. Egy hat megapixeles gép által készített kép például (kb.) vízszintesen 3000, függőlegesen 2000 pixelt tartalmaz. A kettőt összeszorozva kapjuk meg a gép felbontóképességét. Ebben az esetben ez hatmillió pixelt jelent, amit a szakzsargon hat megapixelesként említ.
Ez a szám jelenik meg a fényképezőgépek felületén, mint a gép tudását jellemző adat. A fényképezőgép menüjében a gép lehetőségein belül, be tudjuk állítani a kívánt képminőséget. Az egyes beállítások közötti különbségek a különböző felbontásban rejlenek. Egy 5 megapixeles gépnél például az alábbi lehetőségek adottak: 2560x1920, 1792x1344, 1280x960, 1024x768, 640x480. A képfelbontás tehát már a kép elkészülése előtt beállítható.