Лекция 2

Берілгендердің бәрі бүтінсанды шамалар болғанына және барлық амалдар бүтін санды торда жүргізілгенінен қарамастан, алгоритм амалдарды нақты сандармен жүргізеді. Оларды пайдаланудың қажеттілігінен құтылу үшін алгоритмде бар, барлық нақты сандардың түрі , болып табылады. Сондықтан егер және к шамаларын -ға көбейтсек, онда нәтижесінде тек бүтін сандар ғана қалады. Брезенхем алгоритмі кесіндіге растрлық жақындауда жақсы нәтиже береді.

Нүктелерден тұратын растрлық бейне үшін белгілі бір ұзындық бірлігіндегі нүкте санын сипаттайтын көрсетілім (разрешения) түсінігінің маңызы зор. Бұл жерде мыналардың ара-жігіт ажырата білу керек, яғни:

· Түп нұсқаның көрсетілімі;

· Экрандық бейненің көрсетілімі;

· Басылған бейненің көрсетілімі.

Түпнұсқаның көрсетілімі (Оригинал.). Түпнұсқаның көрсетілімі дюймдегі нүктемен (dots per inch – dpi) өлшенеді және бейненің сапасына және файл көлеміне, сандық түрлендіру тәсіліне немесе иллюстрация құру әдісіне, таңдалынған файл форматына сондай-ақ өзге де параметрлерге қойылатын талап неғұрлым жоғары болса, түпнұсқаның көрсетілімі де соғұрлым жоғары болуы керек деген ереже сақталады.

Экрандық бейненің көрсетілімі. Бейненің экрандағы көшірмесіндегі растрдың элементарлық нүктесін пиксель деп атау қабылданған. Пиксель көлемі таңдалынған экрандық көрсетілімге (стандартты мәндегі диапазонға), түпнұсқа көрсетіліміне және бейнелену масштабына байланысты.

Бейнелерді өңдеуге арналған диагоналы 20-21 дюймдік мониторлар (кәсіби кластағы), ережеге сай стандартты 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200, 1600х1280, 1920х1200, 1920х1600 нүктелі экрандық көрсетілімдермен қамтамасыз ете алады. Сапалы мониторлардың люминофорларындағы іргелес жатқан нүктелер арасындағы арақашықтық 0,22-0,25 мм құрайды.

Экрандық көшірме үшін 72 dpi, түрлі-түсті және лазерлі принтерде шығару үшін 150-200 dpi, фотоқұрылығылар арқылы шығару үшін 200-300 dpi көрсетілім жеткілікті. Баспаға шығаруда түпнұсқа көрсетілімі шығару құрылғысының растр линиатурасына қарағанда 105 есе үлкен болуы керек деген эмперикалық ереже қалыптасқан. Егер материалдық көшірмесі түпнұсқаға қарағанда ұлғайтылатын жағдай болса, ұлғайған мәнді, көлемін өзгерту коэффицентіне көбейту керек.

Басылған бейненің көрсетілімі және линиатура түсінігі.Қатты денедегі (қағаз, пленка т.б.), сондай экрандағы растрлық бейне нүктесінің көлемі, түпнұсқаны растрлау параметрлеріне және қолданылған әдіске байланысты болады. Растр торының жиілігі дюймдег түзу (lines per inch – lpi) санымен өлшенеді және линиатура деп аталады.

Растр нүктесінің көлемі әрбір элемент үшін есептеледі және аталған ұяшық түсінің интесивтілігіне байланысты болады. Интесивтілік неғұрлым жоғары болса, растр элементі соғұрлым тығыз толтырады. Яғни егер бір ұяшыққа таза қара түс кезіксе, растр нүктесінің көлемі, растр элементінің көлемімен сәйкес келеді. Бұл жағдайды 100% толтырылды дейді. Таза ақ түс үшін толтырылу мәні 0%-ды құрайды. Іс жүзінде элементтің толтырылуы 3-тен 98% құрайды. Бұл жағдайда растрдың барлық нүктелері шын мәнінде абсалютті қара түске жақындайтын біркелкі оптикалық тығыздықта болады. Анағұрлым қою түсті иллюзия, нүктелердің көлемін ұлайту есебінен, растр элементтерінің орталарын біркелкі қашықтықта орналастыру, олардың арасындағы бос орындарды қысқарту арқылы құрылады. Мұндай әдіс амплитудалық модульдеу арқылы растлау деп аталады. Түстің интенсивтілігі бірдей көлемдегі көрщілес нүктелердің арасындағы арақашықтықпен реттелетін жиілікпен модульдеу арқылы растрлау әдісі де бар. Осылайша жиілікпен-модульденген растрлауда әртүрлі интенсивті түстегі растр ұяшықтарында нүкте саны әрқилы болып келеді. Жиілікпен-модільдеу әдісімен растрланған бейне анағұрлым сапалы болады, себебі онда нүкте көлемі кіші болады, қалай болғанда да амплитудалық модульдеу арқылы растрлаудағы нүктенің орташа көлемінен біршама кіші. Оның есесіне бейне сапасын ЖМ-әдісінің әртүлілігі, атап айтқанда стохастикалық растрлеу арттырады. Бұл жағдайда растр ұяшығындағы түстің интенсивтілігін бейнелеуге қажетті нүкте саны ғана есептеледі. Сонан соң бұл нүктелер ұяшық ішіне квазикездейсоқтық әдіспен есептелген арақашықтықта орналасады. (шын мәнінде арнайы математикалық алгоритм қолданылады). Яғни ұяшық ішінде де бейнені тұтас алғанда да растрдың тұрақты құрылымы мүлдем болмайды. Сондықтан да стохастикалық ЖМ арқылы растрлауда растр линиатурасы түсінігінің мағынасы жоғалады, тек шығару құрылғысының көрсеткіш қабілетінің ғана мені болады. Мұндай тәсіл полиграфиялық құралжабдықтардың жоғары дәлдігі мен есептеуіш ресурстарға қомақты шығын жұмсауды қажет етеді: ол негізіненбаспа кезінде бояу саны төртеуден асатын көркемдік жұмыстар үшін қолданылады.

Түстің интенсивтілігін (жарықтығы деп аталады) 256 деңгейге бөліп қарау қабылданған. Адамның көзі саны артық градацияны қабылдамайды, сондықтан да артық болып саналады. Ал аз болуы бейне көрінісін төмендетеді сапалы жартылай түсті иллюстрация үшін ең аз мөлшер 150 деңгейлік мән болып табылады). Түстің 256 деңгейін көрсету үшін растр ұяшығының көлемі небары 256=16х16 нүкте болу керек екендігін есептеу қиын емес.

Түпнұсқа көрсетілімі, растр жиілігі, деңгейлер градациясы арасында төмендегі формуламен сипатталатын байланыс бар:

мұнда N – түстің деңгейлер градациясының саны, dpi-шығару құрылғысының көрсетілімі (бейне), lpi-растр линиатурасы. Ал формуладағы бірлік растр ұяшығы мүлде толтырылмаған жағдайға, тек ақ түске ғана сәйкес келеді.

Бейне көшірмесін принтерден немесе полиграфиялық құралдан шығаруда растр линиатурасы, баспа материалдарының параметрлері мен аппараттың мүмкіндіктері, талап етілетін сапа арасындағы ортақ пікірге қарай таңдалынады. Лазерлік принтерлер үшін ұсынылатын линиатура 65-100 lpi-ді, газет шығару үшін – 65-85 lpi-ді, кітап-журналдар үшін – 85-133 lpi-ді, көркем және жарнамалық жұмыстар үшін – 133-300 lpi-ді құрайды.

Растрлары қабат орналасқан мысалы бірнеше түсті бейнелерді басып шығаруда, әрбір келесі растр қандай да бір бұрышқа бұрылады. Түрлі-түсті баспада әдетте мынадай бұру бұрыштары: көгілдір баспа түрі үшін 105 градус, күлгін түс үшін 75 градус, 90 градус, сары түс үшін және 45 градус қара түс үшін қолданылады. Бұл жағдайда растр ұяшығы қисық бұрышқа айналады және 150 lpi линиатуралы 256 түс градациясын шығару (көрсету) үшін 16х150=2400 dpi көрсетілім жеткіліксіз болады. Сондықтан да кәсіби кластағы фото құрылғылар үшін растрдың әртүрлі бұрыштарында сапалы растрлеуді қамтамасыз ететін ең төменгі стандартты көрсетілім болып 2540 dpi қабылданған. Осылайша түрлі-түсті бейнелер үшін растрдың бұрылу бұрышын есепке алу коэффициенті 1,06 құрайды.

Бақылау сұрақтары.

1. Растрлық графиканың ерекшелігі?
2. Көрсетілім (разрешения) түсінігі дегеніміз не?
3. Көрсетілім (разрешения) нешеге бөлінеді?
4. Түпнұсқаның көрсетілімі қандай нүктемен өлшенеді?
5. Растр торының жиілігі қалай өлшенеді?
6. Линиатура дегеніміз не?