Grafikę komputerową dzielimy na dwa podstawowe typy – grafikę rastrową oraz wektorową.

Grafika rastrowa

Gdy mamy do czynienia z grafiką rastrowągrafika rastrowagrafiką rastrową obraz zapisywany jest w postaci zbioru pojedynczych punktów zwanych pikselamipikselpikselami. Należy pamiętać, że piksele zawsze ułożone są w rzędach i kolumnach. Każdemu pikselowi przypisana jest informacja o kolorze. Nawet wtedy, gdy grafika pokazuje krzywą (taką jak elipsa bądź parabola), po powiększeniu okazuje się, że w rzeczywistości jest ona złożona z osobnych linii, będących ciągami pikseli. Każdy piksel możemy modyfikować niezależnie od innych.

Z grafiką rastrową mamy do czynienia, robiąc zdjęcia aparatem fotograficznym, tabletem, smartfonem albo skanując przygotowane wcześniej obrazy. Wynikowe pliki zawierają informacje na temat zbioru pikseli i przyporządkowanych im barw. Możemy jednak tworzyć grafikę rastrową posługując się odpowiednim oprogramowaniem. W ten sposób powstają m.in. ilustracje do książek lub przeznaczone na strony internetowe. Taka metoda przetwarzania grafiki jest bardzo często wykorzystywana podczas retuszowania zdjęć.

Proste operacje, takie jak narysowanie strzałki na ilustracji, dodanie podpisu, wstawienie nieskomplikowanych elementów (np. emotek) możemy wykonywać choćby w programie Paint dostarczanym wraz z systemem Windows. Bardziej rozbudowane narzędzia, takie jak GIMP, Corel PhotoPAINT czy Adobe Photoshop, pozwalają dobierać poziomy kontrastu, określać nasycenie barw, ustalać poziom jasności oraz barwić zdjęcia monochromatyczne (wykonane np. w skali szarości czy sepii). Grafika rastrowa nadaje się ponadto do tworzenia ciekawych fotomontaży.

Pliki rastrowe zwykle zajmują dużo miejsca, ponieważ zapisywane są w nich współrzędne oraz kolor każdego piksela. Musimy się z tym jednak pogodzić, gdy zależy nam na wysokiej jakości obrazu. Jeśli zmniejszymy objętość pliku, a następnie będziemy chcieli powiększyć grafikę, by zamieścić ją w książce czy na plakacie, obraz straci na jakości i może okazać się nieczytelny: widoczne będą w nim pojedyncze piksele.

R1PmK9sw9fuYM

Fotografia z dużą głębią ostrości przedstawiająca kaczki siedzące na ziemi wysłanej z kory. Fotografia jest wyraźna i ostra.

RmynaQDZzTd6e

Fotografia przedstawiająca kaczki. Obraz jest niewyraźny i rozmyty.

Grafika wektorowa

Drugim typem grafiki jest grafika wektorowagrafika wektorowagrafika wektorowa, nazywana także grafiką obiektową. Najczęściej korzystamy z niej podczas tworzenia schematów, projektowania znaków graficznych, rysowania i opisywania map, planów i komiksów oraz projektowania publikacji przeznaczonych do druku. Najpopularniejszymi aplikacjami do tworzenia tego rodzaju grafiki są programy komercyjne, takie jak Adobe Illustrator i Corel DRAW. Wśród darmowych narzędzi prym wiedzie z kolei Inkscape.

Pliki wektorowe mają znacznie mniejszą objętość niż pliki rastrowe, a obiekty są skalowalne. Dzieje się tak, ponieważ obiekty użyte w obrazie są zapisane w postaci wzorów matematycznych. W przeciwieństwie do grafiki rastrowej obrazy wektorowe nie służą jednak do odwzorowywania rzeczywistości. Możemy w takich plikach zagnieżdżać elementy rastrowe, jednak nie da się ich modyfikować.

Podczas skalowania obrazu wektorowego jego jakość nie zmienia się. Dzięki temu np. po wstawieniu pliku wektorowego do dokumentu możemy dowolnie manipulować grafiką.

R1M40QAofiiY4

Fotografia przedstawiająca pomnik syreny z tarczą i mieczem na tle budynków miasta.

RcfmYmbhvDCv7

Fotorealistyczny obraz wektorowy przedstawiający pomnik syreny z tarczą i mieczem na tle budynków miasta.

Rozdzielczość obrazu i głębia bitowa

Każdy obraz opisywany jest za pomocą dwóch podstawowych parametrów – rozmiaru i rozdzielczości. Nie należy mylić tych pojęć. Pierwszy parametr wydaje się oczywisty – jest to szerokość i wysokość obrazu podawana np. w pikselach, punktach, milimetrach lub centymetrach. Drugi parametr należy rozumieć nieco inaczej. Każdy obraz cyfrowy to zbiór pikseli. Liczba pikseli na cal, zapisywana jako ppi (ang. pixels per inch) określa jakość zdjęcia. Częściej jednak stosuje się jednostkę dpi (ang. dots per inch), oznaczającą liczbę punktów (kropli) na cal i odnoszącą się bezpośrednio do charakterystyki urządzenia drukującego obraz. Należy przy tym pamiętać, że piksele i krople zliczane są zawsze poziomo w linii prostej.

Jeśli zamierzamy udostępnić grafikę w internecie, nie musimy tworzyć obrazu o wysokiej rozdzielczości. Wystarczy, że będzie wynosiła ona 72 dpi. W takiej rozdzielczości jest wyświetlany obraz na ekranie monitora. Zwiększanie jej podczas tworzenia pliku nie wpłynie więc na jakość pokazywanego obrazu.

Inaczej jest w przypadku, gdy przygotowujemy obraz do druku. Musimy zadbać wówczas o zdecydowanie wyższą rozdzielczość: zazwyczaj wynosi ona 300 dpi. Z takiej rozdzielczości korzystamy w druku offsetowymoffsetdruku offsetowym; w rezultacie jesteśmy w stanie uzyskać fotograficzną jakość obrazu. Może się jednak zdarzyć, że drukarnia zażąda grafik o innej rozdzielczości. Przed rozpoczęciem projektu warto więc sprawdzić, jakie wymogi dotyczące rozdzielczości stawia drukarnia.

Każda barwa użyta w obrazie cyfrowym jest dla komputera liczbą. Jednym z podstawowych parametrów, z którym możemy się spotkać w grafice komputerowej, jest głębia bitowa, nazywana też głębią kolorów. Określa ona liczbę barw, które można odwzorować w obrazie. Parametr ten podawany jest jako liczba bitów przeznaczonych do zapisania informacji o kolorze każdego piksela. W celu opisania głębi koloru stosowana jest jednostka bpp, czyli liczba bitów na piksel (ang. bits per pixel).

Aby określić liczbę kolorów możliwych do uzyskania, korzystamy z równania:

gdzie y to docelowa głębia, którą można wybrać podczas zapisywania pliku (lub wcześniej podczas ustawiania parametrów pliku). I tak, w trybie 8‑bitowym mamy do dyspozycji 256 kolorów, a używając 32 bitów odwzorujemy 4 294 967 296 kolorów. Im wyższa jest głębia, tym więcej kolorów uzyskujemy; równocześnie zwiększa się jednak objętość pliku.

Oto obrazy cyfrowe o rozmiarach 1016×762 mm, zapisane z różnymi głębiami kolorów:

R14czqEmGwA19

Czarno‑biała fotografia przedstawiająca plac zabaw.

R1b2tElxh9VTg

Fotografia przedstawiająca plac zabaw w odcieniach szarości i żółtego.

RbKswjdjCTYD8

Fotografia przedstawiająca plac zabaw. Kolory są nienasycone i mało kontrastowe.

R1FhscIGTAHC5

Kolorowa fotografia przedstawiająca plac zabaw. Kolory są nasycone, wyraźne i kontrastowe.

Kompresja obrazów

Podczas zapisywania obrazów rastrowych w wybranym formacie zwykle jesteśmy pytani o to, jaką metodę kompresjikompresja obrazukompresji wybieramy. Kompresja to po prostu zmniejszenie rozmiaru plików.

Kompresja dzieli się na bezstratną oraz stratną. Grafika wektorowa nie wymaga kompresji, ponieważ bazuje na prostych kształtach oraz krzywych, które są w rzeczywistości funkcjami matematycznymi. W tym przypadku zapisujemy nie obraz, lecz wzór.

Kompresja bezstratna, np. LZW i ZIP, oznacza, że mimo zmniejszenia liczby bitów edytowany obraz ma taką samą postać, jaką miał w wersji oryginalnej. Natomiast kompresja stratna, np. JPEG, powoduje, że pewne elementy obrazu, których zwykle człowiek nie dostrzega nieuzbrojonym okiem, są usuwane.

Wynikające z zastosowania kompresji różnice w objętości są ogromne. Za przykład niech posłuży skompresowany plik, który w wersji oryginalnej zajmował 17,8 MB. Po zastosowaniu kompresji LZW zajmuje on 5,44 MB, ZIP – 5,23 MB, JPEG – 867 kB. Należy pamiętać, że kompresja JPEG to nie format JPG ani JPEG. Możemy więc zapisać plik w formacie TIFF, z kompresją JPEG.

Słownik