Подготовка и обработка графических изображений

Цели занятия

• познакомить учащихся с понятиями сглаживания и интерполяции;
• научить изменять размер изображения и выполнять трансформацию выделенных областей изображения;
• научить учащихся пользоваться инструментами выделения.

Содержание занятия

Для обработки изображений в Photoshop характерно использование сглаживания (anti-aliasing), суть которого заключается в изменении оттенка пикселов у границы линии для "мягкости" контура. Вследствие этого уменьшается видимость ступенчатости при низком разрешении.

Граница белого и черного без использования сглаживания	Граница белого и черного при использовании сглаживания
Рис. 4.1.

Прямоугольность сетки дискретизации и формы пиксела является причиной многих проблем при:

• масштабировании;
• поворотах;
• параллельных сдвигах;
• деформациях.

Любые трансформации пиксельной графики, кроме вращения на углы, кратные 90 градусам, и операций зеркального отражения, всегда происходят с деформациями исходного изображения.

В обычной жизни инструменты увеличения используются для того, чтобы разглядеть то, что простым глазом не видно (получение дополнительной информации). А при увеличении пиксельного изображения дополнительной информации, скрытой от глаз зрителя, взяться просто неоткуда - будут увеличиваться пикселы, а изображение будет все больше напоминать мозаику.

В этом случае имеют дело с двумя параметрами, которые могут быть увеличены:

• геометрический размер;
• разрешение.

Возможны следующие сочетания увеличения этих параметров:

• можно изменять только геометрические размеры изображения без изменения разрешения;
• можно изменять только разрешение без изменения геометрических размеров изображения (resampling);
• можно изменять одновременно геометрические размеры пиксельного изображения и его разрешение.

Когда увеличиваются геометрические размеры изображения без изменения разрешения, то для того, чтобы заполнить увеличенную площадь пикселами того же размера, применяются методы интерполирования. Когда увеличивается только разрешение без изменения геометрических размеров, то в этом случае каждый имеющийся в изображении пиксел должен быть разделен на несколько пикселов меньшего размера. Для определения тона или цвета вновь получаемых пикселов также следует применять методы интерполирования.

"Интерполирование" происходит от латинского слова "interpolatio" ("изменение") и используется в математике и статистике как общее название методов расчета промежуточных значений какой-либо величины по другим известным ее значениям. Если между пикселами исходного изображения добавляются новые пикселы, то информацию для присвоения им значений оттенка цвета взять неоткуда. Эти значения можно искусственно добавить с помощью интерполирования.

Рис. 4.2. Ухудшение резкости интерполированного изображения

Самым простым методом является повторение тона или цвета соседних пикселов, он называется Nearest Neighbors (По ближайшим соседям).

Другие алгоритмы служат для создания промежуточных тонов, которые создают некую шкалу. В программе Adobe Photoshop представлены два алгоритма, которые называются Bilinear (Билинейный) и Bicubic (Бикубический).

При уменьшении пиксельных изображений также возможны следующие варианты:

• уменьшение только геометрических размеров без изменения разрешения. При уменьшении геометрических размеров с сохранением разрешения происходит неизбежное уменьшение количества пикселов, а поэтому какие-то пикселы будут выброшены;
• уменьшение только разрешения без изменения геометрических размеров. Если выполняется уменьшение разрешения без изменения геометрических размеров, то в этом случае несколько пикселов, имеющихся в изображении, должны быть объединены в пиксел большего размера. Объединение нескольких пикселов создает результирующий цвет, отличающийся от исходных тонов;
• уменьшение обоих параметров одновременно.

Любые трансформации пиксельной графики связаны с погрешностями в изображении. Следует избегать чрезмерного увлечения трансформациями и изменениями размера. Конечно, полностью избежать трансформирования в практике графического дизайна не удастся. Главное - отдавать себе отчет в происходящем: в результате трансформирования, особенно с использованием алгоритмов интерполирования, у изображений всегда ухудшается резкость.