Conţinut
Deși acele fișiere de imagine raster care ne umplu computerele și viața sunt cele mai frecvent utilizate pentru a reprezenta imagini, mi se pare util ca un artist CG să aibă încă o altă perspectivă - una geekier. Și, din această perspectivă, o imagine raster este în esență un set de date organizate într-o anumită structură, pentru a fi mai specific - un tabel umplut cu numere (o matrice, matematic vorbind).
Numărul din fiecare celulă a tabelului poate fi utilizat pentru a reprezenta o culoare și acesta este modul în care celula devine un pixel, care înseamnă „element de imagine”. Există multe moduri de a codifica culorile numeric. De exemplu, (probabil cea mai simplă) pentru a defini în mod explicit o corespondență de la număr la culoare pentru fiecare valoare, adică. 3 reprezintă roșu închis, 17 verde pal și așa mai departe. Această metodă a fost frecvent utilizată în formatele mai vechi, cum ar fi .gif, deoarece permite anumite beneficii de mărime în detrimentul unei palete limitate.
O altă modalitate (cea mai obișnuită) este utilizarea unui interval continuu de la 0 la 1 (nu 255!), Unde 0 reprezintă negru, 1 pentru alb, iar numerele dintre ele denotă nuanțele de gri ale luminii corespunzătoare. Astfel, obținem un mod logic și elegant organizat de reprezentare a unei imagini monocrome cu un fișier raster.
Termenul „monocrom” este mai potrivit decât „alb-negru”, deoarece același set de date poate fi folosit pentru a descrie gradații de la negru la orice altă culoare, în funcție de dispozitivul de ieșire - la fel ca multe monitoare vechi erau alb-negru mai degrabă decât alb-negru.
Cu toate acestea, acest sistem poate fi extins cu ușurință la carcasa color cu o soluție simplă - fiecare celulă de masă poate conține mai multe numere și, din nou, există mai multe moduri de a descrie culoarea cu câteva (de obicei, trei) numere fiecare în 0-1 gamă. Într-un model RGB, acestea reprezintă cantitățile de lumină roșie, verde și albastră, în HSV reprezintă nuanța, saturația și luminozitatea în consecință. Dar ceea ce este vital de remarcat este că acestea nu sunt decât numere, care codifică un anumit sens, dar nu trebuie interpretate în acest fel.
O unitate logică
Acum permiteți-mi să trec la motivul pentru care un pixel nu este un pătrat: este pentru că tabelul, care este imaginea raster, ne spune câte elemente sunt în fiecare rând și coloană, în ce ordine sunt plasate, dar nimic despre ce formă sau chiar ce proporție au.
Putem forma o imagine din datele dintr-un fișier prin diferite mijloace, nu neapărat cu un monitor, care este doar o opțiune pentru un dispozitiv de ieșire. De exemplu, dacă ne luăm fișierul de imagine și distribuim pietricele de dimensiuni proporționale cu valorile pixelilor pe o anumită suprafață - vom forma în continuare aceeași imagine.
Și chiar dacă luăm doar jumătate din coloane, dar ne instruim să folosim pietrele de două ori mai largi pentru distribuție - rezultatul ar arăta în principal aceeași imagine cu proporțiile corecte, lipsind doar jumătate din detaliile orizontale.
„Instruire” este cuvântul cheie aici. Această instrucțiune se numește raport de aspect pixel, care descrie diferența dintre rezoluția imaginii (numărul de rânduri și coloane) și proporții. Vă permite să stocați cadre întinse sau comprimate orizontal și este utilizat în anumite formate video și de film.
Acum, să vorbim despre rezoluție - arată cantitatea maximă de detalii pe care o poate păstra o imagine, dar nu spune nimic despre cât de mult deține. O fotografie focalizată prost nu poate fi îmbunătățită, indiferent de câți pixeli are senzorul camerei. În același mod, modernizarea unei imagini digitale în Photoshop sau în orice alt editor va crește rezoluția fără a adăuga niciun detaliu sau calitate - rândurile și coloanele suplimentare ar fi doar umplute cu valori interpolate (mediate) ale pixelilor vecini inițial.
În mod similar, un parametru PPI (pixeli pe inch, denumit în mod obișnuit și DPI - puncte pe inch) este doar o instrucțiune care stabilește corespondența dintre rezoluția fișierului imagine și dimensiunile fizice ale ieșirii. Și astfel PPI este destul de mult lipsit de sens, fără niciunul dintre aceste două.
Stocarea datelor personalizate
Revenind la numerele stocate în fiecare pixel, bineînțeles că pot fi oricare, inclusiv așa-numitele numere în afara intervalului (valori peste 1 și negative) și pot fi mai mult de trei numere stocate în fiecare celulă. Aceste caracteristici sunt limitate doar de definiția particulară a formatului de fișier și sunt utilizate pe scară largă în OpenEXR pentru a numi una.
Marele avantaj al stocării mai multor numere în fiecare pixel este independența lor, deoarece fiecare dintre ele poate fi studiată și manipulată individual ca o imagine monocromă numită Channel - sau un fel de sub-raster.
Canalele suplimentare la cele obișnuite care descriu culoarea Roșu, Verde și Albastru pot transporta tot felul de informații. Al patrulea canal implicit este Alpha, care codifică opacitatea (0 denotă un pixel transparent, 1 înseamnă complet opac). Adâncimea Z, normale, viteza (vectori de mișcare), poziția lumii, ocluzia ambientală, ID-urile și orice altceva la care te-ai putea gândi pot fi stocate fie în canalele RGB suplimentare, fie în cele principale.
De fiecare dată când redați ceva, decideți ce date să includeți și unde să le plasați. În același mod, decideți în compunere cum să manipulați datele pe care le dețineți pentru a obține rezultatul dorit. Acest mod numeric de a gândi la imagini are o importanță capitală și vă va aduce beneficii semnificative în ceea ce privește efectele vizuale și grafica în mișcare.
Beneficiile
Aplicarea acestui mod de gândire la munca ta - pe măsură ce folosești treceri de redare și realizezi lucrarea de compoziție - este vitală.
Corecțiile de bază ale culorilor, de exemplu, nu sunt altceva decât operații matematice elementare asupra valorilor pixelilor, iar vizualizarea prin ele este destul de esențială pentru munca de producție. Mai mult, operațiile matematice cum ar fi adunarea, scăderea sau multiplicarea pot fi efectuate pe valorile pixelilor, iar cu date precum Normale și Poziție, multe instrumente de umbrire 3D pot fi imitate în 2D.
Cuvinte: Denis Kozlov
Denis Kozlov este generalist CG cu o experiență de 15 ani în industria cinematografică, TV, publicitate, jocuri și educație. În prezent lucrează la Praga ca supervizor VFX. Acest articol a apărut inițial în numărul 181 3D World.
