Данная глава обеспечивает переход от
Глава 2.
Особенности графической информации и способы ее кодирования
Данная глава обеспечивает переход от формальной структуры настольных издательских систем к содержательной стороне деятельности компьютерных дизайнеров — графическим изображениям.
Для перехода к основам кодирования графической информации необходимо рассмотреть своеобразие графической информации в целом.
Все многообразие художественной графики, в отличие от письменности, не располагает предварительным набором выделенных элементов, поэтому для преобразования изображений необходимо использовать принудительное разбиение на линейные или пространственные элементы в соответствии со способом кодирования пиксельной или векторной графики, о которых речь впереди (этому и посвящена большая часть книги).
Особенности графической информации и способы ее кодирования
Глава 2 Особенности графической информации и способы ее кодирования Графическая информация Способы кодирования графической информации
Графическая информация
Графическая информация
Прежде чем приступать к обсуждению основ цифровой (компьютерной) графики, необходимо рассмотреть особенности графической информации как таковой.
Графическое представление информации используется во многих областях визуальной коммуникации: от произведений изобразительного искусства, которое призвано будить у человека эмоции и вызывать чувство прекрасного, до всевозможных символов, например дорожных знаков, которые предназначены только для информативных целей и у опытных водителей могут даже не достигать области осознаваемого восприятия.
Графические образы составляют основу мышления многих специалистов, в ряду которых почетное место занимают графические дизайнеры — люди с наглядно-образным складом.
О любопытных примерах результатов графического мышления см. в приложении 2.
Владение техникой компьютерной визуализации своих идей требует основательной подготовки и понимания своеобразия графической информации (традиционной графики, которая развивалась много столетий) с точки зрения перевода ее на "компьютерные рельсы".
Определение
Под графической информацией мы понимаем всю совокупность информации, которая нанесена на самые различные носители — бумагу, пленку, кальку, картон, холст, оргалит, стекло, стену и т. д. В определенной степени графической информацией можно считать и объективную реальность, на которую направлен объектив фотоаппарата или цифровой камеры...
Многообразие графических носителей и видов изображения, в общем, не поддается учету и вовсе не потому, что их число бесконечно, а потому, что существует огромное количество промежуточных вариантов. Действительно, мы не можем их суммировать и составить список (алфавит), подобный тому, который можно составить из букв, цифр и знаков, применяемых в конкретных языках.
в современных европейских языках имеется
Впрочем, и в современных европейских языках имеется пример иероглифического принципа, а именно цифры. Мы используем цифры, быть может, не задумываясь об одной их интересной особенности. Мы имеем в виду, что в разных языках цифры пишутся одинаково, а читаются (и произносятся) по-разному. Это пример типичного иероглифа.
Этот пример приведен для того, чтобы показать, что элементы (буквы или цифры), необходимые для процедуры кодирования, уже выделены за длительный исторический период. Поэтому отдельные и независимые друг от друга элементы (например, буквы алфавита) можно представить в виде списка с конечным и фиксированным количеством строк.
Когда же мы обращаемся к графической информации — рисункам, акварелям, картинам, фотографиям и прочим изобразительным объектам, то в них мы не находим таких универсальных и естественных элементов, которыми мы могли бы оперировать, как буквами, для создания любого изображения.
Способы кодирования графической информации
Способы кодирования графической информации
В главе 1 указывалось, что существует несколько классов программного обеспечения, которые используются в области настольных издательских систем и, в частности, в цифровой графике. Эти классы программ разделяются в зависимости от способа кодирования графической информации.
Действительно, цифровая графика бывает двух видов.
Основам и параметрам пиксельной графики полностью посвящена часть III. В главах 14 и 15 рассматриваются достоинства и недостатки пиксельной графики, а также преобразование в векторную графику (трассировка). Часть VII целиком посвящена тоновой и цветовой коррекции.
Основам векторной графики полностью посвящена часть IV. В главах 14 и 15 рассматриваются достоинства и недостатки векторной графики, а также преобразование в пиксельную графику (растеризация).
Однако подавляющее большинство видов графической информации не имеет таких ясно и однозначно выделенных элементов (исключение составляет довольно частный случай изображений — мозаичная основа для вышивки крестиком).
Для того чтобы получить возможность кодировать графическую информацию, необходимо найти способ выделения хотя бы искусственных элементов.
Резюме
Для работы компьютерных программ вся требуемая информация должна быть преобразована в цифровую форму. Это достаточно легко, если в предметной области изначально существует конечный перечень элементов (например, буквенные и цифровые символы — текстовая информация).
Вместе с тем, особенностью любого вида графической информации является принципиальное отсутствие однозначно выделенных и универсальных естественных элементов. Для преодоления этого были разработаны особые технологии получения искусственных элементов.
Познакомившись с конфигурированием настольных издательских систем и своеобразием графической информации (в сравнении, например, с текстовой), необходимо рассмотреть общие принципы кодирования абстрактного сигнала. В части III эти принципы будут применены для кодирования графической информации, а именно пиксельной графики.
Справка
Совокупность букв, знаков и цифр исторически уже давно приведена в систему, по крайней мере, в алфавитах, которые являются фонетическими. Все европейские языки имеют фонетический алфавит в противоположность языкам дальневосточных народов — китайского, корейского и японского, у которых письменность фиксирует не звуки (а точнее, не фонемы), а целое понятие — иероглифы.
Справка
Впрочем, попытки составить единую систему изображений имели место в истории искусства. Например, можно назвать английского живописца, графика и теоретика искусства Уильяма Хогарта (Hogarth) (1697—1764), который признан основоположником социально-критического направления в европейском искусстве. Для нашей темы он интересен не тем, что считается мастером сатирического бытового жанра, разоблачающего пороки аристократии (как мы теперь видим, это бесполезно), а тем, что пытался найти универсальный графический алфавит, в чем потерпел неудачу. Хотя ради справедливости стоит заметить, что кривая, которую художник гениально выделил как эталонную в XVIII веке, напоминает по виду кривую Безье.
Подробную информацию о кривой Безье см. в части IV.
В действительности, никакого графического алфавита создать не удается, потому что всякий раз изобразительное произведение создается особым способом: применяются различные материалы, разные инструменты, иные приемы и т. д.
В этом заключается главное отличие между письменностью и изобразительной деятельностью, хотя эти области близки и исторически, и по существу. Алфавит является универсальным средством, которое позволяет при ограниченном числе элементов составлять неограниченное количество текстов. Поэтому алфавит представляет собой определенную систему конкретных знаков, которые установлены в нашем обществе, — и каждый, владеющий языком, понимает написанное (если, конечно, умеет читать).
Для изобразительной деятельности такого строгого перечня элементов не существует, следовательно, возможность кодирования должна базироваться на другом подходе, нежели стандартные элементы, вроде букв или цифр.
Важная мысль
Для изобразительной деятельности не существует строгого перечня элементов, а следовательно, их список невозможен.
В связи с такой ситуацией возникает глобальная задача — выяснить, каким образом можно превратить любые изображения в цифровые коды, с которыми только и могут работать компьютерные устройства.
Эта задача конкретизируется тем, что необходимо придумать способ, который позволил бы оперировать в компьютерных технологиях не только тек-
стом. С текстом, как уже сказано, все ясно: существует алфавит, каждому символу ставится в соответствие код, который фиксируется в оперативной памяти или на диске. Необходимо разработать идентичный способ работы с любыми типами изображений.
Следует обратить внимание на различие
Следует обратить внимание на различие подходов человека и электронного устройства к изображению.
Для человека любое изображение, даже далекое от реалистической фотографии, представляет собой содержательную структуру: каждый из нас в состоянии отличить портрет от пейзажа, фигуру человека от вазы фруктов и т. д. Это возможно потому, что зрительное восприятие происходит не столько с помощью органов зрения, сколько с помощью мощного интеллекта, который обладает удивительными способностями распознавания. Например, для человека вполне реально узнать лицо другого человека, которого не видел несколько десятков лет (а человек уже успел постареть, изменить свою внешность).
Техническим системам, даже использующим современные вычислительные мощности, такие задачи пока не под силу.
Как же можно обойти это ограничение и получить возможность превращать произвольное изображение в цифровое? Ответу на этот вопрос и посвящена данная книга.
