Vsebina
Čeprav se tiste rastrske slikovne datoteke, ki polnijo naše računalnike in življenje, najpogosteje uporabljajo za predstavitev slik, se mi zdi za umetnika CG koristno, da ima še eno perspektivo - geekier. In s tega vidika je rastrska slika v bistvu skupek podatkov, organiziranih v določeno strukturo, natančneje - tabelo, napolnjeno s številkami (matrika, matematično gledano).
Število v vsaki celici tabele lahko uporabimo za predstavitev barve in tako celica postane slikovna pika, kar pomeni „element slike“. Obstaja veliko načinov numeričnega kodiranja barv. Na primer (verjetno najpreprostejša), da za vsako vrednost izrecno določimo število-barvno ujemanje, tj. 3 pomeni temno rdeča, 17 za svetlo zeleno itd. Ta metoda se je pogosto uporabljala v starejših oblikah, kot je .gif, saj je omogočala določene ugodnosti glede velikosti na račun omejene palete.
Drug način (najpogostejši) je uporaba neprekinjenega območja od 0 do 1 (ne 255!), Kjer 0 pomeni črno, 1 za belo, številki vmes pa označujejo sive odtenke ustrezne svetlobe. Tako dobimo logičen in elegantno organiziran način predstavitve enobarvne slike z rastrsko datoteko.
Izraz "enobarven" je bolj primeren kot "črno-bel", saj lahko isti nabor podatkov uporabimo za prikaz gradacij od črne do katere koli druge barve, odvisno od izhodne naprave - tako kot mnogi stari monitorji so bili črno-zeleni in ne črno-belo.
Ta sistem pa je mogoče enostavno razširiti na barvno ohišje s preprosto rešitvijo - vsaka celica tabele lahko vsebuje več številk in spet obstaja več načinov opisa barve z nekaj (običajno tremi) številkami v 0-1 obseg. V modelu RGB predstavljajo količino rdeče, zelene in modre svetlobe, v HSV pa odtenek, nasičenost in svetlost. Toda bistvenega pomena je, da to še vedno niso nič drugega kot številke, ki kodirajo določen pomen, vendar jih ni treba razlagati tako.
Logična enota
Zdaj pa naj preidem na to, zakaj piksel ni kvadrat: to je zato, ker nam tabela, ki je rastrska slika, pove, koliko elementov je v vsaki vrstici in stolpcu, v katerem vrstnem redu so postavljeni, nič pa o tem, v katero obliko ali celo kakšen delež so.
Sliko iz podatkov v datoteki lahko oblikujemo na različne načine, ne nujno z monitorjem, kar je samo ena možnost za izhodno napravo. Če na primer vzamemo svojo slikovno datoteko in na neki površini porazdelimo kamenčke velikosti, sorazmerne z vrednostmi slikovnih pik - bomo še vedno oblikovali v bistvu isto sliko.
In tudi če vzamemo le polovico stolpcev, vendar si naročimo, da za razporeditev uporabimo dvakrat širše kamne - rezultat bi vseeno pokazal v glavnem enako sliko s pravilnimi razmerji, manjka le polovica vodoravnih podrobnosti.
'Navodilo' je tukaj ključna beseda. To navodilo se imenuje razmerje stranic slikovnih pik, ki opisuje razliko med ločljivostjo slike (število vrstic in stolpcev) in razmerjem. Omogoča shranjevanje raztegnjenih ali vodoravno stisnjenih okvirjev in se uporablja v določenih video in filmskih oblikah.
Zdaj pa se pogovorimo o ločljivosti - prikazuje največjo možno količino podrobnosti, ki jo lahko vsebuje slika, ne pove pa nič o tem, koliko dejansko vsebuje. Slabo izostrene fotografije ni mogoče izboljšati, ne glede na to, koliko slikovnih pik ima senzor kamere. Na enak način bo povečanje digitalne slike v Photoshopu ali katerem koli drugem urejevalniku povečalo ločljivost, ne da bi ji dodali podrobnosti ali kakovost - dodatne vrstice in stolpci bi bili le napolnjeni z interpoliranimi (povprečenimi) vrednostmi prvotno sosednjih pikslov.
Podobno je parameter PPI (slikovnih pik na palec, ki ga običajno imenujejo tudi DPI - pike na palec) le navodilo, ki določa ujemanje med ločljivostjo slikovne datoteke in fizičnimi dimenzijami izhoda. In tako je PPI sam po sebi precej brez pomena, ne da bi bil eden od teh dveh.
Shranjevanje podatkov po meri
Če se vrnemo na številke, shranjene v vsaki slikovni piki, so seveda lahko katere koli, vključno s tako imenovanimi številkami zunaj obsega (vrednosti nad 1 in negativnimi), v vsaki celici pa je lahko več kot tri številke. Te funkcije so omejene samo z določeno definicijo oblike datoteke in se v OpenEXR pogosto uporabljajo za poimenovanje.
Velika prednost shranjevanja več številk v vsaki slikovni piki je njihova neodvisnost, saj je vsako od njih mogoče preučevati in z njo manipulirati posamično kot enobarvno sliko, imenovano Channel - ali nekakšen podraster.
Dodatni kanali za običajne rdeče, zelene in modre, ki opisujejo barve, lahko vsebujejo vse vrste informacij. Privzeti četrti kanal je Alpha, ki kodira motnost (0 označuje prosojno slikovno piko, 1 pomeni popolnoma neprozorno). Globina Z, normalne vrednosti, hitrost (vektorji gibanja), položaj sveta, okluzija okolice, ID-ji in kar koli drugega, kar si lahko omislite, lahko shranite v dodatne ali glavne kanale RGB.
Vsakič, ko nekaj upodabljate, se odločite, katere podatke vključiti in kam jih shraniti. Na enak način se pri sestavljanju odločite, kako ravnati s podatki, ki jih imate, da dosežete želeni rezultat. Ta številčni način razmišljanja o slikah je izrednega pomena in vam bo v veliko korist pri vaših vizualnih učinkih in delu z grafiko.
Prednosti
Uporaba tega načina razmišljanja pri svojem delu - ko uporabljate risbe in izvajate delo pri sestavljanju - je ključnega pomena.
Osnovni popravki barv, na primer, niso nič drugega kot osnovne matematične operacije nad vrednostmi slikovnih pik in njihov pregled je zelo pomemben za produkcijsko delo. Poleg tega lahko matematične operacije, kot so seštevanje, odštevanje ali množenje, izvajajo na vrednostih slikovnih pik, s podatki, kot so Normals in Position, pa lahko mnoga 3D orodja za senčenje posnemajo v 2D.
Besede: Denis Kozlov
Denis Kozlov je generalni direktor CG s petnajstletnimi izkušnjami v filmski, televizijski, oglaševalski, igralni in izobraževalni industriji. Trenutno dela v Pragi kot nadzornik VFX. Ta članek je bil prvotno objavljen v izdaji 181 3D World.
