Kandungan
Walaupun fail gambar raster yang mengisi komputer dan kehidupan kita paling biasa digunakan untuk melambangkan gambar, saya merasa sangat berguna bagi seorang artis CG untuk mempunyai perspektif lain - yang lebih geekier. Dan dari perspektif itu, gambar raster pada dasarnya adalah sekumpulan data yang disusun dalam struktur tertentu, agar lebih spesifik - jadual yang dipenuhi dengan nombor (matriks, secara matematik).
Nombor di setiap sel meja dapat digunakan untuk mewakili warna, dan ini adalah bagaimana sel menjadi piksel, yang bermaksud 'elemen gambar'. Terdapat banyak cara untuk mengekod warna secara numerik. Sebagai contoh, (mungkin yang paling mudah) untuk secara eksplisit menentukan korespondensi nombor-ke-warna untuk setiap nilai, iaitu. 3 bermaksud merah gelap, 17 untuk hijau pucat dan sebagainya. Kaedah ini sering digunakan dalam format yang lebih lama seperti .gif kerana memungkinkan untuk faedah ukuran tertentu dengan mengorbankan palet terhad.
Cara lain (yang paling biasa) adalah dengan menggunakan julat berterusan dari 0 hingga 1 (bukan 255!), Di mana 0 bermaksud hitam, 1 untuk putih, dan angka di antara menunjukkan warna kelabu dari cahaya yang sepadan. Dengan cara ini kita mendapat cara yang logik dan teratur untuk mewakili gambar monokrom dengan fail raster.
Istilah 'monokrom' kebetulan lebih sesuai daripada 'hitam dan putih' kerana set data yang sama dapat digunakan untuk menggambarkan gradasi dari warna hitam ke warna lain bergantung pada peranti output - seperti banyak monitor lama berwarna hitam dan hijau bukannya hitam-putih.
Sistem ini, bagaimanapun, dapat diperluas dengan mudah ke casing warna penuh dengan penyelesaian yang mudah - setiap sel meja dapat berisi beberapa angka, dan sekali lagi terdapat beberapa cara untuk menggambarkan warna dengan beberapa (biasanya tiga) nombor masing-masing dalam 0-1 julat. Dalam model RGB, mereka mewakili jumlah cahaya merah, hijau dan biru, di HSV mereka bermaksud warna, tepu dan kecerahan yang sesuai. Tetapi yang penting untuk diperhatikan adalah bahawa angka itu tetap ada hanyalah angka, yang menyandikan makna tertentu, tetapi tidak harus ditafsirkan seperti itu.
Unit logik
Sekarang mari saya beralih kepada mengapa piksel bukan segi empat sama: Ini kerana jadual, yang merupakan gambar raster, memberitahu kita berapa banyak elemen dalam setiap baris dan lajur, mengikut susunannya diletakkan, tetapi tidak ada apa bentuknya atau bahkan berapa bahagiannya.
Kita dapat membentuk gambar dari data dalam file dengan berbagai cara, tidak semestinya dengan monitor, yang hanya satu pilihan untuk peranti output. Sebagai contoh, jika kita mengambil fail gambar kita dan menyebarkan kerikil dengan ukuran berkadar dengan nilai piksel di beberapa permukaan - kita pada dasarnya akan tetap membentuk gambar yang sama.
Dan walaupun kita hanya mengambil separuh tiang, tetapi memerintahkan diri kita untuk menggunakan batu dua kali lebih lebar untuk pengedaran - hasilnya masih akan menunjukkan gambaran yang sama pada dasarnya dengan perkadaran yang betul, hanya kekurangan separuh dari butiran mendatar.
'Instruct' adalah kata kunci di sini. Arahan ini disebut nisbah aspek piksel, yang menjelaskan perbezaan antara resolusi gambar (bilangan baris dan lajur) dan perkadaran. Ini membolehkan anda menyimpan bingkai yang diregangkan atau dimampatkan secara mendatar dan digunakan dalam format video dan filem tertentu.
Sekarang mari kita bincangkan mengenai resolusi - ia menunjukkan jumlah perincian maksimum yang dapat ditampung oleh gambar, tetapi tidak mengatakan apa-apa sebenarnya. Foto yang tidak fokus tidak dapat ditingkatkan tidak kira berapa piksel yang dimiliki oleh sensor kamera. Dengan cara yang sama, meningkatkan gambar digital di Photoshop atau editor lain akan meningkatkan resolusi tanpa menambahkan perincian atau kualiti padanya - baris dan lajur tambahan hanya akan diisi dengan nilai interpolasi (rata-rata) piksel yang awalnya bersebelahan.
Dengan cara yang serupa, parameter PPI (piksel per inci, biasanya juga disebut DPI - titik per inci) hanyalah petunjuk yang menunjukkan kesesuaian antara resolusi file gambar dan dimensi fizikal keluaran. Oleh itu, PPI hampir tidak bermakna sendiri, tanpa kedua-duanya.
Menyimpan data tersuai
Kembali ke nombor yang tersimpan dalam setiap piksel, tentu saja angka itu ada, termasuk apa yang disebut nombor di luar jangkauan (nilai di atas 1 dan angka negatif), dan boleh ada lebih dari tiga nombor yang tersimpan di setiap sel. Ciri-ciri ini hanya dibatasi oleh definisi format fail tertentu dan digunakan secara meluas dalam OpenEXR untuk menamakan satu.
Kelebihan besar menyimpan beberapa nombor dalam setiap piksel adalah kebebasannya, kerana masing-masing dapat dipelajari dan dimanipulasi secara individu sebagai gambar monokrom yang disebut Saluran - atau sejenis sub-raster.
Saluran tambahan untuk warna yang biasa menggambarkan warna Merah, Hijau dan Biru dapat membawa semua jenis maklumat. Saluran keempat lalai adalah Alpha, yang mengekodkan kelegapan (0 menunjukkan piksel lutsinar, 1 bermaksud sepenuhnya legap). Kedalaman Z, normal, halaju (vektor gerakan), kedudukan dunia, oklusi ambien, ID dan apa sahaja yang anda fikirkan boleh disimpan di saluran RGB tambahan atau utama.
Setiap kali anda mengeluarkan sesuatu, anda memutuskan data mana yang akan disertakan dan di mana untuk meletakkannya. Dengan cara yang sama anda memutuskan untuk menyusun bagaimana memanipulasi data yang anda miliki untuk mencapai hasil yang anda mahukan. Cara berfikir berangka tentang gambar ini sangat penting, dan akan memberi banyak faedah kepada anda dalam kesan visual dan kerja grafik gerakan anda.
Kebaikannya
Menerapkan cara berfikir ini pada karya anda - semasa anda menggunakan render render dan menjalankan kerja penyusunan - sangat penting.
Pembetulan warna asas, misalnya, tidak lain hanyalah operasi matematik asas pada nilai piksel dan melihatnya cukup penting untuk kerja pengeluaran. Tambahan pula, operasi matematik seperti penambahan, pengurangan atau pendaraban dapat dilakukan pada nilai piksel, dan dengan data seperti Normal dan Kedudukan banyak alat bayangan 3D dapat ditiru dalam 2D.
Perkataan: Denis Kozlov
Denis Kozlov adalah seorang jeneral CG dengan pengalaman 15 tahun dalam industri filem, TV, iklan, permainan dan pendidikan. Dia kini bekerja di Prague sebagai penyelia VFX. Artikel ini mula-mula muncul dalam 3D World issue 181.
