Ψηφιακή εικόνα

Κοίτα από πολύ κοντά

Πάρε ένα μεγεθυντικό φακό και κοίτα την οθόνη του κινητού σου, ή απλώς μεγέθυνε πολύ μια φωτογραφία. Κάποια στιγμή η εικόνα σταματά να είναι εικόνα και γίνεται πλέγμα από μικρά χρωματιστά τετράγωνα.

Κάθε τετραγωνάκι λέγεται εικονοστοιχείο ή pixel (από το picture element). Είναι το μικρότερο κομμάτι μιας ψηφιακής εικόνας, και έχει ένα μόνο χρώμα. Από μακριά, το μάτι μας ενώνει τα εκατομμύρια pixel σε μια ομαλή εικόνα.

Ανάλυση

Η ανάλυση (resolution) μιας εικόνας είναι πόσα pixel έχει οριζόντια επί πόσα κατακόρυφα. Μια εικόνα 1920 × 1080 έχει 1920 στήλες και 1080 γραμμές από pixel, δηλαδή συνολικά:

$1920 \times 1080 = 2\,073\,600 \text{ pixel}$

Ένα εκατομμύριο pixel λέγεται megapixel (MP). Η εικόνα αυτή έχει περίπου 2 MP. Μια κάμερα κινητού των 12 MP βγάζει φωτογραφίες περίπου 4000 × 3000.

Όσο περισσότερα pixel, τόσο περισσότερες λεπτομέρειες μπορεί να δείξει η εικόνα, και τόσο περισσότερο χώρο πιάνει.

Πώς γράφεται ένα χρώμα: το μοντέλο RGB

Κάθε pixel της οθόνης σου είναι στην πραγματικότητα τρία μικροσκοπικά φωτάκια: ένα κόκκινο (Red), ένα πράσινο (Green) και ένα μπλε (Blue). Αλλάζοντας πόσο δυνατά ανάβει το καθένα, φτιάχνεις κάθε χρώμα. Αυτό είναι το μοντέλο RGB.

Η ένταση κάθε φωτός γράφεται με έναν αριθμό από 0 (σβηστό) ως 255 (στο τέρμα). Γιατί 255; Γιατί κάθε ένταση κρατιέται σε 1 byte, και με 8 bit έχουμε 256 τιμές, από 0 έως 255.

Πρόσεξε το κίτρινο: κόκκινο φως + πράσινο φως = κίτρινο. Με τις μπογιές δεν γίνεται αυτό, γιατί οι μπογιές απορροφούν φως. Τα φώτα όμως προσθέτουν φως, γι' αυτό το RGB λέγεται προσθετικό μοντέλο. Και όταν ανάβουν και τα τρία στο τέρμα, βγαίνει λευκό.

Στα προγράμματα και στις ιστοσελίδες θα δεις τα ίδια χρώματα γραμμένα και σε δεκαεξαδική μορφή: το κίτρινο είναι #FFFF00, όπου FF σημαίνει 255 και 00 σημαίνει 0.

Αφού κάθε pixel χρειάζεται 3 byte (ένα για κάθε χρώμα), έχει 24 bit. Τα διαφορετικά χρώματα που μπορεί να πάρει είναι:

$256 \times 256 \times 256 = 16\,777\,216$

περίπου 16,7 εκατομμύρια, πολύ περισσότερα από όσα ξεχωρίζει το ανθρώπινο μάτι.

Συμπίεση και μορφές αρχείων

Αν κάθε φωτογραφία κινητού κρατιόταν ασυμπίεστη, θα έπιανε δεκάδες MB. Γι' αυτό οι εικόνες αποθηκεύονται συμπιεσμένες, με δύο τρόπους:

• Συμπίεση χωρίς απώλειες: το αρχείο μικραίνει, αλλά κάθε pixel μένει ακριβώς ίδιο. Όταν το ανοίξεις, παίρνεις πίσω την αρχική εικόνα.
• Συμπίεση με απώλειες: το πρόγραμμα πετάει λεπτομέρειες που το μάτι δύσκολα προσέχει. Το αρχείο γίνεται πολύ μικρότερο, αλλά ό,τι πετάχτηκε δεν γυρίζει πίσω.

Ψηφιογραφικές και διανυσματικές εικόνες

Όλα όσα είδαμε ως τώρα αφορούν τις ψηφιογραφικές εικόνες (raster ή bitmap): πλέγματα από pixel. Υπάρχει και ένας εντελώς διαφορετικός τρόπος.

Μια διανυσματική εικόνα (vector) δεν έχει pixel. Κρατά οδηγίες σχεδίασης: «κύκλος με κέντρο εδώ και ακτίνα τόση, γεμάτος κόκκινο», «γραμμή από εδώ ως εκεί, πάχους 2». Όταν την ανοίγεις, ο υπολογιστής ξανασχεδιάζει τα σχήματα στο μέγεθος που χρειάζεσαι.

Οι γραμματοσειρές του υπολογιστή σου είναι επίσης διανυσματικές. Γι' αυτό τα γράμματα μένουν καθαρά σε όποιο μέγεθος κι αν τα βάλεις.

Ποια μορφή αρχείου;

Διάλεξε μια περίπτωση και μετά τη μορφή αρχείου που θα χρησιμοποιούσες. Θα δεις αν ταιριάζει και γιατί.

Η περίπτωση

Φωτογραφία από την εκδρομή, για να τη στείλεις σε φίλοΤο λογότυπο του σχολείου, για πανό και για κάρταΣτιγμιότυπο οθόνης με κείμενο, για τις οδηγίες μιας εργασίαςΈνα μικρό κινούμενο σχέδιο με λίγα χρώματα

Ποια μορφή διαλέγεις;

JPEGPNGGIFSVG

Καλή επιλογήΣωστά. Η συμπίεση με απώλειες μικραίνει πολύ τη φωτογραφία, και οι απώλειες σε μια φωτογραφία δύσκολα φαίνονται.

Ας το κάνουμε μαζί

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση