Компьютерлік графика негіздері

 

3 Компьютерлік түстік модельдер

 

Суретші еңбегінің әдімі болып шығуы, оның таңдап алған түсіне байланысты болады. Суретшінің бояу таңдап алуы, палитра арқылы таңдап алынады. Палитра – екі ұғымды білдіреді. Бірінші – суретші бояуларды араластыратын тақтайша. Екінші – суретші бояуларының жиынтығы. Адамдар түстерді көру арқылы қабылдайды. Сурет салғанда түстердің өза үйлесіп, жарасып келуі колорит болып табылады. Ірбірсуретшінің өз колориті болады.

Түсті тану үшін, адамға қажетті үш элемент бар: көз, күн, бізді қоршаған табиғат – болмыс. Табиғата барлық түстердің негізін қызыл, жасыл, көк түстер құрайды. Олар негізгі түстер деп аталады. Бұл түстерді екі-екіден біріктіргенде, көгілдір, ал қызыл, сары түстер шығады.  Түс пен бояу деген екі түрлі нәрсе, бояу – ол фильтр сияқты жарық сәулесін өткізеді және шағыстырылады. Соның нәтижесінде жаңа түс алынады.

Барлық уақытта компьбтердегі түстер табиғи түстермен сәйкес келмейді. Түс мониторда, қағаз беттерінде, табиғатта әртүрлі болады. Әртүрлі түстік ортада бір мәнді түстерді анықтау үшін түстік модель қолданылады [1].

Күн сияқты немесе басқа жарық түсіргіш көздерден монитор жарықты таратады. Сурет басылатын қағаз жарықты шағылыстырады. Тарату және шағылысу процесінде түс алынады, сондықтан түстерді сипаттаудың : аддитивтік және субстрактивтік түстер жүйесі деп аталатын екі қарама-қарсы әдісі бар.

Аддитивтік түстер жүйесі. Адам көзі қызыл, жасыл және көк түстерді қабылдағандықтан компьютерде осы негізгі үш түске негізделген. Ір негізгі түске цифрлық код берілген. Ал қалған түстер негізгі түстердің комбинациясымен анықталады.

Егер өте жақыннан немесе үлкейткіштің көмегімен жұмыс істеп түрған монитор немесе теледидардың экранына қарайтын болса, онда өте ұсақ қызыл (Red), жасыл (Green) және көк түсті (Blue) нүктелерді көру қиын емес.экранның бетінде жарық әсері тоқтағаннан кейін де қараңғыда фосфорға ұқсас жарқыраған мыңдаған жоғары жылдамдықтағы электрондарды, яғни түстік нүктелерді көруге болады. Бұл нүктелердің өлшемі өте кішкентай (диаметрі 0,3 мм шамасында), сондықтан көршілес әртүсті нүктелер қосылып кетеді де басқа түс пен реңктер береді.

 

Сурет 3.1 – RGB-түстік моделі.

 

қызыл+жасыл=сары,

қызыл+көк ал=қызыл (пурпурный),

жасыл+көк=көгілдір,

қызыл+жасыл+көк=ақ.

Компьютер экранының әрбір нүктесі арқылы таратылатын жарық көлемін нақты басқару мүмкін. Сондықтан түстік нүктелер жарқырауының күшеюін өзгерте отырып, әр алуан реңктерді жасауға болады.

Осылайша аддитивтік түс (add – біріктіру) негізгі үш: қызыл, жасыл, көк түс сәулелерін біріктіру (қосу) нәтижесінде алынады. Егер олардың әр қайсысының жарқырауы 100% болса, онда ақ түс алынады. Бұл үш болмаған жағдайда қара түс алынады. Осылайша компьютер мониторында қолданылатын аддитивтік түстер жүйесін қысқартып RGB деп белгілейді [18].

Компьютерде Red – (0,255); Green - (0,255); Blue – (0,255) мәндерді қабылдайды. Үш түстің көмегімен ≈16,7 млн. түс алуға болады.

Үш компоненттің мәні бірдей болған жағдайда ахроматиялық түс (ақ, қара, сұр) аламыз. Мысалы:

R=0, G=0, B=0 – қара түс;

R=170, G=170, B=170 – сұр түс;

R=255, G=255, B=255 – ақ түс.

 

Сурет 3.2 – RGB жүйесінде түстер алудың сұхбаттық терезесі.

 

Компьютер осы RGB моделін қолданып жұмыс атқарады. Ол монитор мен теледидарда суреттерді құру мен өңдеуге арналған. Қолданылуы: бұл үлгідегі бейнені сканер кодтайды да, суретті монитор экранына шығарады. Бұл модель сонымен қатар өте қарапайым. Өкінішке орай RGB моделінде кейбір түстерді алуға болмайды. Сондықтан RGB моделімен жұмыс істеу әрқашанда қолайлы емес.

Субтрактивті түстер жүйесі. Баспаға шығару процесінде жарық қағаз бетінен шағылысады. Сондықтан да графикалық суреттерді баспаға шығару үшін шағылысқан жарықпен жұмыс істейтін субтрактивті (subtract - азайтқыш) түстер жүйесі қолданылады.

Егер қарапайым призма арқылы жарық сәулесін жіберсек, ол түстік спектрге бөлініп кетеді. Қызыл, қызғылт сары, сары, жасыл, көгілдір, көк және күлгін түстер жарық спектрін көрсететіндей етеді. Ақ қағазға жарық түсіргенде барлық түстерді шағылыстырады, ал боялған қағаз түстердің жартысын жұтады, ал қалғандарын шағылыстырады. Мысалы, қызыл түсті қағаздың бетіне ақ түсті жарық түссе, онда қызыл түсті болып көрінеді, себебі, мұндай түсті қағаз қызыл түстен басқа түстердің бәрін жұтады.

Субстрактивті түстер жүйесінде негізгі түстер көгілдір (Cyan), ал қызыл (Megenta), және сары (Yellow) болып табылады.

Ол түстердің әрқайсысы баспаға шығарылатын бетке түсетін ақ жарықтан белгілі бір түстерді жұтады. Осылайша негізгі үш түс қара, қызыл, жасыл және көк түстерді алу үшін қолданылады [18].

Бұл үлгідегі негізгі түстер ақ түстен RGB үлгісінің негізгі адитивтік түстерін азайту арқылы алынады. Бұл жағдайда негізгі субтрактивтік түстер үшеу болатындығы түсінікті:

ақ – қызыл=көгілдір

ақ – жасыл=алқызыл

ақ – көк=сары

көгілдір+алқызыл+сары=қара,

көгілдір+алқызыл=көк,

сары+алқызыл=қызыл,

сары +көгілдір=жасыл. 

Сурет 3.3 – CMYK түстік үлгісі.

4 Графикалық бейнелерді сақтау форматтары

 

Графикалық файлдар форматы – файлда графикалық ақпаратты сақтау тәсілін, сонымен қатар ақпаратты сақтау формасын анықтайды.

Графикалық формат – графикалық ақпаратты жазу тәсілі. Графикалық формат суретті өңдеу және баспаға шығару мүмкіндіктерін, сонымен қатар оның жадыда алатын орнын береді. Файлдың форматы әдетте файл атының кеңейтілуімен белгіленеді.

Веторлық, растрлық және үшөлшемді суреттердің файлдарының форматтары бір-біріне сәйкес келмейді. Көптеген графикалық редакторларда ақпаратты тез ашып және кодталған суреттерді тез қалпына келтіру керек, сондықтан да суреттерді сақтау барысында суреттің өз форматын қолданып сақтаған тиімді. Егер суреттерді құру немесе өңдеу үшін бірнеше программалар қолданылса немесе суреттерді басқа бір адамға жіберсеңіз, онда компьютерде кеңінен қолданылатын форматтарды қолданған жөн.

Кең тараған растрлық форматтарға BMP, TIFF, PCX, GIF, JPEG форматтары жатады [1].

BMP (Bit Map Image) форматы. BMP (Bit Map Image) форматы растрларды Windows ОЖ-де сақтау үшін қолданылады. Ол растрлық суреттерді салатын Windows қосымшаларында қолданылатын формат болып табылады.

BMP форматының артықшылығы – Windows-пен үйлесетін кез келген программаны сүйемелдеуі. Ал, кемшілігі – қысу мүмкіндігінің нашарлығы. Бұл форматта тек қана 4 және 8 биттік суреттерге ғана сәйкес RLE қысу алгоритмі қолданылады.  BMP файлдары дискіде көп орын алады. Сонымен қатар BMP файлдарын қолдану Windows платформасымен шектеулі.

TIFF форматы. TIFF (Tagged Image File Format, файл атының кеңейтілуі . TIF) жоғары сапалы растрлық суреттерді сақтауға арналған кең таралған формат. Ол ақ-қара RGB және CMYK модельдеріне дейін барлық түстерді қамтиды. TIFF форматында LZW қысу алгоритмі қолданылады. TIFF форматы түсті тарату және қысу механизмінің тиімділігіне сай сканерленген аэрофото және ғарыштық суреттерді сақтауға өте ыңғайлы.

PXC форматы. PXC (PC PaintBrush File Format, файл атының кеңейтілуі .PXC) форматын PaintBrush РС программасы үшін Z-Soft фирмасы жасаған. PXC файлдарын компьютерлердің барлық графикалық қосымшалары ашып және импорттай алады. Бұл форматта RLE қысу алгоритмі қолданылады. Бірақ PXC RGB және CMYK модельдерінен басқа модельдермен жұмыс жасай алмайды. Бейненің түстік бөлінуін сақтамауы, түстік модельдің аздығы және басқа шектеулер бұл форматтың қолданыстан шығуына себеп болды. Қазіргі кезде бұл формат ескірген болып табылады.

GIF форматы. GIF (Graphics Interchange Format, файл атының кеңейтілуі .GIF) форматын 1987 жылы CompuServe фирмасы желімен растрлық суреттерді тарату үшін арнайы жасаған. Сондықтан да бұл форматта қысу механизмі жақсы, Web-беттерінен суреттерді тез жүктейді. GIF форматы LZW- қысу әдісін қолданады. GIF файлдар бір немесе бірнеше растрлық суреттерден тұруы мүмкін, программа файлда көрсетілген жиілікпен суреттің бірен кейін бірін жүктейді. Осылайша  қозғалсты алуға болады. GIF форматында түстік сурет тек қана 256 түс режимінде жазылады.

Форматтың кемшілігі: түстің өте аз тереңдігінде болып табылады. Мұнда тек 256-дан артық түс қолданылмайды. Және фотосуреттерді сақтау ыңғайсыз, мұнда түстері аз суреттерді сақтауға болады.

JPEG форматы. JPEG (Joint Photographic Experts Group, файл атының кеңейтілуі .JPG) растрлық бейнелерді сақтауға арналған формат. Нақты мәндердің орнына JPEG нүктеден нүктеге аусу жылдамығын сақтайды. Ол кейбір мәндерді ортақтастырып артық түстік ақпаратты лақтырып тастайды. Қысу деңгей үлкен болған сайын, артық түстік ақпаратты лақтырылып тастайды да, суреттің сапасы нашарлайды. Мұнда қысу әдісі “артық” ақпаратты жоюға негізделген, сондықтан бұл формат тек электрондық баслымдарға ғана қолданылуға ұсынылады. JPEG түрлі-түсті фотосуреттерді толықтай түстік реңктер жиынтығымен сақтап, таратуға мүмкіндік береді. Мұнда әрбір нүктенің түсі  битпен кодталады.

PNG форматы. PNG (Portable Network Graphics, файл атының кеңейтілуі .PNG) форматы 1985 жылы JPЕG және GIF форматтарын ауыстыру үшін жасалған, сонымен қатар суреттерді Интернетке орналастыруға мүмкіндік беретін салыстырмалы  түрде жаңа формат. Ақпараттың сапасын жоғалтпай қысуға мүмкіндік береді [19].

 

Векторлық графикалық файлдар форматтары

Векторлық форматтың растрлық форматтан айырмашылығы, векторлық графика ауқымында әртүрлі платформада, әртүрлі программаларда қолданылатын стандартты форматтардың жоқтығы деп айтуға болады. Векторлық суреттерді салудың арнайы алгоритміне сәйкес барлық векторлық графикалық программалардың өз форматтары болады.

Әр векторлық формат командалар жиынымен және оларды кодтау тәсілімен ерекшеленеді. Бірақ векторлық графикада кейбір кезде файлдарды әртүрлі қосымшаларда тасымалдау қажеттілігі туған жағдайда өздерінше стандартты болып табылатын  WMF, CDR, AI форматтары қолданылады. Сонымен қатар, векторлық және растрлық суреттермен жұмыс істеуге арналған әмбебап файлдар форматтары да бар, олар: EPS, PDF. Кез келген векторлық форматтағы файлдарда растрлық графикалық суреттерді сақтауға болады.

WMF (Windows MetaFile) форматы. Бұл Windows ОЖ-нің векторлық форматы. Онда барлық векторлық суреттер программадан программаға ауыстыру буфері арқылы тасымалданған кезде конверттеледі. WMF форматының көмегімен векторлық картографиялық суреттерді Windows-тың оффистік қосымшаларына экспорт жасағанда қолданылады.

CDR (CorelDraw Document) форматы. Ол – танымал CorelDraw (Corel Corр) графикалық редакторының жұмыс форматы. Формат векторлық, растрлық графиканы және мәтін жазуға мүмкіндік береді. CDR файлдарының жұмыс алаңы – 45 метр, мысалы сыртта ілінетін жарнамаларды құруда қолданылады. CDR форматының кемшілігі, талап ететін жадының үлкен көлемі және әртүрлі версия форматтарының үйлесімсізділігі.

PDF (Portable Document Format) форматы. PDF (файл атының кеңейтілуі .PDF) форматы Adobe фирмасы ұсынған. Онда векторлық жне растрлық суреттер, әр түрді қаріпер жиынынан тұратын мәтін, гипермәтіндік сілмеме сақталады. Бұл форматпен жұмыс істеу үшін Adobe компаниясы Acrobat пакетін шығарды. Acrobat Reader тегін утилитасы құжатты оқуға, баспаға шығаруға мүмкіндік береді, бірақ құжатты құруға және жөндеуге юолмайды [19].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

Қорыта келе, қазіргі кез келген пәнді оқытуда АҚТ құралдарын пайдаланудан тысқару қалу мүмкін емес. Солардың ішінде бірден-бір пән – информатика. Жалпы, қазіргі кезедгі барлық компьютерлік бағдарламалық орта өзіндік графикалық кескінсіз елестету мүмкін емес. Сондықтан да, тек компьютерлік графикалық редакторлар арқылы алатын өнім ғана емес, жалпы компьютерлік орталардың өзінде де графиканың алатын орны жоғары екені қарастырылды.

Бұл жұмыстың жазылу барысында графикалық редакторлардың түрлеріне: растрлық, векторлық және фрактальдық редакторларға тоқталдық. Олардың мектеп информатика курсында оқытудың қажеттілігі мен пайдалану мүмкіндіктерін, артықшылтары мен кемшіліктері қарастырылды.

Жалпы, мектеп қабырғасында графикалық редакторларды оқыту оқушыларды болашақта одан да күрделі техникалық жүйелерде жұмыс істеуге дайындау мүмкіндігін береді. Компьютерлік графиканы мектеп информатика курсында оқытудың әдістемесі әлі де қарастырылуда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

 

1. Сағымбаева А.Е. Компьютерлік графика: Оқу құралы. Екінші басылым. – Алматы, 2013. -120б.
2. Бактыгереева А. Компьютерлік графика. // Информатика негіздері №5, 2010. – 26-27б.
3. Исабек Н.Е. Компьютерлік графиканы пайдалануға даярлаудың жүйесі. // Қазақстан мектебі №9, 2004. – 20-23б.
4. Есполова З.А. Компьютерлік графика: Әдістемелік нұсқау. – Өскемен, 2008. -54б.
5. Компьютерлік графика негіздері: Оқу құралы. Қазақ Ұлттық Аграрлық университеті. – Алматы, 2007. -97б.
6. Бектас Ғаниұлы, Айнұр Бақытбекқызы. Мектеп информатикасының бейінді курсында компьютерлік графиканы оқытудың қажеттілігі. // Ұлағат. – 2012. - №3. 15-21б.
7. Исабек Н.Е. «Студенттерді компьютерлік технологияны кәсіби іс-әрекеттерде пайдалануға даярлайдың теориялық және практикалық негіздері». Автореф. дис... пед. ғылым. докт. – А.,2010. -44б.
8. Никитин Александр Владимирович. Методика формирования самостоятельности старшеклассников при обучении компьютерной графике в школьном курсе информатики. // Автореферат. к.п.н.,  Волгоград, 2006.
9. Танирбергенов Медеубек Жуматаевич. Методика обучения графике в курсе изобразительного искуства (5-6 классы). // Дис. ... к.п.н., Юж-Каз. гос. ун-т. им. М.О.Ауезова (ЮКГУ), – Ш.,2004.
10. Байғожанова Д.С. Колледждерде компьютерлік графика мүмкіндіктерін оқыту әдістемесін жетілдіру жолдары. // І.Жансүгіров атындағы  Жетісу мемлекеттік ун-ң хабаршысы №1, 2011. – 15-19б.
11. Ажитаев Н.Е. Компьютерлік графиканың ерекшеліктері мен мүмкіндіктері. // Вестник КазНПУ, 2010. №1 – 83-86б.
12. Мұқатаева  С.М. Paint графикалық редакторында суретті қағазға басып шығару. // Білім кілті, 2013. №1 -47-48б.
13. Бахманова Г. Adobe Photoshop ортасындағы компьютерлік графика мүмкіндіктері. // Информатика негіздері №6, 2010. – 4-5б.
14. http://aitaber.kz/blog/photoshop/624.html
15. Баймулдин Мұрат. Графикалық циклдар жасау әдістері мен құралдары: Оқу құралы. Қарағанды, 2011. 92б.
16. http://portal.vkgu.kz:1010/5771/1.ppt.
17. Бектемесов М.Ә. Фрактальдық жиындарды компьютерде бейнелеу. // Вестник КазНПУ, -2008. №1 -73-79б.
18. http://school.ciit.zp.ua/paint-htm/grafik.htm
19. Ермеков Нұрмұхамет. Компьютерлік графика: Оқу құралы. Астана, 2010. 172б.