Základy počítačové grafiky

• Počítačová grafika se zabývá tvorbou a úpravou vizuálního obsahu pomocí počítače.
• Dělí se na dvě hlavní kategorie: 2D grafiku (práce v ploše) a 3D grafiku (modelování prostorových objektů).
• 2D grafika se dále dělí na rastrovou (bitmapovou) a vektorovou. Každá má jiné vlastnosti a použití.

1. Rastrová (bitmapová) grafika

• Princip: Obrázek je složen z mřížky jednotlivých barevných bodů, tzv. pixelů. Každý pixel má přesně danou barvu a pozici.
• Kvalita: Je závislá na rozlišení (počtu pixelů). Při zvětšení obrázku dochází ke ztrátě kvality a "rozkostičkování" (pixelizaci).
• Využití:
  • Fotografie a realistické obrázky.
  • Digitální malba, kde jsou důležité plynulé barevné přechody a detaily.
  • Skenované dokumenty.
  • Grafika pro web (bannery, ikony).
• Výhody:
  • Věrné zachování reality a barevných detailů.
  • Možnost upravovat každý pixel zvlášť.
• Nevýhody:
  • Velká datová velikost, zejména při vysokém rozlišení.
  • Ztráta kvality při zvětšování.

2. Vektorová grafika

• Princip: Obrázek není popsán pomocí pixelů, ale matematicky – pomocí geometrických objektů jako jsou body, přímky, křivky a mnohoúhelníky (vektory).
• Kvalita: Je nezávislá na změně velikosti. Obrázek lze libovolně zvětšovat a zmenšovat bez ztráty kvality, protože se tvary vždy matematicky přepočítají a vykreslí znovu.
• Využití:
  • Loga, ikony a piktogramy.
  • Tvorba písem (fontů).
  • Technické výkresy, plány, diagramy a schémata.
  • Velkoformátový tisk (billboardy, plakáty).
  • Ilustrace a infografiky.
• Výhody:
  • Možnost libovolné změny velikosti bez ztráty ostrosti.
  • Menší datová velikost u jednodušších grafik.
  • Snadná úprava jednotlivých objektů (změna barvy, tvaru, obrysu).
• Nevýhody:
  • Nevhodná pro realistické zobrazení (fotografie).
  • Složitější pořízení – vyžaduje specializovaný software a znalosti.

Klíčové pojmy v grafice

• Rozlišení: Počet pixelů, ze kterých se skládá rastrový obrázek. Udává se jako šířka × výška (např. 1920×1080 px). Vyšší rozlišení znamená více detailů.
• DPI (Dots Per Inch): Hustota tiskových bodů na palec (2,54 cm). Určuje kvalitu tisku. Pro kvalitní tisk se doporučuje 300 DPI, pro webovou grafiku stačí 72 nebo 96 PPI.
• PPI (Pixels Per Inch): Hustota pixelů na palec na obrazovce.
• Barevná hloubka (Bit Depth): Určuje, kolik bitů je použito k popisu barvy jednoho pixelu. Větší barevná hloubka umožňuje zobrazit více barevných odstínů, ale zvyšuje velikost souboru.
  • 8 bitů: 256 barev (používá se např. u formátu GIF).
  • 24 bitů (True Color): Přibližně 16,7 milionu barev (běžné pro JPEG).
  • 32 bitů: 24 bitů pro barvu + 8 bitů pro alfa kanál (průhlednost).
• Alfa kanál: Dodatečná informace v obrázku, která definuje úroveň průhlednosti pro každý pixel. Používají ho formáty jako PNG nebo TIFF.

Barevné modely

Barevný model je systém pro míchání barev. Dva nejzákladnější jsou:

• RGB (Red, Green, Blue): Aditivní model, kde se barvy skládají vyzařováním světla. Smícháním všech tří barev v maximální intenzitě vznikne bílá. Používá se pro zobrazovací zařízení – monitory, displeje, projektory, fotoaparáty.
• CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key/Black): Subtraktivní model, kde se barvy míchají odrazem světla od potištěného povrchu. Pigmenty (inkousty) pohlcují části světelného spektra. Smícháním C+M+Y teoreticky vznikne černá, ale v praxi se pro dosažení syté černé a úsporu inkoustu přidává samostatná černá (K). Používá se pro tisk.
• Další modely: HSL/HSB (Odstín, Sytost, Světlost/Jas) je pro uživatele intuitivnější způsob definice barev.

Běžné grafické formáty souborů

• Rastrové formáty:
  • JPEG (.jpg, .jpeg): Nejrozšířenější formát pro fotografie. Používá ztrátovou kompresi, která snižuje velikost souboru za cenu mírné ztráty kvality. Nepodporuje průhlednost.
  • PNG (.png): Formát s bezztrátovou kompresí, vyvinutý jako náhrada za GIF. Podporuje plnou průhlednost (alfa kanál), a je proto ideální pro webovou grafiku (loga, ikony).
  • GIF (.gif): Omezen na 256 barev, používá bezztrátovou kompresi. Podporuje jednoduchou animaci a základní průhlednost (jedna barva může být průhledná).
  • BMP (.bmp): Starší, jednoduchý formát bez komprese nebo s jednoduchou bezztrátovou kompresí. Soubory jsou velmi velké.
  • TIFF (.tif, .tiff): Kvalitní formát s bezztrátovou kompresí, podporuje vrstvy i alfa kanál. Používá se v profesionální fotografii a DTP (sazbě pro tisk).
  • RAW: Surová data ze snímače digitálního fotoaparátu. Nejedná se o obrázek, ale o "digitální negativ", který obsahuje maximum informací pro pozdější úpravy.
• Vektorové formáty:
  • SVG (.svg): Otevřený standard pro vektorovou grafiku na webu. Lze ho snadno stylovat a animovat.
  • AI (.ai): Nativní formát programu Adobe Illustrator.
  • CDR (.cdr): Nativní formát programu CorelDRAW.
  • EPS (.eps): Starší univerzální formát pro přenos vektorové grafiky mezi různými programy.
  • PDF (.pdf): Univerzální formát pro dokumenty, který může obsahovat jak vektorovou, tak rastrovou grafiku a text.

Druhy grafických editorů

Software pro tvorbu a úpravu grafiky se dělí podle typu grafiky, se kterou primárně pracuje.

1. Rastrové (bitmapové) editory

• Zaměření: Úprava fotografií, retušování, digitální malba, tvorba webové grafiky.
• Typické funkce: Nástroje pro výběr, práce s vrstvami a maskami, štětce, filtry a efekty, úpravy jasu, kontrastu a barev.
• Příklady:
  • Adobe Photoshop: Profesionální standard v oboru.
  • GIMP (GNU Image Manipulation Program): Výkonná a bezplatná open-source alternativa k Photoshopu.
  • Zoner Photo Studio: Český program zaměřený především na správu a úpravu fotografií.
  • Krita: Open-source program zaměřený na digitální malbu.
  • MS Malování: Velmi jednoduchý editor, součást Windows.

2. Vektorové editory

• Zaměření: Tvorba log, ilustrací, technických výkresů, diagramů a příprava tiskovin.
• Typické funkce: Nástroje pro kreslení křivek a tvarů, práce s objekty, přechody, typografické nástroje.
• Příklady:
  • Adobe Illustrator: Profesionální standard pro vektorovou grafiku.
  • CorelDRAW: Další rozšířený profesionální nástroj, silný v DTP.
  • Inkscape: Bezplatná a open-source alternativa k Illustratoru a Corelu.
  • Affinity Designer: Moderní a cenově dostupná profesionální alternativa.
  • Vectr, Gravit Designer: Jednodušší editory dostupné i online.

3. 3D editory

• Zaměření: Tvorba trojrozměrných modelů, vizualizací, animací a speciálních efektů.
• Příklady: Blender, Autodesk 3ds Max, Cinema 4D.

Základní techniky úprav v grafických editorech

• Práce s výběrem: Označení části obrázku pro lokální úpravy. Nástroje jako laso, kouzelná hůlka, rychlý výběr.
• Vrstvy a masky: Vrstvy umožňují skládat více obrazových informací na sebe a upravovat je nezávisle. Masky slouží k nedestruktivnímu skrytí části vrstvy.
• Základní úpravy fotografií:
  • Ořez a srovnání horizontu: Změna kompozice a narovnání křivých linií.
  • Úprava expozice, jasu a kontrastu: Zesvětlení nebo ztmavení fotky a úprava poměru mezi světlými a tmavými tóny.
  • Vyvážení bílé (teplota barev): Odstranění barevného nádechu (např. příliš žluté fotky z interiéru).
  • Úprava barev (sytost, živost): Zvýraznění nebo potlačení barev.
  • Doostření: Zvýraznění detailů a hran.
  • Retušování: Odstraňování rušivých prvků nebo nedokonalostí (např. klonovací razítko, retušovací štětec).
• Typografie: Práce s textem, výběr vhodného písma (fontu), nastavení velikosti, prokladu (mezery mezi řádky) a kerningu (mezery mezi písmeny) pro zajištění dobré čitelnosti a estetického vzhledu.