Arvutigraafika all mõistetakse üldjuhul igasuguste objektide geomeetriliste mudelite ja kujutiste konstrueerimist, muutmist, kuvamist ja töötlemist arvutis.

Graafika reprodutseerib mingi füüsilise objekti või isikuga sarnase pildi.

Kasutuses on 2D ehk tasapinnaline graafika ja 3D ehk ruumiline graafika. Arvutigraafika alla loetakse lihtsate piltide joonistamist ja muutmist, projekteerimist ja modelleerimist arvutil, animatsioone, virtuaalset tegelikkust jms.

Kuigi arvutiekraanil koosnevad kõik kujutised ühtemoodi pikslitest, eristatakse kahte, täiesti erinevat graafikaliiki – rastergraafikat ja vektorgraafikat.

Rastergraafikas koosneb pilt üksikutsest punktidest ehk pikslitest. Iga punkt ehk piksel omab oma värvi ja on eraldi töödeldav. Rastergraafikat kasutatakse digiteeritud fotode ja realistlike joonistuste korral, sest see võimaldab kasutada väga sujuvaid värviüleminekuid ning objektidel ei pea olema selgeid piirjooni. Üilte, jooniseid saadakse rastergraafikas nt skaneerimisel, digifotografeerimisel, arvutiekraanipildi tegemisel.

Rastergraafika piltide parameetrid:

• Resolutsioon ehk punktitihedus. Seda mõõdetakse pikslite arvuga tolli kohta ning tähistatakse lühendiga dpi (dots per inch). Levinuimad resolutsiooni väärtused on nt 72, 75, 96, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 1200 ja 2400 dpi. Arvutiekraanil kasutamiseks mõeldud piltidel peaks resolutsioon olema 72-100 dpi, sest see sarnaneb arvutiekraani enda tihedusele. Printimiseks mõeldud piltide punktitihedus võiks olla 300 dpi või enam. Mida suurem on resolutsioon, seda selgem ja kvaliteetsem on pilt.
• Värvussügavus määrab kui palju andmeid iga pildi piksli kohta salvestatakse, ehk mitut erinevat värvi antud pildil kujutada saab. Kasutuses on järgmised standardid:
  • 1 bitine värvussügavus – 2 värvi (must ja valge),
  • 4 bitine värvussügavus – 16 värvi,
  • 8 bitine värvussügavus – 256 värvi,
  • 16 bitine värvussügavus – 65 536 värvi,
  • 24 bitine värvussügavus – 16 777 216 värvi,
  • 32 bitine värvussügavus – true color

Lisaks on olemas standardid mustvalgetele fotodele:

• 4 bitti – 16 halltooni,
• 8 bitti – 256 halltooni
• jne…

Joonis 1. 1, 4 ja 8 bitine värvussügavus. Rinde, A. 2014.

Värvussügavus määrab ka faili suuruse. Nt samade mõõtmetega 24 bitise värvussügavusega foto võtab arvuti kõvakettal 3 korda rohkem ruumi kui 8 bitise värvussügavusega foto.

Parim oleks kui rastergraafika elemendid on loodud sellises suuruses nagu neid kasutatakse. Vahel on küll suuruse muutmine vajalik, kuid siin kehtib reegel: kui võimalik, väldi rastergraafika kujutise suurendamist/ vähendamist.

Kui rastergraafika pilti suurendada nt 200%, siis keskmine programm asendab iga piksli kahe piksliga. See muudab pildi “sakiliseks”.

Joonis 2. Pildi suuruse ja kvaliteedi muutumine.

Vähendades pilti “kaotatakse” osa piksleid ära, mis samuti mõjutab pildi kvaliteeti kehvemaks.

Kui rastergraafika pildil on tarvis vähendada nii resolutsiooni kui ka värvussügavust, siis esmalt tasuks muuta resolutsiooni ja seejärel värvisügavus. Resolutsiooni vähendamisega (ka pildi vähendamisel) läheb osa piksleid kaduma, mistõttu kaob ära ka osa värve. Vähendades värvisügavust resolutsiooni vähendamise järel jääb alles rohkem erinevaid värve ning pilt jääb loomulikum.

Skaneerimine on graafilise kujutise (nt fotod, joonised vms) digiteerimine spetsiaalse seadme, skanneri abil. Skaneerimisel toimub printimisega vastupidine protsess – paberil olev kujutis sisestatakse arvutisse. Skaneeritava kujutise kvaliteet sõltub eekõige algmaterjalist, aga ka skanneri enda kvaliteedist.

Skaneerimistarkvara on kahte tüüpi:

• spetsiaalselt skaneerimiseks väljatöötatud programmid;
• lisamoodulid graafikaprogrammidele.

Mõlemal juhul pakuvad programmid esmalt eelskaneerimist. Selle käigus kuvatakse ekraanil kiirendatud korras skaneeritud ebakvaliteetne vaade kujutisest. Eelvaates on võimalik nn raamiga ära märkida pildi osa, mida soovitakse skaneerida.

Skaneerimisel on võimalik määrata ka skaneertava pildi resolutsiooni, heledust, kontrasti ja värvigammat.

JÄTA MEELDE!

Kuigi rastergraafika failid on mahukad, tuleks skaneerimisel valida siiski maksimaalselt kvaliteetne skaneerimisviis (maksimaalsed võimalikud värvid, tihedus, vajaminev suurus). Nii salvestatakse võimalikult suur vajaminev andmehulk, mida saab hiljem vähendada.

Mustvalgeid skeeme ja jooniseid, mida hiljem plaanitakse mustvalgena kasutada (ka trükkida), võiks skaneerida 256 halltooniga (mustvalgete fotodena).

Vektorgraafikat nimetatakse ka  objekt-orienteeritud või struktureeritud graafikaks. Vektorgraafikas koosneb objektide kirjeldus ankurpunktidest, objekti suurusest, nurkadest, positsioonist, joone jämedusest ning tüübist, täitevärvist ja -meetodist. Nt ringjoon on kirjeldatud keskpunkti ja raadiuse abil. Kui ühte objekti muuta, muutuvad vaid mõned teda kirjeldavatest parameetritest. Ülejäänud jäävad samaks. Vektorgraafika joonised näevad välja nagu tavalised joonistused. Kõige tavalisem viis vektorgraafika saamiseks on ise joonistada. Võimalik on kasutada ka terve hulk lõikepildikogusid, mis on kaasas mõne programmipaketiga (nt Corel Draw). Vektorobjektide esitluse kvaliteet nii ekraanil kui väljatrükis ei sõltu suurendusastmest, vaid ainult kuvamis- või trükiseadme võimalustest. Selletõttu objektid on alati teravad ja korrektsed. Vektorgraafikat kasutatakse peamiselt ärigraafika ja teksti töötlemisel. Samas ei sobi see paljude värvidega ja sujuvate üleminekutega kujutiste (nt fotod) esitlemiseks. Enamlevinud vektorgraafika programmid on Adobe Illustrator, Corel Draw.

Joonis 3. Raster- ja vektorgraafika. Rinde, A. 2014.

Graafika failivormingud

Erinevaid graafika failivorminguid on suhteliselt palju. Mõned neist on seotud mõne kindla tarkvaraga (nt PSD ehk Adobe PhotoShop fail jt), mõned aga muutunud standardiks. Igal failivormingul on oma kasutuskoht. Enamlevinud graafika failivormingud on:

• TIFF (Tagged Image File Format) on küllaltki tavaline kirjastamisel ning kõik tarkvarapaketid seda toetavad. TIFF võimaldab kadudeta salvestada kuni 16,7 miljonit värvi.
• BMP (Bitmap) on toetatud kõikide Windows’i programmide poolt. Kuna BMP ei kasuta kompressiooni (kodeeringut), kasutatakse seda suurte failide (nt kõrge resolutsioonga värvigraafika) puhul harva.
• GIF (Graphics Interchange Format) on kompressiooni kasutav formaat. Suur osa pildimaterjali, mis on internetis, on salvestatud just selles formaadis. GIF formaati toetab suurem osa olemasolevast tarkvarast. GIF on väheste värvidega graafika, võimaldades kuni 256 värvi kadudeta salvestada.
• PNG (Portable Network Graphics) on GIF formaadi edasiarendus. PNG toetab 16,7 miljonit värvi, salvestades need kadudeta.
• JPEG (Joint Photographic Experts Group) on kujutise maksimaalseks kompressiooniks kasutatav failiformaat. JPEG kasutab kujutise pakkimist, s.t kirjutab info andmekandjale nii, et see võtab salvestatuna vähem ruumi kui avatuna. JPEG on aga kadudega pakkimisalgoritm, mis ruumi kokkuhoiuks n-ö. viskab osa infot kõrvale, mille tulemusena tekivad pildil moonutused. JPEG võimaldab valida salvestamise kvaliteeti. Mida kvaliteetsem pilt, seda suurem on kujutise maht. Kvaliteetsema pildi saamiseks tuleks nt fotoaparaat seadistada maksimaalsele võimalikule kvaliteedile. JPEG sobib hästi fotode salvestamiseks, sest see võimaldab talletada kuni 16,7 miljonit värvitooni. Parima kvaliteedi saamiseks tasuks kasutada Medium või High pakkimisseadeid. Sellisel juhul pole esmakordsel salvestamisel pildil moonutusi näha, mis tekivad faili korduval salvestamisel. Kui tekib vajadus JPEG faili töödelda, tuleks see ümber salvestada TIFF formaadis.

Allikad

Aavik, J. (2006). Pikselgraafika 1-2-3. Tln. SIGN SYSTEMS.
Rinde, A. (2014). Multimeedium, graafika. TLÜ õppmaterjal õppeaines “Digitaalse meedia sisutootmine”.