תוֹכֶן
למרות שקובצי התמונה הרסטרים הממלאים את מחשבינו וחיינו משמשים לרוב לייצוג תמונות, אני מוצא את זה שימושי עבור אמן CG שיש לו נקודת מבט נוספת - גיקית יותר. ומנקודת מבט זו, תמונת רסטר היא בעצם מערכת נתונים המאורגנת במבנה מסוים, ליתר דיוק - טבלה מלאה במספרים (מטריצה, מבחינה מתמטית).
המספר בכל תא טבלה יכול לשמש לייצוג צבע, וכך התא הופך לפיקסל, שמייצג 'אלמנט תמונה'. קיימות דרכים רבות לקידוד צבעים באופן מספרי. למשל, (כנראה הכי פשוט) להגדיר במפורש התכתבויות מספר-צבע לכל ערך, כלומר. 3 מייצג אדום כהה, 17 עבור ירוק חיוור וכן הלאה. שיטה זו שימשה לעתים קרובות בפורמטים ישנים יותר כמו .gif מכיוון שהיא אפשרה יתרונות מסוימים בגודל על חשבון לוח מוגבל.
דרך אחרת (הנפוצה ביותר) היא להשתמש בטווח רציף בין 0 ל -1 (לא 255!), כאשר 0 מייצג שחור, 1 לבן, והמספרים שביניהם מציינים את גווני האפור של הבהירות המתאימה. בדרך זו אנו מקבלים דרך הגיונית ומאורגנת באלגנטיות לייצג תמונה מונוכרום עם קובץ רסטר.
המונח 'מונוכרום' במקרה מתאים יותר מ'שחור לבן 'שכן ניתן להשתמש באותה מערך נתונים כדי לתאר הדרגות משחור לכל צבע אחר בהתאם למכשיר הפלט - כמו צגים ישנים רבים היו שחור-ירוק. ולא שחור-לבן.
עם זאת, ניתן להרחיב מערכת זו בקלות למארז בצבע מלא בעזרת פיתרון פשוט - כל תא טבלה יכול להכיל מספר מספרים, ושוב ישנן מספר דרכים לתאר את הצבע עם מספרים (בדרך כלל שלושה) כל אחד ב-0-1. טווח. במודל RGB הם עומדים על כמויות האור האדום, הירוק והכחול, ב- HSV הם עומדים על גוון, רוויה ובהירות בהתאם. אך מה שחיוני לציין הוא כי אלה עדיין אינם אלא מספרים, המקודדים משמעות מסוימת, אך אינם חייבים להתפרש כך.
יחידה הגיונית
עכשיו תן לי לעבור למה פיקסל הוא לא ריבוע: זה בגלל שהטבלה, שהיא תמונת רסטר, אומרת לנו כמה אלמנטים נמצאים בכל שורה ועמודה, בסדר שהם ממוקמים, אבל שום דבר על איזו צורה או אפילו איזה פרופורציה הם.
אנו יכולים ליצור תמונה מהנתונים בקובץ באמצעים שונים, לאו דווקא עם צג, שהוא רק אפשרות אחת עבור מכשיר פלט. לדוגמא, אם ניקח את קובץ התמונה שלנו ונפיץ חלוקי נחל בגדלים פרופורציונליים לערכי פיקסל על גבי משטח כלשהו - עדיין נהיה אותה תמונה למעשה.
וגם אם ניקח רק מחצית מהעמודים, אך נורה לעצמנו להשתמש באבנים לרחבה כפולה יותר להפצה - התוצאה עדיין תציג בעיקר את אותה תמונה עם הפרופורציות הנכונות, רק חסר מחצית מהפרטים האופקיים.
'הורה' היא מילת המפתח כאן. הוראה זו נקראת יחס גובה-רוחב פיקסל, המתאר את ההבדל בין רזולוציית התמונה (מספר שורות ועמודות) לפרופורציות. זה מאפשר לך לאחסן מסגרות מתוחות או דחוסות אופקית ומשמש בפורמטי וידאו וסרט מסוימים.
עכשיו בואו נדבר על רזולוציה - זה מראה את כמות הפרטים המקסימלית שתמונה יכולה להכיל, אבל לא אומר שום דבר על כמה שהיא מחזיקה בפועל. לא ניתן לשפר תצלום ממוקד רע ולא משנה כמה פיקסלים יש לחיישן המצלמה. באותו אופן, שדרוג תמונה דיגיטלית בפוטושופ או בכל עורך אחר יגדיל את הרזולוציה מבלי להוסיף לה שום פרט או איכות - השורות והעמודות הנוספות יתמלאו רק בערכים אינטרפולציה (ממוצעת) של פיקסלים סמוכים במקור.
באופן דומה, פרמטר PPI (פיקסלים לאינץ ', המכונה בדרך כלל גם DPI - נקודות לאינץ') הוא רק הוראה הקובעת את ההתאמה בין רזולוציית קובץ התמונה לממדים הפיזיים של הפלט. ולכן PPI חסר משמעות כמעט בפני עצמו, ללא אף אחד משני אלה.
אחסון נתונים מותאמים אישית
אם נחזור למספרים המאוחסנים בכל פיקסל, כמובן שהם יכולים להיות כאלה, כולל מה שמכונה מספרים מחוץ לטווח (ערכים מעל 1 ושליליים), ויכולים להיות יותר משלושה מספרים המאוחסנים בכל תא. תכונות אלה מוגבלות רק על ידי הגדרת תבנית הקובץ המסוימת ונמצאות בשימוש נרחב ב- OpenEXR לשם שם.
היתרון הגדול של שמירת מספר מספרים בכל פיקסל הוא העצמאות שלהם, שכן ניתן ללמוד ולבצע מניפולציה על כל אחד מהם כתמונה מונוכרומית בשם ערוץ - או מעין תת-רסטר.
ערוצים נוספים לצבעים הרגילים המתארים אדום, ירוק וכחול יכולים לשאת כל מיני מידע. הערוץ הרביעי המוגדר כברירת מחדל הוא Alpha, המקודד אטימות (0 מציין פיקסל שקוף, 1 מייצג אטום לחלוטין). עומק Z, נורמליות, מהירות (וקטורי תנועה), מיקום עולמי, חסימה סביבתית, תעודות זהות וכל מה שעולה על דעתך ניתן לאחסן בערוצי RGB נוספים או עיקריים.
בכל פעם שאתה מעביר משהו, אתה מחליט אילו נתונים לכלול ואיפה למקם אותו. באותו אופן אתה מחליט בהלחנה כיצד לתפעל את הנתונים שברשותך כדי להשיג את התוצאה הרצויה. לדרך המספרית הזו לחשוב על תמונות יש חשיבות עליונה, ותועיל לך מאוד באפקטים הוויזואליים שלך ועבודת הגרפיקה התנועתית שלך.
היתרונות
החלת צורת חשיבה זו על עבודתך - תוך כדי שימוש בעיבוד עיבוד וביצוע עבודת המלחין - היא חיונית.
תיקוני צבע בסיסיים, למשל, אינם אלא פעולות מתמטיות אלמנטריות על ערכי פיקסל וראייה דרכם די חיונית לעבודת הייצור. יתר על כן, ניתן לבצע פעולות מתמטיקה כמו חיבור, חיסור או כפל על ערכי פיקסל, ועם נתונים כמו נורמלים ומיקום ניתן לחקות כלים רבים להצללה תלת-ממדית בדו-ממד.
מילים: דניס קוזלוב
דניס קוזלוב הוא כללי CG עם ניסיון של 15 שנה בענפי הקולנוע, הטלוויזיה, הפרסום, המשחק והחינוך. כיום הוא עובד בפראג כמפקח על VFX. מאמר זה הופיע במקור בגיליון תלת מימד של העולם 181.
