Rastergrafik-Editor: Visuelle Realitäten transformieren: Rastergrafik-Editoren in Computer Vision beherrschen

Von Fouad Sabry

Was ist der Rastergrafik-Editor?

Unter den vielen Rastergrafik-Dateiformaten wie JPEG, PNG und GIF ist ein Rastergrafik-Editor ein Computerprogramm, das Benutzern dies ermöglicht Bilder interaktiv am Computerbildschirm erstellen und bearbeiten. Benutzer können ihre bearbeiteten Bilder auch in einem dieser Formate speichern.

Wie Sie davon profitieren

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Rastergrafik-Editor

Kapitel 2: Rastergrafiken

Kapitel 3: Vektorgrafiken

Kapitel 4: 2D-Computergrafiken

Kapitel 5: Vektorgrafik-Editor

Kapitel 6: Transparenz (Grafik)

Kapitel 7: Bilddateiformat

Kapitel 8: Bildbearbeitung

Kapitel 9: Paintbrush (Software)

Kapitel 10: Begrenzungsvolumen

(II) Beantwortung der häufigsten öffentlichen Fragen zum Rastergrafikeditor.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung des Rastergrafikeditors in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über Grundkenntnisse oder Informationen für jede Art von Rastergrafikeditor hinausgehen möchten.

 

 

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 5. Mai 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Rastergrafik-Editor

Ein Rastergrafik-Editor ist eine Computeranwendung, mit der Benutzer Bilder interaktiv auf dem Computerbildschirm in Rastergrafikdateiformaten (auch als Bitmap-Bilder bezeichnet) wie JPEG, PNG und GIF generieren und speichern können.

Vektorgrafik-Editoren und Rastergrafik-Editoren werden häufig verglichen, aber ihre Fähigkeiten ergänzen sich. Der Unterschied zwischen Vektor- und Rasterbildern bestimmt die technische Unterscheidung zwischen Vektor- und Rastereditoren. Mit Hilfe geometrischer Formeln werden Vektorbilder mathematisch generiert. Jedes Element wird mathematisch aufgebaut und gesteuert, wobei kartesische Koordinaten für die Platzierung von Schlüsselpunkten und ein mathematischer Algorithmus verwendet werden, um die Punkte zu verbinden und die Farben zu bestimmen.

In Rasterbildern sind digitale Bilder enthalten. Rasterbilder bestehen aus Zeilen und Spalten von Pixeln und sind in der Regel fotorealistischer. Dies ist das Standardformat für Digitalkameras. Unabhängig davon, ob die Dateiendung is.raw or.jpg, ist das Konzept identisch. Wie bei einem Miniatur-Puzzle wird das Bild Pixel für Pixel dargestellt.

Vektoreditoren eignen sich ideal für Grafikdesign, Seitenlayout, Typografie, Logos, Illustrationen mit scharfen Kanten wie Cartoons, Cliparts, komplizierte geometrische Muster, technische Illustrationen, Diagramme und Flussdiagramme.

Fortgeschrittene Rastereditoren wie GIMP und Adobe Photoshop verwenden Vektormethoden (Mathematik) für das allgemeine Layout und Elemente wie Text, sind aber für den Umgang mit Rasterbildern auf Pixelebene gerüstet und verfügen häufig über spezielle Funktionen dafür, wie z. B. Helligkeit/Kontrast und sogar Beleuchtung eines Rasterbildes oder -fotos.

Wählen Sie einen Bereich für die Bearbeitung aus

Erstellen Sie Linien mit simulierten Pinseln unterschiedlicher Größe, Farbe und Druck.

Füllen Sie einen Bereich mit einer Volltonfarbe, einem Farbverlauf oder einer Textur.

Wählen Sie eine Farbe mit verschiedenen Farbmodellen aus, z. B. RGB, HSV oder einer Pipette.

Modifizieren und konvertieren Sie verschiedene Farbmodelle.

Hinzufügen von eingegebenen Zeichen unterschiedlicher Schriftarten

Entfernen Sie Fehler aus fotografischen Fotos.

Bearbeiten von Verbundwerkstoffen mit Ebenen

Verwenden Sie Filter, um Effekte wie Schärfen und Unschärfe zu erzielen.

Konvertieren zwischen verschiedenen Bilddateitypen

{Ende Kapitel 1}

Kapitel 2: Rastergrafiken

In der Computergrafik und der digitalen Fotografie stellt eine Rastergrafik ein zweidimensionales Bild als rechteckige Matrix oder ein Raster aus quadratischen Pixeln dar, die auf einem Computermonitor, Papier oder einem anderen Anzeigemedium angezeigt werden können. Technisch gesehen wird ein Raster durch die Breite und Höhe des Bildes in Pixeln und die Anzahl der Bits pro Pixel definiert. Rasterbilder werden in Bilddateien gespeichert, deren Verteilungs-, Erstellungs-, Generierungs- und Erfassungsformate variieren.

In der Druck- und Druckvorstufenindustrie werden Rasterbilder als Contones (from continuous tones) bezeichnet. In digitalen Systemen werden Strichzeichnungen jedoch typischerweise als Vektorgrafiken implementiert.

Zahlreiche Rastermanipulationen übertragen sich direkt auf die mathematischen Formalismen der linearen Algebra, bei der die Struktur mathematischer Matrizen von großer Bedeutung ist.

Der Begriff Raster kommt vom lateinischen rastrum (eine Harke), das sich vom Verb radere (fegen) (kratzen) ableitet. Er stammt aus dem Rasterscan von Kathodenstrahlröhren-Fernsehmonitoren, die das Bild zeilenweise malen, indem sie einen fokussierten Elektronenstrahl magnetisch oder elektrostatisch lenken. Es kann auch verwendet werden, um sich auf ein rechteckiges Raster von Pixeln zu beziehen. Derzeit bezieht sich der Begriff Raster auf ein Werkzeug zur Erstellung von Notenlinien.

Die Tessellation einer Ebene in ein zweidimensionales Array von Quadraten, die jeweils als Zelle oder Pixel bezeichnet werden, ist der grundlegende Ansatz, der dem Rasterdatenmodell zugrunde liegt (von Bildelement). In der Digitalfotografie ist die Ebene das auf den Bildsensor projizierte Gesichtsfeld; In der Computerkunst ist es eine virtuelle Leinwand; und in geographischen Informationssystemen ist es eine Projektion der Erdoberfläche. Die Auflösung oder Unterstützung, d. h. die Größe jedes quadratischen Pixels, bleibt im gesamten Raster konsistent. Eine Gridding-Methode kann Raster- oder Grid-basierte Daten bereitstellen.

Für jedes Pixel wird dann ein einzelner numerischer Wert gespeichert. Dieser Wert ist für die meisten Fotos eine sichtbare Farbe, aber alternative Messungen sind möglich, einschließlich numerischer Codes für qualitative Kategorien. Jedes Raster-Gitter verfügt über ein eindeutiges Pixelformat, das den Datentyp jeder ganzen Zahl angibt. Zu den gängigen Pixelformaten gehören Binär-, Graustufen-, Paletten- und Vollfarbformate, bei denen die Farbtiefe die Genauigkeit der angezeigten Farben steuert und der Farbraum den Bereich der Farbabdeckung bestimmt (der oft geringer ist als der gesamte Bereich des menschlichen Farbsehens). Die meisten modernen Farbrasterformate drücken Farben mit 24 Bit (fast 16 Millionen verschiedene Farben) und 8 Bit (0–255) pro Farbkanal (Rot, Grün und Blau) aus. Digitale Sensoren, die in der Fernerkundung und Astronomie eingesetzt werden, sind häufig in der Lage, Wellenlängen jenseits des sichtbaren Spektrums zu erfassen und zu speichern. Der große CCD-Bitmap-Sensor am Vera C. Rubin-Observatorium erfasst 3,2 Gigapixel in einem einzigen Bild (6,4 GB RAW) über sechs Farbkanäle, die den Spektralbereich des menschlichen Farbsehens überschreiten.

Die meisten Computerbilder werden in Rastergrafikformaten oder deren komprimierten Varianten wie GIF, JPEG und PNG gespeichert, die im Internet weit verbreitet sind. Ein Raster-Datenformat basiert auf einer (häufig rechteckigen, quadratischen) Mosaik der 2D-Ebene in Zellen mit jeweils einem einzelnen Wert. Das zweidimensionale Array muss serialisiert werden, um die Daten in einer Datei zu speichern. In einem Zeilenhauptformat werden die Zellen entlang der ersten (in der Regel obersten) Zeile von links nach rechts aufgelistet, unmittelbar gefolgt von denen der zweiten Zeile usw.

In der Abbildung auf der rechten Seite werden die Zellen der Tessellation A dem Punktmuster B überlagert, wodurch sich ein Array C mit Quadrantenzählungen ergibt, das die Anzahl der Punkte in jeder Zelle widerspiegelt. Zu Visualisierungszwecken wurde eine Nachschlagetabelle verwendet, um jede Zelle in Bild D einzufärben. Die Zahlen werden als serielles Zeilenmajor-Array dargestellt:

1 3 0 0 1 12 8 0 1 4 3 3 0 2 0 2 1 7 4 1 5 4 2 2 0 3 1 2 2 2 2 3 0 5 1 9 3 3 3 4 5 0 8 0 2 4 3 2 8 4 3 2 2 7 2