           МИНИСТЕРСТВО СПОРТА И ТУРИЗМА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ Кафедра биомеханики Екимов В.Ю., Курьянова Н.И., Новицкий О.А., Солтанович Л.Л. Основы работы с видеоизображениемв графическом редакторе Adobe PhotoshopПрактикум по дисциплине Основы информационных технологий  Минск, 2012 УДК 797.21(075) ББК 75.717.5я7 С Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом БГУФКРецензенты: Э.П. Позюбанов, канд. пед. наук, доцент, каф. легкой атлетики Бел. гос. ун-та физ. культуры;
С
А.А. Леонович, канд. физ.-мат. наук, доцент каф. физики БГУИР. Екимов, В.Ю. Основы работы с видеоизображениемв графическом редакторе Adobe Photoshop / В.Ю. Екимов, Н.И. Курьянова, О.А. Новицкий, Л.Л. Солтанович; Бел. гос. ун-т физ. культуры. — Мн.: БГУФК, 2012. — с. ISBN 985-6651-69-7. Аннотация. Лабораторный практикум составлен в соответствии с учебной программой по дисциплине «Основы информационных технологий». Он включает краткие теоретические сведения по компьютерной графике, основам пользовательского интерфейса графического редактора Adobe Photoshop, описание основных приемов работы с видеоизображением в программе. Издание предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов, специалистов использующих Photoshop для анализа видеоинформации. СодержаниеВведение Тема 1. Компьютерная графика Тема 2. Окно программы Adobe Photoshop Тема 3. Создание выделенных областей и работа с ними Тема 4. Слои и основные приемы работы с ними Тема 5. Создание покадровой анимации Тема 6. Использование Photoshop для анализа двигательных действий спортсмена ВведениеПредлагаемое пособие посвящено использованию технологий информатики в анализе техники физических упражнений. Оно разработано для студентов физкультурных вузов изучающих дисциплину «Основы информационных технологий». Студенты физкультурных вузов должны уметь пользоваться методами информатики в соединении с инструментарием информационной технологии для решения профессиональных задач, поскольку информационные технологии вызывают появление новых подходов к решению задач стоящих перед работником физической культуры и спорта. Обработка видеоинформации о движении живых объектов является весьма актуальной для специалиста в области физической культуры и спорта. Современное развитие методов регистрации движения живых объектов и информационных технологий по обработке видеоизображений представляет широкие возможности специалисту в области физической культуры и спорта. Исходным материалом для проведения анализа спортивных движений являются кадры видеосъемки, представляющие собой графическую информацию. Обработка этой информации позволяет получить количественные характеристики изучаемого двигательного действия. Существует много программ для работы с видеоинформацией. Их различие обусловлено спецификой задач для решения которых они создавались. Наиболее универсальной, доступной и популярной программой для работы с графикой является Adobe Photoshop. В данном пособии изучаются возможности этого редактора применительно к обработке видеоинформации о спортивных движениях. Пособие содержит краткие теоретические сведения о компьютерной графике, описание пользовательского интерфейса и основных приемов работы в программе Adobe Photoshop, а также задания для закрепления практических навыков. Практические задания построены на примерах из области спорта, т.е. рассчитаны на студентов, магистрантов, аспирантов, специалистов в области физической культуры и спорта, использующих Photoshop для анализа видеоинформации. Тема 1Компьютерная графикаРастровые и векторные изображения. Компьютерная графика позволяет обрабатывать цифровые изображения. Цифровым может быть названо любое изображение, созданное с помощью компьютерной программы. Это может быть также любое изображение, например слайд или фотография, преобразованные в электронную форму для просмотра и редактирования файла на экране компьютера.Цифровые изображения могут быть двух видов: растровые и векторные. Соответственно и программы, предназначенные для создания и обработки цифровых изображений, подразделяются на растровые и векторные. Растровые программы используются преимущественно для обработки сканированных изображений и цифровых фотографий, векторные – для рисования и дизайна.Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами. Например, изображение какой-либо фигуры на экране задается цветом контура и цветом области внутри этого контура. При редактировании элементов векторной графики мы изменяем параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов.Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана без потери качества на разнообразных выходных устройствах с различным разрешением.Векторная графика экономна в плане объемов дискового пространства, так как сохраняется не само изображение, а основные данные для воссоздания изображения заново.Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства, но в то же время векторная графика ограничена в чисто живописных средствах, и не предназначена для передачи изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий).Основной недостаток векторной графики – это то, что каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешности.Среди программ векторной графики наиболее популярны Corel DRAW, Adobe Illustrator.Растровое изображение формируется из отдельных точек, называемых пикселями, и описывается конкретным расположением и цветом точек, привязанных к сетке, т.е. оно создается как в мозаике. Качество растровой графики зависит от графического разрешения, поскольку информация, описывающая изображение, привязана к сетке определенного размера. Графическое разрешение определяет количество пикселей в одном дюйме картинки и измеряется в пикселях на дюйм – ppi. Например, если фотография оцифрована с разрешением 100 ppi, то в каждом дюйме изображения содержится 100 пикселей. Чем выше графическое разрешение, тем большее количество пикселей содержится в изображении и тем лучше передаются мелкие детали и цветовые переходы, т.е. будет более высокое качество. Например, фотография размером 1 × 1дюйм (2,54 ×2,54 см) с разрешением 100 ppi содержит 100 пикселей по вертикали и 100 по горизонтали, т.е. 10000, эта же фотография с разрешением 200 ррi будет содержать 40000 пикселей и иметь более высокое качество.Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем разрешение самого изображения, понижает качество изображения.Форматы графических файлов. Конкретный способ (полный набор правил) кодирования той или иной разновидности информации в компьютере называют форматом данных.Форматы графических файлов подразделяются на растровые и векторные. Форматы кодирования графической информации, основанные на передаче цвета каждого отдельного пикселя, из которого состоит изображение, относят к группе растровых. Растровые форматы включают PSD BMP GIF TIFF.PSD (Photo Shop Document) – внутренний формат растрового редактора Adobe Photoshop. Этот формат позволяет записывать изображение со всеми слоями, масками слоев и другой информацией.ВМР это основной формат графического редактара Paint в Windows, формат Интернета – GIF. В формате GIF используются специальные методы сжатия. Качество изображения немного хуже, чем в ВМР, зато изображение занимает в десятки раз меньше места.Формат TIFF-широко используется в издательских системах, требующих форматирования изображения наилучшего качества, в сканерах, в цифровых фото и видеокамерах. Этот формат служит для профессиональной печати изображений.Форматы кодирования графической информации, основанные на хранении параметров линий и фигур, из которых состоит изображение, относят к группе векторных. К векторным форматам относятся EPS, WMF, CDR.Обычно векторные изображения сохраняются в формате приложения, использованного для их создания. Например, векторная графика, созданная в приложениях ОС Windows, сохраняется с расширением .WMF, а графический редактор Corel Draw сохраняет векторные рисунки в формате в файлах с расширением .CDR.Основные цветовые модели. Цветовая модель описывает, какие цвета используются и каким способом они отображаются. Дело в том, что одни объекты мы видим потому, что они излучают свет, а другие – потому, что поверхность предмета свет отражает.Излучаемый свет – это свет, исходящий из активного источника: солнца, лампочки, телевизора, экрана монитора. Отражаемый свет – это свет, отраженный от поверхности объектов: бумаги, ткани и т.д.Существует две противоположные системы описания цвета: аддитивная и субтрактивная.Аддитивный цвет (от английского add – добавлять, складывать) получается при соединении лучей света разных цветов. В этой системе отсутствие всех цветов представляет собой черный цвет, а присутствие всех цветов – белый. Система аддитивных цветов работает с излучаемым, например, от монитора, светом. В этой системе используется три основных цвета красный Red, зеленый Green, синий Blue или RGB. Таким образом, все разнообразие цветов, которое можно видеть на экране компьютера, достигается смешением трех основных цветов – красного, зеленого и синего и каждый из этих цветов может подмешиваться с разным уровнем яркости. Поэтому любой цвет характеризуется тем, какая в нем доля красного, зеленого и синего цветов, т.е. для каждого пикселя имеется набор из трех цветов со своим уровнем яркости.Значит, любое видеоизображение на экране можно закодировать с помощью чисел, сообщив, сколько в каждом пикселе долей красного, долей синего и зеленого.Величина, определяющая количество бит цветовой информации на один пиксель, называется глубиной цвета или битовым разрешением.Если битовое разрешение равно единице, то каждый пиксель может передавать 21=2 цвета: черный и белый. Если глубина цвета = 8 бит. То каждый пиксель может иметь 28=256 цветовых оттенков, если глубина цвета 24 бит, то 16,7 миллиона оттенков. Обычно глубина цвета задается в диапазоне от 1 до 48 бит.В системе субтрактивных цветов (от английского subtract вычитать) происходит обратный процесс: какой-либо цвет получается вычитанием других цветов из белого света. Система субтрактивных цветов применяется при работе с отраженным, например от листа бумаги, светом. Белая бумага отражает все цвета, окрашенная – некоторые поглощает, а остальные – отражает. В системе субтрактивных цветов белый цвет появляется в результате отсутствия всех цветов (ничего не вычитается), тогда как их присутствие дает черный цвет (вычитаются все цвета).В системе субтрактивных цветов основными являются голубой Cyan, пурпурный Magenta, желтый Yellow и еще добавляют черный Black. Систему цветов, основанную на таком процессе четырехцветной печати, принято обозначать аббревиатурой CMYK.Система цветов CMYK создана и используется для типографской печати и была широко известна задолго до того, как компьютеры стали использоваться для создания графических изображений.Сегодня диаметрально противоположные способы генерации цвета при выводе изображения на монитор и принтер являются основной причиной искажения экранных цветов при печати.Контрольные вопросы
Какое изображение называют цифровым?
Виды цифрового изображения.
Чем характеризуется векторная графика?
В чем основные заключаются преимущества векторной графики?
Какие недостатки векторной графики?
Приведите примеры программ векторной графики.
Чем характеризуется растровая графика?
От чего зависит качество растрового изображения?
Как измеряется графическое разрешение изображения?
Приведите примеры программ растровой графики.
Что включает понятие «формат данных»?
Какой формат является внутренним форматом графического редактора Adobe Photoshop?
Какие форматы относятся к растровым?
Какие форматы относятся к векторным?
Какие системы описания цвета существуют?
В чем сущность аддитивной системы описания цвета?
Какие основные цвета используются в системе RGB?
В чем сущность системы субтрактивных цветов?
Какие основные цвета используются в системе CMYK?
Что является основной причиной искажения экранных цветов при печати?
Тема 2.
Окно программы Adobe Photoshop
В настоящее время графический редактор Adobe Photoshop является наиболее продвинутым и популярным. Рассмотрим версию CS4.
Программа Adobe Photoshop CS4 запускается из Главного меню: Пуск/Все программы/Adobe Photoshop CS4. Запустим программу и рассмотрим окно программы (рис. 2.1).
панель строка панель
инструментов меню параметров
строка состояния палитры
Рисунок 2.1
Слева от полосы меню рабочего окна программы находится значок системного меню Ps , команды которого предназначены для изменения размеров и перемещения окна программы или завершения работы с приложением. В правой части строки заголовка расположены кнопки Свернуть, Развернуть, Закрыть.
В верхней части окна находится полоса меню с командами управления программой и изображениями, объединенными в группы: Файл, Редактирования, Изображение, Слои, Выделение, Фильтр, Анализ, 3D, Просмотр, Окно, Справка. Каждая группа – это совокупность команд, выполняющих функционально близкие действия.
Под полосой меню располагается панель параметров с различными элементами управления – кнопками, флажками, открывающимися списками. С помощью этой панели в процессе работы настраиваются параметры выбранного инструмента. Панель параметров можно убрать с экрана и снова показать командой меню Окно/Параметры.
У левого края рабочего окна программы расположена Панель инструментов. Эти инструменты предназначены для быстрого выполнения большинства операций и процедур, связанных с выделением, раскрашиванием, редактированием и просмотром изображений. Также панель инструментов содержит управляющие элементы для выбора цветов переднего и заднего плана, переключения в режим Быстрая маска и изменения способа отображения изображений на экране.
Панель инструментов можно скрыть и снова показать командой меню Окно/Инструменты
Все инструменты Adobe Photoshop объединены на панели инструментов в несколько групп:
инструменты выделения, обрезки и перемещения;
инструменты рисования и закрашивания, ретуширования;
инструменты создания контуров, текста;
вспомогательные инструменты;
инструменты выбора цвета переднего плана и фона;
кнопка выбора режима маски;
кнопка режимов просмотра документа.
Наиболее часто используемые инструменты.
Инструменты выделения: Прямоугольная область, Лассо, Быстрый выбор, Рамка, Пипетка. В большинстве кнопок панели инструментов в правом нижнем углу есть черный треугольник, означающий, что данная кнопка объединяет несколько инструментов, например, группа инструментов Прямоугольная область (рис. 2).
Рисунок 2.2
После выбора инструмента Прямоугольная область, вверху появится панель параметров инструмента Прямоугольная область с различными элементами управленния (рис. 3).
Рисунок 2.3
Группа инструментов Пипетка. В эту группу инструментов входит, например, инструмент Линейка,  который определяет размеры линий и углов.
Инструменты рисования, например, Инструмент Кисть (рис. 4).
Рисунок 2.4
На панели параметров инструмента Кисть (рис. 5) можно установить требуемые параметры инструмента – цвет, размер, жесткость и др.
Рисунок 2.5
Инструменты установки цвета. Выбор цвета в графическом редакторе обычно производится с помощью панели инструментов, где предусмотрены четыре элемента для управления цветом (рис. 6).
Рисунок 2.6
Основной цвет или цвет переднего плана – это цвет, который используется инструментами рисования: Кисть, Карандаш, Перо и т. д.
Цвет фона используется инструментами Ластик и Градиент.
Переключение цветов меняет местами Основной цвет и Цвет фона.
Цвет по умолчанию: черный – основной, белый – цвет фона.
Если щелкнуть на элементе выбора цвета (квадратик), открывается диалоговое окно Выбор цвета (рис. 7).
цветовое поле цветовая новый и текущий
поле шкала цвета
Рисунок 2.7
Если выбрать команду меню Окно/Рабочее пространство/Основное (По умолчанию), то у правого края рабочего окна программы будут показаны три окна, в которых сгруппированы основные управляющие палитры. Всего в программе 23 палитры. По умолчанию в трех окнах отображается восемь из них:
Цвет – отображение и выбор цвета переднего плана и фона посредством указания цветовых значений составляющих;
Каталог – выбор цвета переднего плана и фона из каталога;
Стили – отображение готовых стилей, которые могут быть применены к слоям изображения. Стили включают текстовые и фотографические эффекты и др.
Настройка – быстрая корректировка изображения;
Маски – содержит все необходимые средства ля создания масок, (чтобы облегчить выделение объектов сложной формы, используются маски, которые сохраняются в альфа-каналах);
Слои – отображение перечня всех слоев изображения с параметрами и эффектами, а также управление слоями;
Каналы – отображение перечня цветовых и альфа-каналов, имеющихся в изображении, для контроля результатов редактирования;
Контуры – отображение контуров. Созданных в изображении, используемых обычно для создания областей выделения неправильной формы.
Чтобы знать размеры форму и положение объектов необходимо включить режим отображения координатных линеек Просмотр/Линейки или нажать комбинацию клавиш Ctrl+R. Координаты в окне документа отсчитываются от верхнего левого угла окна. В этой точке находится ноль координатной шкалы. В качестве единиц измерения по умолчанию используются сантиметры. Если щелкнуть правой кнопкой мыши на одной из координатных линеек, появится контекстное меню, в котором можно выбрать другие единицы измерения (пиксели, дюймы и т.д.).
У нижнего края окна документа находится строка состояния, в которой отображается масштаб активного документа, размер документа в килобайтах или мегабайтах, объем оперативной памяти, занимаемой несжатым файлом и др.
Чтобы начать работу с программой, необходимо либо создать новый документ (Файл/Создать), либо открыть существующий (Файл/Открыть), либо создать многослойный файл с использованием имеющегося видеоматериала (Файл/Импортировать/Кадры видео в слои).
Сохранение документа. При сохранении документа в программе Photoshop в открывающемся списке Формат следует выбрать формат для сохранения, который зависит от назначения документа. Если изображение предназначено для печати, то лучше всего использовать собственный формат Adobe Photoshop – PSD, который сохраняет все элементы изображения – слои, цветовые и альфа-каналы, контуры и все прочее. Этот формат понимают многие программы верстки и просмотра изображений. Для использования в Интернете и пересылки по почте наиболее предпочтительны форматы JPG (для фотографий) и GIF(для прочих рисунков с ограниченным количеством цветов). Если же изображение будет использоваться в программах, которые не понимают формат PSD, например, офисные, то следует выбрать формат TIFF, который открывает практически все программы, работающие с изображением.
──────────────────────────────────────────────
Задание 1
Создать многослойный файл.
Запустить программу Adobe Photoshop CS4. Пуск/Все программы/Adobe Photoshop CS4.
В меню выбрать: Файл/Импортировать/Кадры видео в слои. На диске D: в папке Биомеханика в папке Видео для биомеханического анализа выбрать необходимый видеоматериал – Каратэ 1, который автоматически откроется с помощью программы Quick Time Player (рис. 2.8) Программа Quick Time Player позволит вам выбрать частоту съемки. Например, если на видеоматериале движение зафиксировано с частотой съемки 300 к/с, а для анализа достаточно 60 к/с, то возможности программы позволяют импортировать в Photoshop CS4 каждый 5 кадр.
Рисунок 2.8
В открывшемся окне программы Quick Time Player (рис. 6.1) установить флажки Только выделенный диапазон, Оставить каждый пятый кадр. Внизу на шкале переместить ползунок до того места, когда спортсмен начинает двигаться. Удерживая клавишу Shift, изменяем положение ползунка до тех пор, пока движение не закончится, т. е. задаем непрерывный диапазон движения спортсмена и нажимаем ОК.
Получили многослойный файл. Если слоев нет, выполнить Окно – установить флажок Слои.
Найти первый слой, установить Глаз, остальные Глаза убрать т.е. убираем видимость слоев с заднего плана. (Для этого удерживая клавишу Alt, щелкнуть мышью на значке Глаз первого слоя).
Задание 2
Изменить масщтаб просмотра изображения.
Это можно сделать несколькими способами:
Активизировать инструмент «Лупа». На панели параметров найти значки лупы со значком «+» (увеличить) и «-» (уменьшить).
На палитре Навигатор переместить позунок вправо для увеличения масштаба просмотра, затем влево для его уменьшения. В том же окне Навигатор можно вписать масштаб в числовом выражении в окне слева от ползунка.
В левой части строки состояния в поле Отображение масштаба изображения ввести требуемое значение масштаба.
──────────────────────────────────────────────
Контрольные вопросы
Какова структура окна графического редактора Adobe Photoshop CS4?
Опишите структуру строки меню и назначение отдельных ее пунктов.
Для чего предназначена панель инструментов?
Для чего предназначена панель параметров?
Какая информация отображается в строке состояния?
Как скрыть или показать на экране панель инструментов?
Как скрыть или показать панель параметров?
Как скрыть или показать на экране основные палитры?
Где в окне редактора находятся элементы для установки и управления цветом?
Для чего предназначен Навигатор?
Для чего предназначен инструмент Линейка?
Каким образом выделить диапазон видеоматериала для импортирования в программу Adobe Photoshop?
Как изменить частоту видеосъемки импортируемого в программу Adobe Photoshop видеоматериала?
Какие способы управления масштабом изображения используются в программе Adobe Photoshop?
Какие Форматы следует выбирать для сохранения документа в программе Adobe Photoshop и почему?
|
