เนื้อหา
แม้ว่าไฟล์ภาพแรสเตอร์เหล่านั้นจะเติมเต็มคอมพิวเตอร์และชีวิตของเรามักจะถูกใช้เพื่อแสดงรูปภาพ แต่ฉันก็พบว่ามันมีประโยชน์สำหรับศิลปิน CG ที่จะมีมุมมองที่แปลกใหม่กว่า และจากมุมมองดังกล่าวภาพแรสเตอร์เป็นชุดข้อมูลที่จัดเป็นโครงสร้างเฉพาะเพื่อให้มีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น - ตารางที่เต็มไปด้วยตัวเลข (เมทริกซ์ที่พูดในเชิงคณิตศาสตร์)
ตัวเลขในแต่ละเซลล์ของตารางสามารถใช้แทนสีได้และนี่คือวิธีที่เซลล์กลายเป็นพิกเซลซึ่งย่อมาจาก "องค์ประกอบรูปภาพ" มีหลายวิธีในการเข้ารหัสสีด้วยตัวเลข ตัวอย่างเช่น (อาจจะตรงไปตรงมาที่สุด) ในการกำหนดความสอดคล้องแบบตัวเลขต่อสีสำหรับแต่ละค่าอย่างชัดเจนเช่น 3 หมายถึงสีแดงเข้ม 17 สำหรับสีเขียวซีดและอื่น ๆ วิธีนี้มักใช้ในรูปแบบที่เก่ากว่าเช่น. gif เนื่องจากอนุญาตให้ใช้ประโยชน์บางขนาดโดยมีค่าใช้จ่ายของจานสีที่ จำกัด
อีกวิธีหนึ่ง (วิธีที่พบมากที่สุด) คือการใช้ช่วงต่อเนื่องจาก 0 ถึง 1 (ไม่ใช่ 255!) โดยที่ 0 หมายถึงสีดำ 1 สำหรับสีขาวและตัวเลขที่อยู่ระหว่างแสดงถึงเฉดสีเทาของความสว่างที่สอดคล้องกัน ด้วยวิธีนี้เราจะได้วิธีการแสดงภาพขาวดำด้วยไฟล์แรสเตอร์อย่างมีเหตุผลและมีเหตุผล
คำว่า 'ขาวดำ' เป็นคำที่เหมาะสมกว่า 'ขาวดำ' เนื่องจากชุดข้อมูลเดียวกันสามารถใช้ในการแสดงการไล่ระดับสีจากสีดำไปเป็นสีอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ส่งออกเช่นจอภาพรุ่นเก่าจำนวนมากเป็นสีดำและสีเขียว มากกว่าขาวดำ
อย่างไรก็ตามระบบนี้สามารถขยายไปยังเคสสีเต็มได้อย่างง่ายดายด้วยวิธีง่ายๆ - แต่ละเซลล์ในตารางสามารถมีตัวเลขหลายตัวและอีกครั้งมีหลายวิธีในการอธิบายสีโดยมีตัวเลขไม่กี่ (โดยปกติคือสาม) ในแต่ละ 0-1 พิสัย. ในรุ่น RGB พวกเขายืนตามปริมาณของแสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินใน HSV พวกเขาหมายถึงสีความอิ่มตัวและความสว่างตามนั้น แต่สิ่งสำคัญที่ควรทราบก็คือตัวเลขเหล่านี้ยังคงเป็นเพียงตัวเลขซึ่งเข้ารหัสความหมายเฉพาะ แต่ไม่จำเป็นต้องตีความเช่นนั้น
หน่วยตรรกะ
ตอนนี้ให้ฉันไปดูว่าทำไมพิกเซลถึงไม่เป็นสี่เหลี่ยม: เป็นเพราะตารางซึ่งเป็นรูปแรสเตอร์บอกเราว่ามีองค์ประกอบกี่อย่างในแต่ละแถวและคอลัมน์ตามลำดับที่วางไว้ แต่ไม่มีอะไรเกี่ยวกับรูปร่าง หรือแม้แต่สัดส่วนเท่าไหร่
เราสามารถสร้างภาพจากข้อมูลในไฟล์ได้หลายวิธีโดยไม่จำเป็นต้องใช้จอภาพซึ่งเป็นเพียงทางเลือกเดียวสำหรับอุปกรณ์เอาท์พุต ตัวอย่างเช่นหากเราใช้ไฟล์รูปภาพของเราและกระจายก้อนกรวดที่มีขนาดตามสัดส่วนของค่าพิกเซลบนพื้นผิวบางส่วน - เราจะยังคงสร้างรูปภาพเดิมเป็นหลัก
และแม้ว่าเราจะใช้เวลาเพียงครึ่งหนึ่งของคอลัมน์ แต่สั่งให้ตัวเองใช้หินให้กว้างขึ้นเป็นสองเท่าสำหรับการกระจายผลลัพธ์จะยังคงแสดงภาพเดียวกันโดยมีสัดส่วนที่ถูกต้องเป็นหลักโดยขาดเพียงครึ่งหนึ่งของรายละเอียดแนวนอน
"คำสั่ง" คือคำสำคัญที่นี่ คำสั่งนี้เรียกว่าอัตราส่วนพิกเซลซึ่งอธิบายความแตกต่างระหว่างความละเอียดของภาพ (จำนวนแถวและคอลัมน์) และสัดส่วน ช่วยให้คุณสามารถจัดเก็บเฟรมที่ยืดหรือบีบอัดในแนวนอนและใช้ในรูปแบบวิดีโอและภาพยนตร์บางรูปแบบ
ตอนนี้เรามาพูดถึงความละเอียดกันดีกว่าซึ่งจะแสดงจำนวนรายละเอียดสูงสุดที่ภาพสามารถเก็บไว้ได้ แต่ไม่ได้บอกว่ามันเก็บได้มากแค่ไหน ไม่สามารถปรับปรุงภาพที่โฟกัสไม่ดีได้ไม่ว่าเซ็นเซอร์กล้องจะมีพิกเซลกี่พิกเซลก็ตาม ในทำนองเดียวกันการลดขนาดภาพดิจิทัลใน Photoshop หรือโปรแกรมแก้ไขอื่น ๆ จะเพิ่มความละเอียดโดยไม่ต้องเพิ่มรายละเอียดหรือคุณภาพใด ๆ ลงไป - แถวและคอลัมน์พิเศษจะเต็มไปด้วยค่าการแก้ไข (เฉลี่ย) ของพิกเซลที่อยู่ใกล้เคียงเดิม
ในทำนองเดียวกันพารามิเตอร์ PPI (พิกเซลต่อนิ้วหรือโดยทั่วไปเรียกว่า DPI - จุดต่อนิ้ว) เป็นเพียงคำสั่งที่สร้างความสอดคล้องระหว่างความละเอียดของไฟล์ภาพและขนาดทางกายภาพของผลลัพธ์เท่านั้น ดังนั้น PPI จึงค่อนข้างไม่มีความหมายในตัวมันเองหากไม่มีทั้งสองอย่างนี้
การจัดเก็บข้อมูลที่กำหนดเอง
กลับไปที่ตัวเลขที่เก็บไว้ในแต่ละพิกเซลแน่นอนว่าอาจเป็นตัวเลขใดก็ได้รวมถึงตัวเลขที่เรียกว่าอยู่นอกช่วง (ค่าที่สูงกว่า 1 และค่าลบ) และอาจมีมากกว่าสามตัวเลขที่เก็บไว้ในแต่ละเซลล์ คุณสมบัติเหล่านี้ถูก จำกัด โดยนิยามรูปแบบไฟล์เฉพาะและใช้กันอย่างแพร่หลายใน OpenEXR เพื่อตั้งชื่ออย่างใดอย่างหนึ่ง
ข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมของการจัดเก็บตัวเลขหลาย ๆ ตัวในแต่ละพิกเซลคือความเป็นอิสระเนื่องจากแต่ละภาพสามารถศึกษาและปรับแต่งทีละภาพเป็นภาพขาวดำที่เรียกว่า Channel - หรือแรสเตอร์ย่อยชนิดหนึ่ง
ช่องเพิ่มเติมสำหรับสีแดงเขียวและน้ำเงินที่อธิบายสีตามปกติสามารถนำเสนอข้อมูลได้ทุกประเภท ช่องที่สี่เริ่มต้นคือ Alpha ซึ่งเข้ารหัสความทึบ (0 หมายถึงพิกเซลโปร่งใส 1 หมายถึงทึบทั้งหมด) ความลึก Z, ค่าปกติ, ความเร็ว (เวกเตอร์การเคลื่อนที่), ตำแหน่งโลก, การบดบังโดยรอบ, ID และสิ่งอื่น ๆ ที่คุณคิดว่าสามารถจัดเก็บไว้ในช่อง RGB เพิ่มเติมหรือช่องหลัก
ทุกครั้งที่คุณแสดงบางสิ่งคุณจะตัดสินใจว่าจะรวมข้อมูลใดและจะวางไว้ที่ใด ในทำนองเดียวกับที่คุณตัดสินใจในการรวบรวมวิธีจัดการข้อมูลที่คุณมีเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่คุณต้องการ วิธีคิดเชิงตัวเลขเกี่ยวกับภาพนี้มีความสำคัญยิ่งและจะเป็นประโยชน์ต่อคุณอย่างมากในงานเอฟเฟกต์ภาพและกราฟิกเคลื่อนไหว
ประโยชน์
การนำวิธีคิดนี้ไปใช้กับงานของคุณ - ในขณะที่คุณใช้เรนเดอร์พาสและดำเนินการเรียบเรียง - มีความสำคัญ
ตัวอย่างเช่นการแก้ไขสีขั้นพื้นฐานไม่มีอะไรนอกจากการดำเนินการทางคณิตศาสตร์เบื้องต้นเกี่ยวกับค่าพิกเซลและการมองผ่านค่าเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับงานการผลิต นอกจากนี้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์เช่นการบวกการลบหรือการคูณสามารถดำเนินการกับค่าพิกเซลและด้วยข้อมูลเช่น Normals และ Position เครื่องมือแรเงา 3 มิติจำนวนมากสามารถเลียนแบบได้ในแบบ 2 มิติ
คำ: Denis Kozlov
Denis Kozlov เป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน CG ที่มีประสบการณ์ 15 ปีในอุตสาหกรรมภาพยนตร์โทรทัศน์โฆษณาเกมและการศึกษา ปัจจุบันเขาทำงานในปรากในตำแหน่งหัวหน้างาน VFX บทความนี้เคยปรากฏใน 3D World ฉบับ 181
