มารู้จักคอมพิวเตอร์กราฟิก

มารู้จักคอมพิวเตอร์กราฟิก

หน่วยที่ 1 มารู้จักคอมพิวเตอร์กราฟิกความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับภาพกราฟิก          

 ความหมายของกราฟิก             กราฟิก(Graphic) มักเขียนผิดเป็น กราฟิกส์ กราฟฟิกส์ กราฟฟิก คำว่า “กราฟิก” มาจาก ภาษากรีก ซึ่งหมายถึง การวาดเขียน (Graphikos) และการเขียน (Graphein) ต่อมามีผู้ให้ ความหมายของคำว่า “กราฟิก” ไว้หลายประการซึ่งสรุปได้ ดังนี้                   กราฟิก หมายถึง ศิลปะแขนงหนึ่งซึ่งใช้สื่อความหมายด้วยเส้น สัญลักษณ์ รูปวาด ภาพถ่าย กราฟ แผนภูมิ การ์ตูน ฯลฯ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายข้อมูลได้ถูกต้องตรงตามที่ผู้สื่อสาร ต้องการความหมายของคอมพิวเตอร์กราฟิก                   
                        คอมพิวเตอร์กราฟิก หมายถึง การสร้าง การตกแต่งแก้ไข หรือการจัดการเกี่ยวกับรูปภาพ โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการจัดการ ยกตัวอย่างเช่น การทำ Image Retouching ภาพ คนแก่ให้มีวัยที่เด็กขึ้น การสร้างภาพตามจินตนาการและการใช้ภาพกราฟิก ในการนำเสนอ ข้อมูลต่างๆ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายได้ตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการและน่าสนใจยิ่งขึ้น ด้วยกราฟ แผนภูมิ แผนภาพ เป็นต้นประเภทของภาพกราฟิก             
แบ่งเป็น 2 ประเภท                  
ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ เป็นภาพที่พบเห็นโดยทั่วไป เช่น ภาพถ่าย รูปวาด ภาพลายเส้น สัญลักษณ์ กราฟ รวมถึงการ์ตูนต่างๆ ในโทรทัศน์ ตัวอย่างเช่น การ์ตูนเรื่องพิภพยมราช ชินจัง และโดเรมอน เป็นต้น ซึ่งการ์ตูนจะเป็นภาพกราฟิกเคลื่อนไหว(Animation) โดยจะมีกระบวนการสร้างที่ซับซ้อนกว่าภาพปกติ

                 
                   

  ภาพกราฟิกแบบ 3 มิติ เป็นภาพกราฟิกที่ใช้โปรแกรมสร้างภาพ 3 มิติ โดยเฉพาะ เช่น โปรแกรม 3 D’s Max , โปรแกรม Maya เป็นต้น ซึ่งทำให้ได้ภาพมีสีและแสงเงาเหมือนจริง เหมาะกับงานด้านสถาปัตย์และการออกแบบต่างๆ รวมถึงการสร้างเป็นภาพยนตร์การ์ตูน หรือโฆษณาสินค้าต่างๆ เช่น การ์ตูนเรื่อง Nemo The Bug และ ปังปอนด์แอนิเมชัน เป็นต้น

หลักการทำงานและการแสดงผลของภาพคอมพิวเตอร์กราฟิก  ภาพที่เกิดบนจอคอมพิวเตอร์ เกิดจากการทำงานของโหมดสี RGB ซึ่งประกอบด้วย สีแดง (Red), สีเขียว(Green) และสีน้ำเงิน(Blue) โดยใช้หลักการยิงประจุไฟฟ้าให้เกิดการเปล่งแสง ของสีทั้ง 3 สีมาผสมกันทำให้เกิดเป็นจุดสี่เหลี่ยมเล็กๆ ที่เรียกว่า พิกเซล(Pixel) ซึ่งมาจาก คำว่า Picture กับ Element โดยพิกเซลจะมีหลากหลายสี เมื่อนำมาวางต่อกันจะเกิดเป็น รูปภาพ ซึ่งภาพที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์มี 2 ประเภท คือ แบบ Raster และแบบ Vecto
                หลักการของกราฟิกแบบ Raster
                               หลักการของภาพกราฟิกแบบ Raster หรือแบบ Bitmap เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจาก การเรียงตัวกันของจุดสี่เหลี่ยมเล็กๆ หลากหลายสี ซึ่งเรียกจุดเล็กๆ นี้ว่า พิกเซล(Pixel) ในการสร้างภาพกราฟิกแบบ Raster จะต้องกำหนดจำนวนของพิกเซลให้กับภาพที่ต้องการ สร้าง ถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลน้อย เมื่อขยายภาพให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจะทำให้มองเห็นภาพ เป็นจุดสี่เหลี่ยมเล็กๆ หรือถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลมากก็จะทำให้แฟ้มภาพมีขนาดใหญ่ ดังนั้นการกำหนดพิกเซล จึงควรกำหนดให้เหมาะสมกับงานที่สร้าง คือถ้าต้องการใช้งานทั่วๆ ไปจะกำหนดพิกเซลประมาณ 100 – 150 ppi (Pixel/inch) “จำนวนพิกเซลต่อ 1 ตารางนิ้ว” ถ้าเป็นงานที่ต้องการความละเอียดน้อยและแฟ้มภาพมีขนาดเล็ก เช่น ภาพสำหรับใช้กับเว็บไซต์ จะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 72 ppi และถ้าเป็นแบบงานพิมพ์ เช่นนิตยสาร โปสเตอร์ ขนาดใหญ่จะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 300 – 350 เป็นต้น
                  ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Raster คือ สามารถแก้ไขปรับแต่งสี ตกแต่งภาพได้ง่ายและ สวยงาม ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพกราฟิกแบบ Raster คือ Adobe Photoshop, Adobe PhotoshopCS, Paint เป็นต้น
                  ภาพแบบ Raster หรือที่ ส่วนใหญ่จะเรียกอีกอย่าง ภาพบิตแมพ (Bitmap) มักนิยมใช้กับ ภาพถ่าย หรือภาพวาด เพราะสามารถใส่โทนสีของภาพได้เหมือนจริง แต่ข้อเสียของภาพแบบ Raster ก็คือเมื่อมีการขยายภาพมากๆ ซึ่งขนาดของ Pixel ก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้เห็นภาพ ไม่ละเอียดเป็นขอบหยักๆ
               หลักการของกราฟิกแบบ Vector
                       หลักการของกราฟิกแบบ Vector เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ทาง คณิตศาสตร์ หรือการคำนวณซึ่งภาพจะมีความเป็นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่วนของภาพ ทั้งหมดออกเป็นเส้นตรง เส้นโค้ง รูปทรง เมื่อมีการขยายภาพความละเอียดของภาพไม่ลดลง แฟ้มมีขนาดเล็กกว่าแบบ Raster ภาพกราฟิกแบบ Vector นิยมใช้เพื่องานสถาปัตย์ตกแต่ง ภายในและการออกแบบต่างๆ เช่น การออกแบบอาคาร การออกแบบรถยนต์ การสร้างโลโก้ การสร้างการ์ตูน เป็นต้น ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพแบบ Vector คือ โปรแกรม Illustrator, CorelDraw, AutoCAD, 3Ds max เป็นต้น แต่อุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลภาพ เช่น จอคอมพิวเตอร์ หรือเครื่องพิมพ์จะเป็นการแสดงผลภาพเป็นแบบ Raster
หลักการใช้สีและแสงในคอมพิวเตอร์
                 RGB เป็นระบบสีที่ประกอบด้วยแม่สี 3 สี คือ สีแดง , สีเขียวและสีน้ำเงิน เมื่อนำมาผสมกันทำให้เกิดสีต่างๆ บนจอคอมพิวเตอร์มากถึง 16.7 ล้านสี ซึ่งใกล้เคียงกับสีที่ตาเรามองเห็นปกติ สีที่ได้จากการผสมสีขึ้นอยู่กับความเข้มของสี โดยถ้าสีมีความเข้มมากเมื่อนำมาผสมกันจะทำให้เกิดเป็นสีขาว จึงเรียกระบบสีนี้ว่าแบบ Additive หรือการผสมสีแบบบวก
                  CMYK เป็นระบบสีที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ที่พิมพ์ออกทางกระดาษหรือวัสดุผิวเรียบอื่น ๆ ซึ่งประกอบด้วยสีหลัก 4 สีคือ สีฟ้า , สีม่วงแดง , สีเหลือง , และสีดำ เมื่อนำมาผสมกันจะเกิดสีเป็นสีดำแต่จะไม่ดำสนิทเนื่องจากหมึกพิมพ์มีความไม่บริสุทธิ์ จึงเป็นการผสมสีแบบลด หลักการเกิดสีของระบบนี้ คือ หมึกสีหนึ่งจะดูดกลืนแสงจากสีหนึ่งและสะท้อนกลับออกมาเป็นสีต่าง ๆ
                  HSB เป็นระบบสีแบบการมองเห็นของสายตามนุษย์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ส่วนคือ Hue คือสีต่าง ๆ ที่สะท้อนออกมาจากวัตถุแล้วเข้าสู่สายตาของเรา Saturation คือความสดของสี โดยค่าความสดของสีจะเริ่มที่ 0 ถึง 100 แต่ถ้ากำหนดที่ 100 สีจะมีความสดมาก Brightness คือระดับความสว่างขอสี โดยค่าความสว่างของสีจะเริ่มที่ 0 ถึง 100
                  LAB เป็นระบบสีที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ใด ๆ โดยแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ L เป็นการกำหนดความสว่างซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 100 ถ้ากำหนดที่ 0 จะกลายเป็นสีดำ แต่ถ้ากำหนดที่ 100 จะเป็นสีขาว A เป็นค่าของสีที่ไล่จากสีเขียวไปสีแดง B เป็นค่าของสีที่ไล่จากสีน้ำเงินไปเหลือง

คอมพิวเตอร์กราฟิกกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ
              คอมพิวเตอร์กราฟิกกับงานด้านการออกแบบ คอมพิวเตอร์ได้เข้ามามีบทบาทกับงานด้านการออกแบบในสาขาต่าง ๆ เป็นจำนวนมาก เช่น งานด้านสถาปัตยกรรม ออกแบบภายในบ้าน การออกแบบรถยนต์ การออกแบบเครื่องจักรกล รวมถึงการออกแบบวงจรไฟฟ้าเล็กทรอนิกส์ซึ่งโปรแกรมที่ใช้จะเป็นโปรแกรม 3 มิติ เพราะสามารถกำหนดสีและแสงเงาได้เหมือนจริงที่สุด