Графические средства в информационных системах

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Е. В. Костромина           Т. А. Уразаева 

 
 

 

 

ГРАФИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА  

В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 

 
 
 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

2017 

УДК 004.451.9(075.8) 
ББК  32.973.3я7 

К 72 

 

Рецензенты:  

доктор экономических наук, профессор кафедры информационных 

систем в экономике А. В. Швецов; 

кандидат экономических наук, профессор, заведующий кафедрой  

информатики и системного программирования А. В. Бородин 

 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 
 
 
 
 
 

Костромина, Е. В. 

К 72        Графические средства в информационных системах: учебное 

пособие / Е. В. Костромина, Т. А. Уразаева. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2017. – 
148 с. 
ISBN 978-5-8158-1888-0 

 
Изложен комплекс теоретических вопросов, связанных с работой 

графических редакторов Corel Draw X4 и Adobe Photoshop CS4; приведены упражнения для закрепления изучаемого материала.  

Для студентов направлений 09.03.03 «Прикладная информатика», 

38.03.05 «Бизнес-информатика» и др., изучающих дисциплину «Графические средства в информационных системах». 

 

УДК 004.451.9(075.8) 

ББК  32.973.3я7 

 

ISBN 978-5-8158-1888-0 
© Костромина Е.В., Уразаева Т.А., 2017  
© Поволжский государственный  
технологический университет, 2017 

Предисловие 

 

Учебное пособие предназначено для студентов направлений 

09.03.03 «Прикладная информатика», 38.03.05 «Бизнес-информатика» и 
др., изучающих дисциплину «Графические средства в информационных 
системах». 

За основу взято учебное пособие «Графические средства в инфор
мационных системах» (2008 г.), разработанное теми же авторами. Изменения в инструментарии компьютерной графики, появление новых графических форматов, разработка новых версий векторных и растровых 
редакторов послужили причиной написания нового учебного пособия. 

В книге отражены теоретические основы компьютерной графики. 

Детально рассмотрены все основные способы создания и редактирования графических изображений с помощью программ Corel 
Draw X4 и Adobe Photoshop CS4.  

Цели учебного пособия следующие: 
• сформулировать принципы построения, обработки и хранения 

изображений с помощью компьютера;  

• изложить систему базовых знаний для создания и редактирования 

изображения;  

• научить студентов эффективно использовать аппаратное и про
граммное обеспечение компьютера при работе с компьютерной графикой;  

• выработать навыки работы с различными форматами графиче
ских файлов. 

Учебное пособие состоит из трех глав. В первой главе раскрывают
ся основные принципы создания, редактирования и хранения векторных 
изображений, дается детальное описание действий пользователя при 
создании графических примитивов, добавлении эффектов, редактировании узлов объектов и др. Вторая глава излагает механизм построения 
изображений растровой графики, основы работы с цветом, подробно 
описывает действия со слоями, масками и каналами изображения. В 
третьей главе рассматриваются основные понятия графических технологий, без которых невозможно начать работу с компьютерной графикой. Для контроля знаний студентов и проверки их знаний на практике 
даны упражнения. 

Введение 

 

Одним из наиболее интенсивно развиваемых направлений про
граммных средств для персональных компьютеров являются различные 
графические пакеты (т.е. пакеты для создания графических образов или 
обработки изображений). 

Можно указать две основные причины этого обстоятельства. Во
первых, человек получает 90  информации с помощью зрения, и, следовательно, представление информации в графическом виде для него 
наиболее естественно. Во-вторых, технические характеристики персональных компьютеров сейчас поднялись до уровня, позволяющего работать в графических средах и со сложными графическими образами. 

В настоящее время существует огромное множество программ для 

создания и обработки изображений. Все они значительно отличаются по 
своим возможностям, стоимости, производительности и удобству 
управления. Такие программы – их еще называют графическими редакторами – обеспечивают художников и дизайнеров эффективными средствами для получения законченных графических изображений. В этой 
сфере предлагаются самые разнообразные продукты, такие как Adobe 
Photoshop, Adobe Illustrator, Imager Styler, Macromedia Free Hand, Corel 
Photo-Paint, CorelDRAW, Micrografix Picture Publisher, Ulead Photo 
Impact,, среди которых наиболее усовершенствованными и популярными являются графические редакторы Adobe и CorelDRAW 

Adobe Illustrator – один из наиболее популярных векторных графи
ческих редакторов. Многофункционален. Используется во многих дизайнерских студиях и конторах. Программа-конкурент – CorelDRAW. 
Дизайнеры до сих пор ведут споры о том, что лучше. 

Imager Styler – продукт фирмы Adobe. Это замечательная програм
ма для создания графики для Web. Особенно она подходит людям, которые никогда не имели дело с графическими редакторами или плохо в 
них разбираются. 

Macromedia Free Hand MX – уникальная многостраничная среда 

для создания сложных иллюстраций и макетов для публикаций в печати 
и в электронных СМИ. 

Corel Photo-Paint – программа для редактирования растровой графи
ки. Недостатки Photo-Paint в целом общие со всеми продуктами Corel: 
большой объем, высокие системные требования, низкое быстродействие. 
Впрочем, с последним можно поспорить. Например, поворот и перекос 

изображений Photo-Paint 8 производит в 5 раз быстрее, чем Photoshop 4, а 
загружается в 1,5 раза быстрее. Зато наложение фильтров действительно 
производится несколько медленнее, особенно таких, как Gaussian Blur. 

Micrografix Picture Publisher – менее мощный, по сравнению с 

Photoshop, редактор, но более простой для освоения. Программа имеет 
свою собственную, чрезвычайно мощную и удобно построенную библиотеку эффектов и фильтров, отличные средства выделения и рисования. В окнах открытия/сохранения файлов есть возможность использовать thumbnails, что также очень удобно. 

Ulead Photo Impact – пакет программ профессионального уровня 

для работы с графикой. Поддерживает более сорока графических форматов, есть средства для создания 3D-изображений и готовые шаблоны 
для создания web-графики, прежде всего java-апплеты и flash-анимация; 
имеются инструменты для работы со слоями, всевозможные фильтры и 
эффекты, возможна оптимизация изображения при сохранении в одном 
из web-форматов и многое другое. 

Программы Adobe Photoshop и CorelDRAW более сложные, по срав
нению с вышеописанными, но и более мощные. Программа Adobe 
Photoshop предназначена для любых работ, связанных с созданием и редактированием изображений средствами растровой графики, CorelDRAW 
– для реализации векторных, или объектно-ориентированных, подходов к 
работе с рисунками. 

Adobe Photoshop – самый популярный графический редактор для 

работы с растровыми изображениями. Он многофункционален, используется во всех дизайнерских студиях, поэтому, если вы захотите посвятить себя профессиям, связанным с рекламным или web-дизайном, зна-
ние Adobe Photoshop вам необходимо. Устанавливая Photoshop на свой 
компьютер, вы устанавливаете автоматически вспомогательную программу Image Ready, она поможет вам создавать анимированные (движущиеся) растровые изображения и не только. 

Графический редактор CorelDRAW предназначен для работы с век
торной графикой и является несомненным лидером среди аналогичных 
программ. Популярность CorelDRAW объясняется большим набором 
средств создания и редактирования графических образов, удобным интерфейсом и высоким качеством получаемых изображений. Особенно 
удобен CorelDRAW X4 при создании иллюстраций, состоящих из множества рисунков, фотографий и надписей. 

Используя две эти программы, можно выполнить практически лю
бую, самую сложную, графическую работу. 

1. ГРАФИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА В ИНФОРМАЦИОННЫХ 

СИСТЕМАХ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 

 
 
 

1.1. Применение графических средств 

 

Классификация графических средств в информационных систе
мах зависит от разнообразия сфер применения графики. 

Среди областей применения графики можно выделить две ос
новные: 

• для подготовки изображений; 
• для обработки изображений. 
Редакторы для подготовки изображений применяют в следую
щих сферах деятельности: 

1) инженерной графике – для автоматизации проектирования 

зданий, мебели, интерьера, одежды т.п.; 

2) научной графике, включающей обработку и представление в 

графической форме результатов научных экспериментов. Сюда относятся графики, графопостроение; 

3) деловой графике, подразумевающей построение различных 

диаграмм из деловой сферы; 

4) двумерной и трехмерной иллюстративной и художествен
ной графике, обеспечивающей дизайнера или художника неограниченным набором инструментов, которые позволяют создавать на 
экране компьютера различные графические образы. 

Обработка (преобразование) изображений осуществляется с по
мощью специализированной и универсальной графики. Оба вида 
графики предполагают работу с готовыми изображениями, полученными путем сканирования (фотографий, пленок, слайдов, рисунков 
на бумаге), перевода с цифровой фотокамеры и т. д. Специализированная графика предназначена для работы в узких областях, таких 
как медицина, криминалистика и т.д., а универсальная – для широкого круга пользователей. 

1.2. Виды изображений 

 
Все компьютерные изображения можно разделить на растровые 

и векторные. 

Растровое изображение представляет собой двумерный массив 

(матрицу) точек, каждая из которых имеет определенный цвет. Векторное изображение описывается совокупностью векторов, исходящих из ключевых точек (вершин) и указывающих направление соединяющих вершины кривых.  

У каждого вида изображений свои достоинства и недостатки. 

Растровые изображения обычно занимают много места на диске, 
поскольку описывается цвет каждой из тысяч точек. Векторные 
изображения более экономичны в этом плане, поскольку на диске 
хранится информация только о вершинах и векторах, сами кривые 
рисуются автоматически по этим данным. Кроме того, такие изображения легко масштабируются без потери качества, чего нельзя 
сказать о растровых изображениях. С другой стороны, в векторном 
виде очень сложно получить изображение фотографического качества, а тем более обработать его. В этом случае оптимальным является растровый вид изображения. 

 

1.3. Основные характеристики изображения 

 

1.3.1. Цветовые схемы (модели) и разрешение 

 
Каждое изображение, в зависимости от области его использова
ния, описывается одной из нескольких цветовых схем (моделей), 
которая показывает, по какому алгоритму формируется цвет каждой 
точки. 

Самыми распространенными цветовыми схемами являются 

RGB, CMYK, HSB, Grayscale, Bitmap, Indexed color. 

RGB (red, green, blue) используется для мультимедиа
презентаций и компьютерных программ, а также для web-страниц. 
Цвет в каждой точке получается смешиванием красной, зеленой и 
синей компонент в указанной пропорции. Обычно значение каждой 

составляющей колеблется от 0 (нет составляющей) до 255 (максимальная интенсивность составляющей) либо от 0 до 100 % интенсивности. Эти цвета называются аддитивными, поскольку при смешении всех трех компонент с максимальной интенсивностью получится белый цвет. 

CMYK (cyan, magenta, yellow, black) используется для полигра
фической продукции. Цвет каждой точки имеет голубую, розовую, 
желтую и черную составляющие. Обычно значение каждой составляющей указывают в процентах от 0 до 100. Голубой, розовый и 
желтый цвета называются субтрактивными, поскольку в основе этой 
цветовой схемы лежит способность красок на бумаге поглощать 
часть спектра, и смешение всех компонент с максимальной интенсивностью теоретически дает черный цвет. Однако абсолютно чистые краски получить очень трудно, поэтому в эту схему добавлена 
черная составляющая. 

HSB (hue, saturation, brightness) используется при обработке 

изображений. Описывается параметрами: тон (hue), насыщенность 
(saturation) и яркость (brightness). Цветовой тон занимает определенное положение на цветовом круге (спектр) и характеризуется углом 
от 0 до 360°. Насыщенность показывает баланс между цветовым тоном и серым цветом при одинаковой яркости и может быть от 0 (серый) до 100 % (полностью насыщенный цвет). Яркость определяет 
относительную светлоту цвета в диапазоне от 0 (черный) до 100 % 
(белый). 

Grayscale (градации оттенков серого) используется везде; имеет 

не более 256 оттенков серого цвета. 

Bitmap (черно-белое изображение) используется в основном для 

полиграфической продукции; каждая точка изображения может быть 
либо черной, либо белой, без оттенков серого цвета. 

Indexed color (индексированные цвета) используется для web
страниц; имеет не более 256 цветов, цвет каждой точки определяется 
палитрой, т.е. таблицей, имеющей до 256 строк с цветами. Каждая 
точка изображения имеет ссылку на нужную строчку палитры. 

В зависимости от цветовой схемы (модели) изображение может 

содержать разное количество цветов. Цвет каждой точки хранится в 

памяти в определенном количестве бит. Например, каждая точка 
черно-белого изображения описывается двумя битами, каждая точка 
изображения в формате индексированных цветов описывается восемью битами (256 цветов), а большинство фотографических изображений записывается в 24-битном формате (16,7 млн цветов). 

Для любого изображения одной из важнейших характеристик яв
ляется разрешение. Обычно эта величина измеряется в количестве 
точек на единицу длины, в частности, точек на дюйм – dpi (dots per 
inch) и задается при сканировании изображения или его обработке. 
Для web-страниц и компьютерных презентаций достаточно сохранять 
изображение в 72-96 dpi. Для полиграфических изображений необходимо разрешение 300 dpi, а в некоторых случаях – 600 и выше. 

 

1.3.2. Растр 

 
Способ передачи изображения при печати на бумаге отличен от 

способов его создания, например, на фотопленке или мониторе. При 
печати черно-белого полутонового изображения эффект передачи 
различных градаций серого цвета достигается путем растрирования 
изображения, т.е. превращения оригинального изображения в набор 
точек разных размеров, расположенных в определенном порядке и 
под определенным углом к горизонтали. Эти точки и называются растром. Если посмотреть на фотографию в газете через увеличительное 
стекло, можно увидеть, что она состоит из черных точек различной 
величины. На небольшом расстоянии черные точки смешиваются с 
белым цветом бумаги вокруг них. Так возникает эффект различных 
оттенков серого цвета, в сумме дающих полутоновое изображение. 

Линиатура растра. Растровые точки образуют ряды, или ли
нии. Величина растра характеризуется частотой этих линий, или линиатурой. Она измеряется в LPI (lines per inch, или количество линий 
на дюйм). 

Для разных типов бумаги используется разная линиатура. Это 

связано со свойством бумаги впитывать краску, а также с различием 
технологий печати на различных бумагах. Для высококачественной 
бумаги выбирают частоту растра 133 и более линий на дюйм. Для 

бумаги среднего качества линиатура растра составляет величину 100 
линий на дюйм. Фотографии для газет растрируются с линиатурой 
75-85 линий на дюйм. 

Форма растра. Обычной формой растра является круг. Иногда 

используется эллиптическая форма, позволяющая сделать цветное 
изображение более равномерным. 

Существуют также линейный, квадратный, крестообразный и 

другие формы растра, но они применяются в основном для художественных целей. Программа обработки графических изображений 
Adobe PhotoShop, например, позволяет растрировать изображение 
любой формой растра, такой как буквы, орнамент, простые фигурки. 

Угол наклона растра. При цветоделении цветное изображение 

раскладывается на четыре черно-белых полутоновых по одному для 
каждого основного цвета. Затем они растрируются и выводятся на 
фотоформу с разным углом наклона растра. Это делается для того, 
чтобы при печати основные краски не накладывались одна на другую, а образовывали так называемую «розетку». На некотором удалении цветные точки «розетки» сливаются, создавая определенный 
цветовой оттенок. 

Стохастический растр. Недавно ряд фирм-производителей 

печатающих устройств предложили принципиально новый тип растра – стохастический. Для него не существует математического упорядочения. Растровые точки одинакового размера концентрируются 
в большем количестве в темных областях и в меньшем – в светлых. 
Качество изображения при этом заметно повышается. Практически 
исчезают проблемы, связанные с муаром, появляющимся из-за неправильных установок угла наклона растра, а также проблема растискивания растровой точки. 

 
1.3.3. Разрешения (графическое, принтера, сканера) 
 
При работе с растровыми изображениями приходится учитывать 

четыре вида разрешения. Это разрешение сканера, монитора, печатающего устройства, а также непосредственно изображения, сохра