Technikum Klasa I 45 minut PP: II.3a | s. 344

Lekcja 34: Przeksztalcanie plikow graficznych - wielkosc, jakosc, formaty

Formaty obrazow, kompresja, konwersja i przetwarzanie wsadowe

📋 Podstawa programowa: II.3a
DPIformaty graficznekompresjakonwersjarozdzielczosc
00:00
Wprowadzenie
5 min
00:05
Teoria
15 min
00:20
Cwiczenia
15 min
00:35
Podsumowanie
10 min
📚

Teoria

▼

Formaty plikow graficznych - przeglad

Wybor odpowiedniego formatu pliku graficznego ma kluczowe znaczenie dla jakosci obrazu, rozmiaru pliku i mozliwosci dalszego wykorzystania. Kazdy format ma swoje zalety i ograniczenia.

Formaty rastrowe:

  • JPEG/JPG - kompresja stratna (traci dane przy kazdym zapisie), 16.7 mln kolorow, brak przezroczystosci. Idealny do: zdjec, fotografii. Jakosc: 1-100%.
  • PNG - kompresja bezstratna, obsluguje kanal alfa (przezroczystosc), do 48-bit kolorow. Idealny do: grafik z ostrymi krawedziami, logoow, zrzutow ekranu.
  • GIF - max 256 kolorow, obsluguje animacje i binarna przezroczystosc. Idealny do: prostych animacji, ikon.
  • BMP - nieskompresowany, bardzo duze pliki. Rzadko uzywany obecnie.
  • TIFF - bezstratny, obsluguje warstwy i CMYK. Idealny do: poligrafii, profesjonalnej fotografii.
  • WebP - nowoczesny format Google, stratny lub bezstratny, mniejszy niz JPEG/PNG. Idealny do: stron internetowych.
  • AVIF - najnowszy format, jeszcze lepsza kompresja niz WebP.

Kompresja obrazow

Kompresja to proces zmniejszania rozmiaru pliku. Wyroznamy dwa rodzaje:

  • Kompresja bezstratna (lossless) - zmniejsza rozmiar pliku bez utraty jakichkolwiek danych. Po dekompresji obraz jest identyczny z oryginalem. Formaty: PNG, TIFF, BMP (z RLE).
  • Kompresja stratna (lossy) - trwale usuwa czesc danych (detali), ktore sa mniej istotne dla ludzkiego oka. Daje znacznie mniejsze pliki, ale kazdy kolejny zapis obniza jakosc. Formaty: JPEG, WebP (tryb stratny).
Zasada: Nigdy nie konwertuj z formatu stratnego na stratny wielokrotnie (np. JPEG > edycja > JPEG > edycja > JPEG). Kazdy zapis JPEG powoduje dalsza utrate jakosci. Pracuj na formacie bezstratnym (PNG, TIFF) i eksportuj do JPEG na koncu.

Rozdzielczosc i wielkosc obrazu

  • Rozdzielczosc ekranowa - standardowo 72-96 PPI (wystarczajace do wyswietlania)
  • Rozdzielczosc druku - minimum 300 DPI dla jakosciowego druku
  • Zmiana rozmiaru (resampling) - zmniejszanie zazwyczaj daje dobre wyniki, powiekszanie powoduje utrate ostrosci
  • Rozmiar pliku zalezy od: rozdzielczosci, glebi kolorow, formatu (kompresji)

Obliczanie rozmiaru pliku BMP (nieskompresowany)

Wzor: Rozmiar = szerokosc x wysokosc x glebia_kolorow / 8

Przyklad: Obraz 1920x1080, 24-bit (True Color):

1920 x 1080 x 24 / 8 = 6 220 800 bajtow = ok. 5,93 MB

Metadane obrazow (EXIF)

Pliki JPEG czesto zawieraja dane EXIF (Exchangeable Image File Format):

  • Model aparatu, ogniskowa, przeslona, ISO
  • Data i godzina wykonania zdjecia
  • Lokalizacja GPS - uwaga na prywatnosc!
  • Miniatura podgladu

Przetwarzanie wsadowe (Batch Processing)

Przetwarzanie wsadowe to automatyczne zastosowanie tych samych operacji do wielu plikow jednoczesnie. Przydatne, gdy trzeba np. zmienic rozmiar 100 zdjec na raz.

  • GIMP - GIMP > Filtry > Python-Fu / Script-Fu (skrypty)
  • IrfanView - Plik > Konwersja wsadowa (bardzo prosty interfejs)
  • XnConvert - darmowe narzedzie specjalnie do konwersji wsadowej
  • ImageMagick - potezne narzedzie wiersza polecen
Jak dobrac format? Zdjecie na strone www = JPEG (jakosc 80-85%). Grafika z przezroczystoscia = PNG. Animacja = GIF lub APNG. Druk = TIFF lub PNG (300 DPI). Nowoczesna strona = WebP.
✏️

Zadania

▼
Latwe

Zadanie 1: Porownanie formatow

Otworz dowolne zdjecie w GIMP. Wyeksportuj je w nastepujacych formatach: (a) JPEG jakosc 10%, (b) JPEG jakosc 50%, (c) JPEG jakosc 95%, (d) PNG, (e) BMP. Porownaj rozmiary plikow i jakosc obrazow. Zapisz wyniki w tabeli.

Pokaz rozwiazanie 
Przykladowe wyniki dla zdjecia 1920x1080:

| Format       | Rozmiar   | Jakosc wizualna    |
|-------------|-----------|-------------------|
| JPEG 10%    | ~80 KB    | Bardzo slaba, artefakty |
| JPEG 50%    | ~200 KB   | Dobra, male artefakty   |
| JPEG 95%    | ~800 KB   | Bardzo dobra            |
| PNG         | ~3.5 MB   | Idealna (bezstratna)    |
| BMP         | ~5.9 MB   | Idealna (nieskompresowana)|

Wnioski:
- JPEG 50-85% to dobry kompromis jakosc/rozmiar
- PNG jest 4-5x wiekszy od JPEG 95%
- BMP jest nieopracalny dla zdjec
- Roznica miedzy JPEG 95% a PNG jest trudna
  do zauwazynia gloym okiem
Srednie

Zadanie 2: Obliczanie rozmiaru pliku

Oblicz teoretyczny rozmiar nieskompresowanego pliku BMP dla nastepujacych obrazow: (a) 640x480, 8-bit, (b) 1920x1080, 24-bit, (c) 3840x2160 (4K), 32-bit, (d) 800x600, 1-bit (czarno-bialy). Wyniki podaj w KB i MB.

Pokaz rozwiazanie 
Wzor: Rozmiar = szerokosc x wysokosc x bity / 8

a) 640 x 480 x 8 / 8 = 307 200 B = 300 KB = 0.29 MB

b) 1920 x 1080 x 24 / 8 = 6 220 800 B = 6075 KB = 5.93 MB

c) 3840 x 2160 x 32 / 8 = 33 177 600 B = 32 400 KB = 31.64 MB

d) 800 x 600 x 1 / 8 = 60 000 B = 58.6 KB = 0.057 MB

Uwaga: Rzeczywisty plik BMP bedzie nieco wiekszy
z powodu naglowka pliku (ok. 54-122 bajtow).
Srednie

Zadanie 3: Konwersja wsadowa

Pobierz 5-10 zdjec z internetu (licencja CC0). Uzyj programu XnConvert (darmowy) lub IrfanView do: (a) zmiany rozmiaru wszystkich zdjec na 800px szerokosci, (b) konwersji do formatu JPEG z jakoscia 80%, (c) dodania znaku wodnego (tekst z twoim imieniem). Wykonaj to jako operacje wsadowa.

Pokaz rozwiazanie 
XnConvert:
1. Pobierz i zainstaluj XnConvert
2. Zakladka "Wejscie": Dodaj pliki (5-10 zdjec)
3. Zakladka "Akcje":
   - Dodaj akcje > Obraz > Zmien rozmiar
     Szerokosc: 800px, Zachowaj proporcje: Tak
   - Dodaj akcje > Obraz > Znak wodny
     Tekst: "Imie Nazwisko", Pozycja: prawy dolny rog
     Czcionka: Arial 16, Kolor: bialy, Krycie: 50%
4. Zakladka "Wyjscie":
   - Format: JPG
   - Jakosc: 80
   - Folder docelowy: np. "przetworzone"
5. Kliknij "Konwertuj"

IrfanView:
1. Plik > Konwersja/zmiana nazwy wsadowa
2. Dodaj pliki
3. Zaznacz "Uzyj opcji zaawansowanych"
   - Zmien rozmiar: 800px szerokosc
4. Format wyjsciowy: JPG, Opcje: jakosc 80
5. Folder docelowy > Start
Trudne

Zadanie 4: Analiza metadanych EXIF

Zrob 3 zdjecia telefonem w roznych warunkach (wnetrze, zewnatrz, zblinienie). Przeslij je na komputer. Uzyj narzedzia online (np. exif.tools) lub GIMP (Obraz > Metadane) do odczytu danych EXIF. Porownaj parametry: ISO, przeslone, czas ekspozycji. Nastepnie usun metadane GPS ze zdjec (np. w GIMP: Metadane > Usun lub przez ExifTool).

Pokaz rozwiazanie 
Przykladowe wyniki:

| Parametr        | Wnetrze    | Zewnatrz   | Zblizenie  |
|----------------|-----------|-----------|-----------|
| ISO             | 800       | 100       | 400       |
| Przeslona       | f/1.8     | f/2.2     | f/1.8     |
| Czas ekspozycji | 1/30s     | 1/1000s   | 1/60s     |
| Ogniskowa       | 4.2mm     | 4.2mm     | 4.2mm     |
| Flash           | Tak       | Nie       | Nie       |
| GPS             | 50.06,19.94 | 50.06,19.95 | 50.06,19.94 |

Wnioski:
- Wewnatrz: wyzsze ISO, dluzszy czas (mniej swiatla)
- Na zewnatrz: niskie ISO, krotki czas (duzo swiatla)
- GPS ujawnia dokladna lokalizacje - zagrozenie prywatnosci!

Usuwanie GPS w GIMP:
Obraz > Metadane > Edytuj > Usun dane lokalizacji
Lub: Przy eksporcie JPEG > odznacz "Zapisz dane EXIF"
🎥

Materialy wideo

▼
Formaty plików graficznych - zdjęciowych.
mojsak phototechnic
masowa zmiana wielkości jakości zdjęć obrazków z bmp na jpg
ewa201059
🎧

Podcasty

▼
✔️

Quiz - sprawdz sie!

▼
📜

Podstawa programowa

▼
← Lekcja 33: Modelowanie 2D i 3D Lekcja 35: Edytor tekstu →