ความรู้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์

หน่วยที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิก

แนวคิด

                คอมพิวเตอร์กราฟิก คือ การใช้คอมพิวเตอร์สร้างภาพและจัดการเกี่ยวกับรูปภาพ เพื่อใช้สื่อความหมายของข้อมูลต่าง ๆ ให้น่าสนใจยิ่งขึ้น เช่น การใช้กราฟนำเสนอข้อมูลยอดขายสินค้าในแต่ละปี การใช้ภาพกราฟิกประกอบการโฆษณาสินค้าต่าง ๆ เป็นต้น  ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ มี 2 แบบ คือแบบ Raster และแบบ Vector ซึ่งหลักการทำงานจะมีความแตกต่างกัน โดยกราฟิกแบบ Rasterจะเกิดภาพจากจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ หลาย ๆ จุด มารวมกัน ส่วนแบบ Vector เกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณ ซึ่งภาพกราฟิกแต่ละนามสกุลจะมีแฟ้มรูปภาพและลักษณะที่แตกต่างกัน

บทนำ

                ปัจจุบันภาพกราฟิกมีบทบาทกับงานด้านต่าง ๆ เป็นอย่างมาก เช่น งานนำเสนอข้อมูลในรูปแบบของ เส้นกราฟ กราฟแท่ง แผนภูมิ การใช้ภาพกราฟิกประกอบการโฆษณาสินค้าต่าง ๆ การสร้างเว็บเพจ การสร้างสื่อการสอน (CAI) การสร้างการ์ตูน  การสร้างโลโก และงานออกแบบต่าง ๆ เป็นต้น โดยภาพกราฟิกจะทำให้งานมีความสวยงามและน่าสนใจยิ่งขึ้น

ความหมายของกราฟิก

                กราฟิก (Graphic)  มักเขียนผิดเป็น กราฟิกส์ กราฟฟิกส์  กราฟฟิก  คำว่า “กราฟิก” มาจากภาษากรีก ซึ่งหมายถึง  การวาดเขียน (Graphikos)  และการเขียน (Graphein)  ต่อมามีผู้ให้ความหมายของคำว่า “กราฟิก” ไว้หลายประการซึ่งสรุปได้ดังนี้

                กราฟิก หมายถึง ศิลปะแขนงหนึ่งซึ่งใช้สื่อความหมายด้วยเส้น สัญลักษณ์ รูปวาด ภาพถ่าย กราฟ แผนภูมิ การ์ตูน ฯลฯ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายข้อมูลได้ถูกต้องตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการ

ความหมายของคอมพิวเตอร์กราฟิก

                คอมพิวเตอร์กราฟิก หมายถึง การสร้าง การตกแต่งแก้ไข หรือการจัดการเกี่ยวกับรูปภาพ โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการจัดการ ยกตัวอย่างเช่น การทำ  Image Retouching ภาพคนแก่ให้มีวัยที่เด็กขึ้น การสร้างภาพตามจินตนาการและการใช้ภาพกราฟิกในการนำเสนอข้อมูลต่าง ๆ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายได้ตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการและน่าสนใจยิ่งขึ้นด้วยกราฟ แผนภูมิ แผนภาพ เป็นต้น

                ภาพกราฟิก แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ และแบบ 3 มิติ

                ภาพกราฟิกแบบ  2 มิติ เป็นภาพที่พบเห็นโดยทั่วไป เช่น ภาพถ่าย  รูปวาด  ภาพลายเส้น  สัญลักษณ์  กราฟ  รวมถึงการ์ตูนต่าง ๆ ในโทรทัศน์  ยกตัวอย่างเช่น  การ์ตูนเรื่องพิภพยมราช ชินจัง  และโดเรมอน  เป็นต้น ซึ่งการ์ตูนจะเป็นภาพกราฟิกเคลื่อนไหว (Animation)  โดยจะมีกระบวนการสร้างที่ซับซ้อนกว่าภาพวาดปกติ

                ภาพกราฟิกแบบ 3 มิติ  เป็นภาพกราฟิกที่ใช้โปรแกรมสร้างภาพ 3 มิติโดยเฉพาะ เช่น โปรแกรม 3 Ds max  โปรแกรม  Maya  เป็นต้น ซึ่งจะทำให้ได้ภาพมีสีและแสงเงาเหมือนจริง เหมาะกับงานด้านสถาปัตย์และการออกแบบต่าง ๆ  รวมถึงการสร้างเป็นภาพยนตร์การ์ตูนหรือโฆษณาสินค้าต่าง ๆ เช่น การ์ตูน เรื่อง  Nemo  The Bug และปังปอนด์แอนิเมชัน เป็นต้น

               

หลักการทำงานและการแสดงผลของภาพคอมพิวเตอร์กราฟิก

                ภาพที่เกิดบนจอคอมพิวเตอร์ เกิดจากการทำงานของโหมดสี RGB  ซึ่งประกอบด้วยสีแดง (Red) สีเขียว (Green)  และสีน้ำเงิน (Blue)  โดยใช้หลักการยิงประจุไฟฟ้าให้เกิดการเปล่งแสงของสีทั้ง 3 สีมาผสมกันทำให้เกิดเป็นจุดสีสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่เรียกว่า พิกเซล (Pixel) ซึ่งมาจากคำว่า  Picture  กับ Element โดยพิกเซลจะมีหลากหลายสี  เมื่อนำมาวางต่อกันจะเกิดเป็นรูปภาพ ซึ่งภาพที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์มี 2 ประเภท คือ แบบ Raster และแบบ  Vector

หลักการของกราฟิกแบบ  (Raster)

                หลักการของภาพกราฟิกแบบ Raster หรือแบบ  Bitmap เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการเรียงตัวกันของจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ  หลากหลายสี ซึ่งเรียกจุดสีเหลี่ยมเล็ก ๆ นี้ว่าพิกเซล (Pixel) ในการสร้างภาพกราฟิกแบบ Raster  จะต้องกำหนดจำนวนของพิกเซลให้กับภาพที่ต้องการสร้าง ถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลน้อย เมื่อขยายภาพให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจะทำให้แฟ้มภาพมีขนาดใหญ่ ดังนั้นการกำหนดพิกเซลจึงควรกำหนดให้เหมาะกับงานที่สร้างคือ ถ้าต้องการใช้งานทั่ว ๆ ไปจะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 100-150 ppi (Pixel/inch)  “จำนวนพิกเซลต่อ 1 ตารางนิ้ว”  ถ้าเป็นงานที่ต้องการความละเอียดน้อยและแฟ้มภาพมีขนาดเล็ก เช่น ภาพสำหรับใช้กับเว็บไซต์จะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 72 ppi  และถ้าเป็นแบบงานพิมพ์ เช่น นิตยสาร  โปสเตอร์ขนาดใหญ่  จะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ  300-350 เป็นต้น  ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Raster  คือ สามารถแก้ไขปรับแต่งสี ตกแต่งภาพได้ง่ายและสวยงาม ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพกราฟิกแบบRaster คือ  Adobe  PhotoShop, Adobe PhotoShopCS, Paint  เป็นต้น

รูปที่ 1.1  ภาพกราฟิกแบบ Raster ที่ขยายใหญ่ขึ้น

หลักการของกราฟิกแบบ  Vector

                หลักการของกราฟิกแบบ Vector เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณ ซึ่งภาพจะมีความเป็นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่วนของภาพทั้งหมดออกเป็นเส้นตรง เส้นโค้ง  รูปทรง  เมื่อมีการขยายภาพความละเอียดของภาพไม่ลดลง  แฟ้มมีขนาดเล็กกว่าแบบ Raster  ภาพกราฟิกแบบ Vector  นิยมใช้เพื่องานสถาปัยต์ตกแต่งภายในและการออกแบบต่าง ๆ เช่น การออกแบบอาคาร  การออกแบบรถยนต์  การสร้างโลโก  การสร้างการ์ตูน เป็นต้น ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพแบบ Vector คือ โปรแกรม  Illustrator, CoreDraw, AutoCAD, 3Ds max เป็นต้น  แต่อุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลภาพ เช่น จอคอมพิวเตอร์จะเป็นการแสดงผลภาพเป็นแบบ  Raster

รูปที่ 1.2  ภาพกราฟิกแบบ Vector ที่ขยายใหญ่ขึ้น

ความแตกต่างของกราฟิกแบบ 2 มิติ

                ภาพกราฟิก 2 มิติแบบ  Raster และ แบบ  Vector  มีความแตกต่างกันดังนี้

ภาพกราฟิกแบบ  (Raster)	ภาพกราฟิกแบบ (Vector)
1. ภาพกราฟิกเกิดจากจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ หลากหลายสี (Pixels) มาเรียงต่อกันจนกลายเป็นรูปภาพ	1. ภาพเกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์หรือการคำนวณ โดยองค์ประกอบของภาพมีอิสระต่อกัน
2. การขยายภาพกราฟิกให้มีขนาดใหญ่ขึ้น จะทำให้ความละเอียดของภาพลดลง ทำให้มองเห็นภาพเป็นจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ	2. การขยายภาพกราฟิกให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ภาพยังคงความละเอียดคมชัดเหมือนเดิม
3. การตกแต่งและแก้ไขภาพ สามารถทำได้ง่ายและสวยงาม เช่น การ  Retouching ภาพคนแก่ให้หนุ่มขึ้น การปรับสีผิวกายให้ขาวเนียนขึ้น เป็นต้น	3. เหมาะกับงานออกแบบต่าง ๆ เช่น งานสถาปัตย์ ออกแบบโลโก เป็นต้น
4. การประมวลผลภาพสามารถทำได้รวดเร็ว	4. การประมวลผลภาพจะใช้เวลานาน เนื่องจากใช้คำสั่งในการทำงานมาก