หน่วยการเรียนรู้ที่ 2

ติดต่อสอบถาม อาจารย์ประจำวิชา อ.เจนจิรา  ยะเทียม

ความหมายของกราฟิกและคอมพิวเตอร์กราฟิก 

             กราฟิก (Graphics) มักเขียนผิดเป็น กราฟิกส์ กราฟฟิกส์ กราฟฟิก คำว่า “กราฟิก” มาจากภาษากรีก ซึ่งหมายถึง การวาดเขียน (Graphikos) และการเขียน (Graphein) การสื่อความหมายโดยการใช้เส้น ดังนั้น จึงสรุปได้ว่า 

             1.1 กราฟิก (Graphics) หมายถึง ศิลปะแขนงหนึ่งซึ่งใช้สื่อความหมายด้วยเส้น สัญลักษณ์ รูปวาด ภาพถ่าย กราฟ แผนภูมิ การ์ตูน ฯลฯ เพื่อให้สามารถสื่อความหมาย ข้อมูลได้ถูกต้องตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการ 

             1.2 คอมพิวเตอร์กราฟิก (Computer Graphics) หมายถึง การสร้าง การตกแต่งแก้ไข หรือการจัดการเกี่ยวกับรูปภาพ โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการจัดการ ประกอบไปด้วย เส้น สี แสง และเงาต่าง ๆ ยกตัวอย่างเช่น การทำ Image Retouching ภาพคนแก่ ให้มีวัยที่เด็กขึ้น การสร้างภาพตามจินตนาการและการใช้ภาพกราฟิกในการ นำเสนอข้อมูลต่าง ๆ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายได้ตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการและ น่าสนใจยิ่งขึ้นด้วยกราฟ แผนภูมิ แผนภาพ เป็นต้น และสามารถแสดงออกทางจอภาพ หรือพิมพ์ออกมาทางเครื่องพิมพ์ได้ 

              ภาพกราฟิก แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ และภาพกราฟิก แบบ 3 มิติ 

                      1.2.1 ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ  เป็นภาพที่พบเห็นโดยทั่วไป เช่น ภาพถ่าย รูปวาด ภาพ ลายเส้น สัญลักษณ์ กราฟ รวมถึงการ์ตูนต่าง ๆ ในโทรทัศน์ ยกตัวอย่าง เช่น การ์ตูนเรื่องพิภพยมราช ชินจัง และโดเรมอน เป็นต้น ซึ่งการ์ตูนจะเป็นภาพกราฟิก เคลื่อนไหว (Animation) โดยจะมีกระบวนการสร้างที่ซับซ้อนกว่าภาพวาดปกติ 

                     1.2.2 ภาพกราฟิกแบบ 3 มิติ   เป็นภาพกราฟิกที่ใช้โปรแกรมสร้างภาพ 3 มิติ โดยเฉพาะ เช่น โปรแกรม 3 Ds max โปรแกรม Maya เป็นต้น ซึ่งจะท าให้ได้ภาพมีสี และแสงเงาเหมือนจริง เหมาะกับงานด้านสถาปัตย์และการออกแบบต่าง ๆ รวมถึงการสร้าง เป็นภาพยนตร์การ์ตูนหรือโฆษณาสินค้าต่าง ๆ เช่น การ์ตูน เรื่อง Nemo The Bug และ ปังปอนด์แอนิเมชัน เป็นต้น  

หลักการทำงานและการแสดงผลของภาพคอมพิวเตอร์

             ภาพที่เกิดบนจอคอมพิวเตอร์ เกิดจากการทำงานของโหมดสี RGB ซึ่งประกอบด้วย สีแดง (Red) สีเขียว (Green) และสีน้ำเงิน (Blue) โดยใช้หลักการยิงประจุไฟฟ้าให้เกิดการ เปล่งแสงของสีทั้ง 3 สีมาผสมกันทำให้เกิดเป็นจุดสีสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่เรียกว่า พิกเซล (Pixel) ซึ่งมาจากค าว่า Picture กับ Element โดยพิกเซลจะมีหลากหลายสี เมื่อนำมาวางต่อกัน จะเกิดเป็นรูปภาพ ซึ่งภาพที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์มี 2 ประเภท คือ แบบ Raster และ แบบ Vector 

             ความละเอียดของภาพ (Resolution) เป็นจำนวนของพิกเซลที่อยู่ภายในภาพโดยใช้ หน่วยวัดเป็นพิกเซลต่อนิ้ว (Pixel Per Inch: PPI) เช่น 400 PPI หรือ 700 PPI เป็นต้น ยิ่งมีค่ามากจะมีความละเอียดสูง ภาพที่มีความละเอียดมากจะมีความคมชัดกว่าภาพที่มี ความละเอียดน้อย 

              2.1 หลักการของกราฟิกแบบ Raster หลักการของภาพกราฟิกแบบ Raster หรือแบบ Bitmap เป็นภาพกราฟิกที่เกิด จากการเรียงตัวกันของจุดสี่เหลี่ยมเล็กๆ หลากหลายสี ซึ่งเรียกจุดสีเหลี่ยมเล็ก ๆ นี้ว่า พิกเซล (Pixel) ในการสร้างภาพกราฟิกแบบ Raster จะต้องกำหนดจำนวนของพิกเซล ให้กับภาพที่ต้องการสร้าง ถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลน้อย เมื่อขยายภาพให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจะ ทำให้แฟ้มภาพมีขนาดใหญ่ ดังนั้นการกำหนดพิกเซลจึงควรกำหนดให้เหมาะกับงานที่สร้าง คือ ถ้าต้องการใช้งานทั่ว ๆ ไปจะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 100-150 ppi (Pixel/inch) “จำนวนพิกเซลต่อ 1 ตารางนิ้ว” ถ้าเป็นงานที่ต้องการความละเอียดน้อย และแฟ้มภาพมีขนาดเล็ก เช่น ภาพสำหรับใช้กับเว็บไซต์จะกำหนดจำนวนพิกเซลประมาณ 72 ppi และถ้าเป็นแบบงานพิมพ์ เช่น นิตยสาร โปสเตอร์ขนาดใหญ่ จะกำหนดจำนวน พิกเซลประมาณ 300-350 เป็นต้น ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Raster คือสามารถแก้ไข ปรับแต่งสี ตกแต่งภาพได้ง่ายและสวยงาม ภาพที่ได้จากการประมวลผลภาพแบบ Raster ได้แก่ ภาพที่มีนามสกุล เป็น .BMP , .TIF, .JPG , .MSP , .PNG และ PCT ซึ่งโปรแกรม ที่นิยมใช้สร้างภาพกราฟิกแบบ Raster คือ Adobe Photoshop, Adobe Photoshop CS, Paint เป็นต้น

          2.2 หลักการของกราฟิกแบบ Vector หลักการของกราฟิกแบบ Vector เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการอ้างอิง ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณ ซึ่งภาพจะมีความเป็นอิสระต่อกัน โดยแยก ชิ้นส่วนของภาพทั้งหมดออกเป็นเส้นตรง เส้นโค้ง รูปทรง เมื่อมีการขยายภาพความ ละเอียดของภาพไม่ลดลง แฟ้มมีขนาดเล็กกว่าแบบ Raster ภาพกราฟิกแบบ Vector นิยมใช้เพื่องานสถาปัตย์ตกแต่งภายในและการออกแบบต่าง ๆ เช่น การออกแบบอาคาร การออกแบบรถยนต์ การสร้างโลโก้การสร้างการ์ตูน เป็นต้น ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้าง ภาพแบบ Vector คือ โปรแกรม Illustrator, Core Draw, Auto CAD, 3Ds max เป็นต้น         

   ภาพกราฟิก 2 มิติแบบ Raster และ แบบ Vector มีความแตกต่างกันดังนี้

ภาพกราฟิกแบบ Raster 

1. ภาพกราฟิกเกิดจากจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ หลากหลายสี (Pixels) มาเรียงต่อกันจนกลายเป็น รูปภาพ 

2. การขยายภาพกราฟิกให้มีขนาดใหญ่ขึ้น จะทำให้ความละเอียดของภาพเล็กลง ทำให้ มองเห็นภาพเป็นจุดสี่เหลี่ยมเล็ก 

3. การตกแต่งและแก้ไขภาพ สามารถ ทำได้ง่ายและสวยงาม เช่น การ Retouching ภาพคนแก่ให้หนุ่มขึ้น การปรับสีผิวกายให้ ขาวเนียนขึ้น เป็นต้น 

4. การประมวลผลภาพสามารถทำได้รวดเร็ว 

ภาพกราฟิกแบบ Vector 

1. ภาพเกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ ทางคณิตศาสตร์หรือการคำนวณ โดยองค์ประกอบของภาพมีอิสระต่อกัน 

2. การขยายภาพกราฟิกให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ภาพยังคงความละเอียดคมชัดเหมือนเดิม 

3. เหมาะกับงานออกแบบต่าง ๆ เช่น งานสถาปัตย์ออกแบบโลโก้เป็นต้น 

4. การประมวลผลภาพจะใช้เวลานาน เนื่องจากใช้คำสั่งในการทำงานมาก 

ความรู้เกี่ยวกับหลักการใช้สี

          สำหรับรูปแบบการแสดงสีของเครื่องคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยแม่สี 3 สี คือ สีแดง (Red) สีเขียว (Green) และสีน้ำเงิน (Blue) การใช้สีกับงานกราฟิกในคอมพิวเตอร์ มีรายละเอียดหลายประการ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะ ดังนั้นจึงควรทราบระบบสีของ คอมพิวเตอร์ก่อน ระบบสีของคอมพิวเตอร์ จะเกี่ยวข้องกับการแสดงผลแสงที่แสดงบน จอคอมพิวเตอร์ โดยมีลักษณะการแสดงผล คือ ถ้าไม่มีแสดงผลสีใดเลย บนจอภาพ จะแสดงเป็น "สีดำ" หากสีทุกสีแสดงผลพร้อมกัน จะเห็นสีบนจอภาพเป็น "สีขาว" การแสดงผลลักษณะนี้ เรียกว่า การแสดงสีระบบ Addivtive และสีที่ใช้ในงานด้านกราฟิก ทั่วไป มี 4 ระบบคือ 

ระบบสีแบบ RGB 

         ระบบสีแบบ RGB เป็นระบบสีที่ประกอบด้วยแม่สี 3 สีคือ แดง (Red) เขียว (Green) และ น้ำเงิน (Blue) ในสัดส่วนความเข้มข้นที่แตกต่างกัน เมื่อนำมาผสมกันทำให้เกิดสีต่าง ๆ บนจอคอมพิวเตอร์ได้มากถึง 16.7 ล้านสี ซึ่งใกล้เคียงกับสีที่ตาเรามองเห็นได้โดยปกติ และจุดที่สีทั้งสามสีรวมกันจะกลายเป็นสีขาว นิยมเรียกการผสมสีแบบนี้ว่าแบบ “Additive” หรือการผสมสีแบบบวก ซึ่งเป็นการผสมสีขั้นที่ 1 หรือถ้าน าเอา Red Green Blue มาผสม ครั้งละ 2 สี ก็จะทำให้เกิดสีใหม่ เช่น 

                                                            Blue + Green = Cyan 

                                                            Red + Blue = Magenta 

                                                            Red + Green = Yellow 

ระบบสีแบบ CMYK 

           เป็นระบบสีที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ที่พิมพ์ออกทางกระดาษ ซึ่งประกอบด้วยสีพื้นฐาน คือ สีฟ้า (Cyan) สีม่วงแดง (Magenta) สีเหลือง (Yellow) และเมื่อนำสีทั้ง 3 สีมาผสมกัน จะเกิดสีเป็น สีดำ (Black) แต่จะไม่ดำสนิทเนื่องจากหมึกพิมพ์มีความไม่บริสุทธิ์ โดยเรียก การผสมสีทั้ง 3 สีข้างต้นว่า “Subtractive Color” หรือ การผสมสีแบบลบ หลักการเกิดสี ของระบบนี้คือ หมึกสีหนึ่งจะดูดกลืนสีจากสีหนึ่งแล้วสะท้อนกลับออกมาเป็นสีต่าง ๆ เช่น สีฟ้า ดูดกลืนสีม่วงแล้วสะท้อนออกมาเป็นสีน้ำเงิน ซึ่งจะสังเกตได้ว่าสีที่สะท้อนออกมาจะเป็นสีหลัก ของระบบ RGB การเกิดสีนี้ในระบบนี้จึงตรงข้ามกับการเกิดสีในระบบ RGB เช่น 

                                                           Cyan + Magenta = Blue 

                                                           Cyan + Yellow = Green 

                                                           Yellow + Magenta = Red 

ระบบสีแบบ HSB 

            เป็นระบบสีแบบการมองเห็นของสายตามนุษย์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ 

                      3.1.1 Hue คือสีต่างๆ ที่สะท้อนออกมาจากวัตถุแล้วเข้าสู่สายตาของเรา ซึ่งมักเรียกสีตามชื่อสี เช่น สีเขียว สีแดง สีเหลือง เป็นต้น

                      3.1.2 Saturation คือความสดของสี โดยค่าความสดของสีจะเริ่มที่ 0 ถึง 100 ถ้ากำหนด Saturationที่ 0 สีจะมีความสดน้อย แต่ถ้ากำหนดที่ 100 สีจะมีความสดมาก 

                      3.1.3 Brightness คือระดับความสว่างของสี โดยค่าความสว่างของสีจะเริ่มที่ 0 ถึง 100 ถ้าก าหนดที่ 0 ความสว่างจะน้อยซึ่งจะเป็นสีดำ แต่ถ้ากำหนดที่ 100 สีจะมี ความสว่างมากที่สุด 

ระบบสีแบบ LAB 

              เป็นรูปแบบมาตรฐานของ CIE (Commission Internationale De L’Eclairage Lab Color) เป็นระบบสีที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ใด ๆ (Device Independent) โดยแบ่ง ออกเป็น 3 ส่วนคือ 

                    3.4.1 L หรือ Luminance เป็นการกำหนดความสว่างซึ่งมีค่า ตั้งแต่ 0 ถึง 100 ถ้ากำหนดที่ 0 จะกลายเป็นสีดำ แต่ถ้ากำหนดที่ 100 จะกลายเป็นสีขาว   
                    3.4.2 A เป็นค่าของสีที่ไล่จากสีเขียวไปสีแดง 

                    3.4.3 B เป็นค่าของสีที่ไล่จากสีน้ำเงินไปสีเหลือง 

การออกแบบกราฟิกตามหลักองค์ประกอบศิลป 

               การออกแบบ คือ การสร้างสรรค์สิ่งใหม่ หรือการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงสิ่งที่มีอยู่เดิม ให้ดียิ่งข  ขึ้นในทางศิลปะสาขาทัศนศิลป์ โดยการนeองค์ประกอบศิลป์ หรือทัศนธาตุนำมา จัดเป็นภาพตามหลักของการออกแบบงานทัศนศิลป์โดยสามารถสะท้อนให้เห็นถึงความคิด สร้างสรรค์ที่มีความงามที่สมบูรณ์ตามจินตนาการของผู้ออกแบบ สำหรับการออกแบบมีบทบาทมากในสังคมปัจจุบัน เพราะชีวิตมนุษย์มีความ เกี่ยวข้องกับการสื่อสาร เพื่อการรับรู้ข้อมูลต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสาร นอกจาก วิทยาการด้านอิเล็กทรอนิกส์แล้ว การสื่อสารด้วยสิ่งพิมพ์ที่แสดงออดเป็นภาพ สัญลักษณ์ และงานกราฟิก ก็นับว่าเป็นวิธีที่แพร่หลายและเข้าถึงผู้คนได้ง่าย ซึ่งการสื่อสารความหมาย ดังกล่าวต้องผ่านกระบวนการในการออกแบบ โดยอาศัยหลักการจัดองค์ประกอบศิลป์มาใช้ ให้เหมาะสม ประกอบด้วยดังนี้

            4.1 จุด (Dot) หมายถึง เป็นต้นกำเนิดของเส้น รูปร่าง รูปทรง แสงเงา พื้นผิว ฯลฯ เช่น นำจุดมาวางเรียงต่อกันจะเกิดเป็นเส้น และการนำจุดมาวางให้เหมาะสม ก็จะเกิดเป็น รูปร่าง รูปทรง และลักษณะผิวได้ 

           4.2 เส้น (Line) หมายถึง การนำจุดหลาย ๆ จุดมาเรียงต่อกันไปในทิศทางใด ทิศทางหนึ่งเป็นทางยาว หรือสิ่งที่เกิดจากการขูด ขีด เขียน ลาก ให้เกิดเป็นริ้วรอย 

            4.3 รูปร่าง (Shape)

                      4.3.1 รูปร่าง (Shape) หมายถึง เส้นรอบนอกทางกายภาพของวัตถุ สิ่งของ เครื่องใช้ คน สัตว์และพืช มีลักษณะเป็น 2 มิติ มีความกว้างและความยาว แบ่งออกเป็น  3 ประเภท คือ

                               4.3.1.1 รูปร่างธรรมชาติ(Natural Shape) หมายถึง รูปร่างที่ เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น คน สัตว์ และพืช เป็นต้น

                              4.3.1.2 รูปร่างเรขาคณิต (Geometrical Shape) หมายถึง รูปร่างที่มนุษย์สร้างขึ้นมีโครงสร้างแน่นอน เช่น รูปสามเหลี่ยม รูปสี่เหลี่ยม และรูปวงกลม เป็นต้น

                             4.3.1.3 รูปร่างอิสระ (Free Shape) หมายถึง รูปร่างที่เกิดขึ้นตาม ความต้องการของผู้สร้างสรรค์ ให้ความรู้สึกที่เป็นเสรี ไม่มีโครงสร้างที่แน่นอนของตัวเอง เป็นไปตามอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม เช่น รูปร่างของหยดน้ำ เมฆ และควัน เป็นต้น 

           4.4 รูปทรง (Form) หมายถึง โครงสร้างทั้งหมดของวัตถุที่ปรากฏแก่สายตาใน ลักษณะ 3 มิติ คือมีทั้งส่วนกว้าง ส่วนยาว ส่วนหนาหรือลึก คือ จะให้ความรู้สึกเป็นแท่ง มีเนื้อที่ภายใน มีปริมาตร และมีน้ำหนัก 

            4.5 บริเวณว่าง (Space) หมายถึง บริเวณที่เป็นความว่างไม่ใช่ส่วนที่เป็นรูปทรง หรือเนื้อหาในการจัดองค์ประกอบใดก็ตามถ้าปล่อยให้มีพื้นที่ว่างมากและให้มีรูปทรงน้อย การจัดนั้นจะให้ความรู้สึกอ้างว้างโดดเดี่ยว 

             4.6 พื้นผิว (Texture) หมายถึง พื้นผิวของวัตถุต่าง ๆ ที่เกิดจากธรรมชาติและมนุษย์ สร้างสรรค์ขึ้น พื้นผิวของวัตถุที่แตกต่างกัน ย่อมให้ความรู้สึกที่แตกต่างกันด้วย 

             4.7 สี (Colour) หมายถึง สิ่งที่ปรากฏอยู่ทั่วไปรอบ ๆ ตัวเรา ไม่ว่าจะเป็นสีที่ เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ หรือ สิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น สีทำให้เกิดความรู้สึกแตกต่างมากมาย เช่น ทำให้รู้สึกสดใส ร่าเริง ตื่นเต้น หม่นหมอง หรือเศร้าซึมได้ เป็นต้น 

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์กราฟิกกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ 

            5.1 คอมพิวเตอร์กราฟิกกับการออกแบบ คอมพิวเตอร์กราฟิกได้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบมาเป็นเวลานาน เราคงจะ เคยได้ยินค าว่า CAD (Computer - Aided Design) ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับช่วยในการ ออกแบบทางวิศวกรรม โปรแกรมเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ออกแบบหรือวิศวกรออกแบบงานต่าง ๆ ได้สะดวกขึ้น กล่าวคือ ผู้ออกแบบสามารถเขียนเป็นแบบลายเส้นแล้วลงสี แสงเงา เพื่อให้ ดูคล้ายกับของจริงได้ 

           5.2 กราฟและแผนภาพ คอมพิวเตอร์กราฟิกถูกนำมาใช้ในการแสดงภาพกราฟและแผนภาพของข้อมูล ได้เป็นอย่างดี โปรแกรมทางกราฟิกทั่วไปในท้องตลาดจะเป็นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้างภาพ กราฟและแผนภาพ โปรแกรมเหล่านี้ยังสามารถสร้างกราฟได้หลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟแท่ง และกราฟวงกลม นอกจากนี้ยังสามารถแสดงภาพกราฟได้ทั้งในรูปแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ 

           5.3 ภาพศิลป์โดยคอมพิวเตอร์กราฟิก การวาดภาพในปัจจุบันนี้ใครๆ ก็สามารถวาดได้แล้วโดยไม่ต้องใช้พู่กันกับจานสี แต่จะใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกแทน ภาพที่วาดในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกนี้เราสามารถ กำหนดสี แสงเงา รูปแบบลายเส้นที่ต้องการได้โดยง่าย ภาพโฆษณาทางโทรทัศน์หลายชิ้น ก็เป็นงานจากการใช้คอมพิวเตอร์กราฟิก ข้อดีของการใช้คอมพิวเตอร์วาดภาพก็คือ เรา สามารถแก้ไขเพิ่มเติมส่วนที่ต้องการได้ง่าย นอกจากนี้เรายังสามารถน าภาพต่าง ๆ เก็บใน ระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยใช้เครื่องสแกนเนอร์ (Scanner)แล้วนำภาพเหล่านั้นมาแก้ไข 

         5.4 ภาพเคลื่อนไหวโดยใช้คอมพิวเตอร์ ภาพยนตร์การ์ตูนและภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์หรือภาพยนตร์ที่ใช้ เทคนิคพิเศษต่างๆ ในปัจจุบันมีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกเข้ามาช่วยในการออกแบบและสร้าง ภาพเคลื่อนไหว (Computer Animation) มากขึ้น เนื่องจากเป็นวิธีที่สะดวก รวดเร็ว และ ง่ายกว่าวิธีอื่น ๆ         

         5.5 อิเมจโปรเซสซิงก์ คำว่าอิเมจโปรเซสซิงก์ (Image Processing) หมายถึง การแสดงภาพที่เกิดจาก การถ่ายรูปหรือจากการสแกนภาพให้ปรากฏบนจอภาพคอมพิวเตอร์ วิธีการทางอิเมจโปรเซสซิงก์ จะต่างกับวิธีการของคอมพิวเตอร์กราฟิกวิธีการนี้มีประโยชน์ในการแสดงภาพของวัตถุที่เราไม่ สามารถจะเห็นได้โดยตรง เช่น ภาพถ่ายดาวเทียม ภาพจากทีวีสแกนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เป็นต้น