I. Lý thuyết trọng tâm

1. Giới thiệu ảnh số

Ảnh số (digital image) là cách biểu diễn hình ảnh dưới dạng dữ liệu số. Trong đó, ảnh bitmap là một dạng ảnh số rất phổ biến, xuất hiện ở nhiều định dạng tệp quen thuộc như bmp, jpeg, png, gif, psd,…

Một ảnh bitmap được tạo thành từ rất nhiều điểm ảnh (pixel – viết tắt của picture element). Mỗi điểm ảnh là một ô vuông nhỏ, được xác định bởi toạ độ (x, y) tương ứng với vị trí của nó trên bức ảnh. Mỗi điểm ảnh mang một bộ giá trị số biểu thị cho màu sắc, mật độ và cường độ tại vị trí đó.

Số lượng điểm ảnh (hay còn gọi là megapixel khi tính theo đơn vị triệu điểm ảnh) cho biết tổng số pixel có trong bức ảnh. Ví dụ, một camera chụp ảnh có kích thước 2560 × 1920 pixel sẽ cho ra ảnh chứa khoảng 4 915 200 điểm ảnh, tức là xấp xỉ 5 megapixel. Số megapixel càng lớn thì ảnh chứa càng nhiều chi tiết.

Độ phân giải của ảnh được tính bằng số điểm ảnh trên mỗi inch, thường viết tắt là dpi (dots per inch) hoặc ppi (pixels per inch). Độ phân giải càng cao thì ảnh in ra càng sắc nét. Thông thường, ảnh dùng để in cần đạt tối thiểu 300 dpi để đảm bảo chất lượng.

Với cùng một tệp ảnh, nếu ta thay đổi độ phân giải in thì kích thước vật lý (tính bằng inch hoặc cm) của bản in sẽ thay đổi theo. Cụ thể: kích thước in = số điểm ảnh ÷ độ phân giải. Ví dụ, một ảnh 1200 × 1800 pixel:

• In ở 300 dpi → kích thước là 4 × 6 inch (khoảng 10 × 15 cm).
• In ở 400 dpi → kích thước là 3 × 4,5 inch (nhỏ hơn nhưng nét hơn trên cùng cỡ giấy).

2. Phần mềm chỉnh sửa ảnh

Phần mềm chỉnh sửa ảnh cho phép người dùng can thiệp vào hình ảnh: điều chỉnh ánh sáng, tăng độ sắc nét, loại bỏ phần thừa, thêm các yếu tố mới vào ảnh,… Các phần mềm trong lĩnh vực này đều chia sẻ những chức năng cốt lõi giống nhau. Trong phạm vi bài học, chúng ta sử dụng GIMP (GNU Image Manipulation Program) – một phần mềm mã nguồn mở và miễn phí, chuyên xử lí ảnh bitmap.

Tệp tin mặc định của GIMP có định dạng .xcf. Đây là định dạng riêng, cho phép lưu trữ nhiều lớp (layer), thông tin về độ trong suốt và nhiều dữ liệu dự án khác. Tuy nhiên, GIMP hoàn toàn tương thích với các định dạng ảnh phổ biến như bmp, jpeg, png,…

a) Giao diện của GIMP

Khi khởi động, GIMP mặc định mở ở chế độ nhiều cửa sổ (mỗi chức năng nằm trong một cửa sổ riêng). Để thuận tiện hơn, ta nên chuyển sang chế độ một cửa sổ bằng cách vào Windows → Single-window Mode.

Giao diện GIMP (ở chế độ một cửa sổ) bao gồm 5 thành phần chính:

1. Thanh bảng chọn (Menu Bar): Chứa các lệnh thường dùng liên quan đến mở, lưu, chỉnh sửa tệp ảnh.
2. Bảng công cụ (Toolbox): Tập hợp các công cụ cơ bản như di chuyển, chọn vùng, sao chép, cắt, thêm chữ, tạo hiệu ứng đặc biệt,…
3. Hộp tuỳ chọn công cụ (Tool Options): Nằm bên dưới bảng công cụ, hiển thị các thuộc tính và thông số liên quan đến công cụ đang được chọn.
4. Vùng hiển thị ảnh (Canvas): Khu vực chính hiển thị bức ảnh đang chỉnh sửa. Có thể bật chế độ xem trước (Split view) để so sánh ảnh trước và sau khi chỉnh sửa.
5. Các hộp chức năng (Dockable Dialogs): Phần trên chứa các hộp tuỳ chọn cọ vẽ (Brushes), mẫu màu (Patterns), chuyển màu (Gradients); phần dưới là hộp quản lí lớp ảnh (Layers), kênh màu (Channels).

b) Một số thao tác cơ bản

Để mở một tệp ảnh trong GIMP, sử dụng lệnh File → Open hoặc kéo thả tệp ảnh trực tiếp vào vùng hiển thị.

Các thao tác chỉnh sửa cơ bản gồm:

• Phóng to / Thu nhỏ ảnh trên màn hình: Chọn nút lệnh Zoom trên bảng công cụ, sau đó nháy chuột vào vị trí cần phóng to hoặc thu nhỏ. Ngoài ra, có thể nhấn giữ phím Ctrl đồng thời lăn con lăn chuột để thu phóng nhanh tại vị trí con trỏ.
• Cắt ảnh (Crop): Chọn nút lệnh Crop (hoặc nhấn tổ hợp phím Shift+C). Kéo thả chuột để chọn vùng ảnh muốn giữ lại – phần bên ngoài vùng chọn sẽ bị mờ đi. Có thể kéo các điểm trên viền khung chọn để điều chỉnh kích thước, hoặc kéo bên trong khung để di chuyển vị trí. Nhấn Enter để xác nhận cắt, nhấn Esc để huỷ.
• Xoay ảnh (Rotate): Chọn nút lệnh Rotate (hoặc nhấn tổ hợp phím Shift+R). Có thể nhập trực tiếp giá trị góc xoay (Angle) và toạ độ tâm xoay trong hộp Rotate, rồi nhấn nút Rotate để thực hiện. Hoặc đơn giản hơn, kéo thả chuột trực tiếp trên ảnh để xoay theo ý muốn. Nhấn Reset nếu muốn quay về trạng thái ban đầu.

II. Hướng dẫn thực hành

Nhiệm vụ 1: Mở tệp, quan sát, phóng to, thu nhỏ ảnh trên màn hình

Mục tiêu: Làm quen với công cụ Zoom để phóng to và thu nhỏ vùng hiển thị ảnh.

Các bước thực hiện:

Bước 1. Khởi động phần mềm GIMP. Mở một tệp ảnh bất kì bằng lệnh File → Open.

Bước 2. Trên bảng công cụ, chọn nút lệnh Zoom (biểu tượng kính lúp). Trong hộp tuỳ chọn công cụ phía dưới, chọn Zoom in nếu muốn phóng to, chọn Zoom out nếu muốn thu nhỏ.

Bước 3. Nháy chuột vào vị trí trên ảnh mà em muốn phóng to hoặc thu nhỏ. Mỗi lần nháy, mức thu phóng sẽ thay đổi một bậc.

Mẹo: Thay vì dùng công cụ Zoom, em có thể nhấn giữ phím Ctrl rồi lăn con lăn chuột lên (phóng to) hoặc xuống (thu nhỏ) – cách này nhanh và tiện hơn nhiều.

Nhiệm vụ 2: Thay đổi kích thước và độ phân giải của ảnh

Mục tiêu: Hiểu mối quan hệ giữa số điểm ảnh, độ phân giải và kích thước in; biết cách thiết lập các thông số này trong GIMP.

Tại sao cần thay đổi? Chất lượng và kích thước bản in phụ thuộc trực tiếp vào số điểm ảnh và độ phân giải. Tuỳ mục đích sử dụng (in ảnh lớn, đăng web, gửi email,…), ta cần điều chỉnh các thông số này cho phù hợp.

Các bước thực hiện:

Bước 1. Mở tệp ảnh cần thay đổi kích thước hoặc độ phân giải.

Bước 2. Vào Image → Scale Image. Hộp thoại Scale Image xuất hiện.

Bước 3. Trong hộp thoại:

• Thay đổi kích thước chiều ngang hoặc chiều cao tại ô Width / Height (đơn vị có thể là inches, milimeters, points,…).
• Thay đổi độ phân giải tại ô X resolution và Y resolution (đơn vị là pixels/inch).
• Nhấn nút Scale để áp dụng.

Lưu ý quan trọng:

• Khi chỉ thay đổi độ phân giải mà không đổi kích thước (tính bằng inch): số điểm ảnh vẫn giữ nguyên, nhưng kích thước in sẽ thay đổi. Ví dụ, ảnh 3120 × 3120 pixel ở 72 dpi có kích thước in khoảng 43,3 × 43,3 inch. Nếu tăng lên 300 dpi, kích thước in giảm còn khoảng 10,4 × 10,4 inch nhưng số điểm ảnh vẫn là 3120 × 3120.
• Khi thay đổi kích thước (tính bằng inch hoặc pixel): số điểm ảnh sẽ thay đổi theo. Ví dụ, giảm kích thước mỗi chiều xuống một nửa (từ 10,4 inch còn 5,2 inch) thì số điểm ảnh cũng giảm còn 1560 × 1560.

Nhiệm vụ 3: Thực hiện xoay ảnh, cắt ảnh, xuất ra tệp tin ảnh JPG

Mục tiêu: Sử dụng công cụ Rotate và Crop để chỉnh sửa bố cục ảnh bị nghiêng, sau đó xuất kết quả ra định dạng JPG.

Các bước thực hiện:

Bước 1. Mở tệp ảnh cần chỉnh sửa. Quan sát nếu ảnh bị nghiêng hoặc có nhiều chi tiết thừa cần loại bỏ.

Bước 2. Chọn nút lệnh Rotate trên bảng công cụ hoặc nhấn tổ hợp phím Shift+R.

Bước 3. Kéo thả chuột trực tiếp trên ảnh để xoay cho đến khi đường ngang cân bằng. Hoặc có thể nhập chính xác góc xoay tại ô Angle và toạ độ tâm xoay (Center X, Center Y) trong hộp Rotate, rồi nhấn nút Rotate để thực hiện. Nhấn Reset nếu muốn quay lại trạng thái ban đầu.

Bước 4. Sau khi xoay, ảnh thường xuất hiện các vùng trống ở góc. Để loại bỏ, chọn nút lệnh Crop trên bảng công cụ hoặc nhấn tổ hợp phím Shift+C.

Bước 5. Kéo thả chuột để khoanh vùng phần ảnh cần giữ lại. Phần nằm ngoài vùng chọn sẽ bị làm mờ để dễ quan sát.

Bước 6. Tinh chỉnh vùng chọn: kéo các điểm nằm trên viền khung để thay đổi kích thước, kéo bên trong khung để di chuyển vị trí vùng chọn.

Bước 7. Nhấn phím Enter để hoàn tất việc cắt ảnh.

Bước 8. Để xuất ảnh thành tệp JPG, vào File → Export. Hộp thoại Export Image xuất hiện.

Bước 9. Nhập tên tệp và chọn đường dẫn lưu tệp.

Bước 10. Nếu muốn thay đổi định dạng ảnh xuất, nháy vào ô Select File Type ở phía dưới hộp thoại và chọn định dạng mong muốn (ví dụ: JPEG image).

Bước 11. Nhấn Export. Một cửa sổ mới hiện ra cho phép điều chỉnh các thông số chất lượng ảnh xuất. Nhấn Export lần nữa để hoàn tất.

Lưu ý: Lệnh Save (Ctrl+S) trong GIMP chỉ lưu tệp ở định dạng .xcf (định dạng riêng của GIMP). Muốn lưu ra các định dạng ảnh thông dụng như JPG, PNG,… thì phải dùng lệnh File → Export.

III. Hướng dẫn giải bài tập SGK

Bài Luyện tập

Bài 1. Cho ảnh số có kích thước 3000 × 2000 điểm ảnh. Tính kích thước ảnh in ra ứng với mỗi độ phân giải:

a) 72 dpi b) 150 dpi c) 300 dpi d) 600 dpi

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức: Kích thước in (inch) = Số điểm ảnh ÷ Độ phân giải (dpi)

• a) 72 dpi:
  • Chiều ngang = 3000 ÷ 72 ≈ 41,67 inch
  • Chiều cao = 2000 ÷ 72 ≈ 27,78 inch
  • → Kích thước ảnh khoảng 41,67 × 27,78 inch
• b) 150 dpi:
  • Chiều ngang = 3000 ÷ 150 = 20 inch
  • Chiều cao = 2000 ÷ 150 ≈ 13,33 inch
  • → Kích thước ảnh khoảng 20 × 13,33 inch
• c) 300 dpi:
  • Chiều ngang = 3000 ÷ 300 = 10 inch
  • Chiều cao = 2000 ÷ 300 ≈ 6,67 inch
  • → Kích thước ảnh khoảng 10 × 6,67 inch
• d) 600 dpi:
  • Chiều ngang = 3000 ÷ 600 = 5 inch
  • Chiều cao = 2000 ÷ 600 ≈ 3,33 inch
  • → Kích thước ảnh khoảng 5 × 3,33 inch

Nhận xét: Độ phân giải càng cao thì kích thước in ra càng nhỏ nhưng hình ảnh in trên giấy sẽ sắc nét hơn (vì các điểm ảnh được xếp dày đặc hơn trên mỗi inch).

Bài 2. Nếu in một ảnh ở độ phân giải 300 dpi thì thu được ảnh in có kích thước 10 × 10 inch. Để ảnh in có kích thước 5 × 5 inch thì cần in ở độ phân giải cao hơn hay thấp hơn 300 dpi?

Hướng dẫn:

Trước hết, ta tính số điểm ảnh của bức ảnh:

• Số điểm ảnh mỗi chiều = Kích thước in × Độ phân giải = 10 × 300 = 3000 pixel
• Vậy ảnh có kích thước 3000 × 3000 pixel.

Để in ra bản in 5 × 5 inch với cùng tệp ảnh (số điểm ảnh không đổi), ta cần:

• Độ phân giải mới = Số điểm ảnh ÷ Kích thước in mới = 3000 ÷ 5 = 600 dpi

→ Cần in ở độ phân giải cao hơn 300 dpi (cụ thể là 600 dpi). Khi tăng độ phân giải, các điểm ảnh được nén chặt hơn trên mỗi inch, làm bản in nhỏ lại nhưng chi tiết hơn.

Bài Vận dụng

Bài 1. Chọn một bức ảnh em đã chụp, thực hiện các thao tác xoay và cắt ảnh để thu được một bức ảnh đẹp.

Hướng dẫn:

Thực hiện tuần tự theo các bước đã học ở Nhiệm vụ 3:

• Mở ảnh trong GIMP bằng File → Open.
• Dùng công cụ Rotate (Shift+R) để xoay ảnh cho thẳng nếu ảnh bị nghiêng. Nhập góc xoay phù hợp hoặc kéo thả chuột trực tiếp, sau đó nhấn Rotate.
• Dùng công cụ Crop (Shift+C) để cắt bỏ các phần thừa, chọn vùng bố cục đẹp nhất. Nhấn Enter để xác nhận cắt.
• Xuất ảnh kết quả ra định dạng JPG bằng File → Export, đặt tên tệp và nhấn Export.

Bài 2. Với ảnh thu được, em hãy tính xem cần đặt giá trị độ phân giải là bao nhiêu để khi in ảnh trên cỡ giấy 8,5 × 11 inch là đẹp nhất.

Hướng dẫn:

Giả sử ảnh sau khi cắt có kích thước là W × H pixel (em có thể kiểm tra bằng cách vào Image → Canvas Size hoặc quan sát thanh tiêu đề của GIMP).

Áp dụng công thức:

• Độ phân giải theo chiều ngang = W ÷ 8,5
• Độ phân giải theo chiều cao = H ÷ 11

Để ảnh lấp đầy giấy mà không bị méo, ta chọn giá trị lớn hơn trong hai kết quả trên (và chấp nhận ảnh có thể không phủ hết một chiều). Nếu muốn ảnh in vừa khít và chất lượng tốt, nên đảm bảo độ phân giải đạt ít nhất 300 dpi.

Ví dụ minh hoạ: Nếu ảnh sau cắt có kích thước 3000 × 4000 pixel:

• Theo chiều ngang: 3000 ÷ 8,5 ≈ 353 dpi
• Theo chiều cao: 4000 ÷ 11 ≈ 364 dpi
• → Chọn khoảng 364 dpi để ảnh vừa khít chiều cao. Với mức này, ảnh đạt chất lượng tốt khi in (trên 300 dpi).

Nếu ảnh em có ít điểm ảnh hơn (ví dụ 1500 × 2000 pixel), độ phân giải tính được sẽ thấp (khoảng 176 – 182 dpi), ảnh in ra có thể không thật sắc nét trên cỡ giấy 8,5 × 11 inch.

Thầy Phạm Thành Danh

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Tin Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Tin học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 8+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Thuận Hóa