Растровые изображения могут быть очень детализированы, однако они очень плохо масштабируются и занимают большие объемы памяти.

Растровые форматы

Из всего многообразия форм и способов представления визуальной информации, которое находится в обращении в сфере машинной графики, в Сети применяются, главным образом, растровые форматы.

Растровая графика подобна мозаике. В этом формате изображения представляются в виде прямоугольной матрицы, которая называется растром или битовой картой, состоящей из элементарных графических элементов (графических точек), которые называются пикселями (от англ. «picture element» — «элемент изображения»).

Линии создаются соединением пикселов, а контур и заполнение формы осуществляется пикселами. Зрительные фильтры человеческого глаза аппроксимируют и сглаживают дискретность цветовой матрицы, которая в сознании человека превращается в целостный графический образ.

Растровый формат - это файл, в котором изображение хранится, как набор пикселей. В его основе лежит битовая карта (матрица), на пересечении строк и столбцов которой располагаются элементы изображения — пикселы.

Все изображение по вертикали и горизонтали разбивается на достаточно мелкие прямоугольники - так называемые элементы изображения, или пикселы (от английского pixel - picture element). Чем больше пикселей в каждом квадратном дюйме на матрице, тем выше разрешение файла.

Мониторы для обработки изображений с диагональю 19-24 дюйма (профессионального класса), как правило, обеспечивают стандартные экранные разрешения 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200, 1600x1280, 1920x1440, 1920x1600, 2048x1536 точек. Почти все видеосистемы современных компьютеров позволяют изменять количество отображаемых на экране пикселей.

Основной характеристикой растрового формата является глубина цвета - это числовая характеристика качества растрового изображения, которая определяется количеством бит, описывающих одну точку изображения (8 (256 цветов), 16 (65536 цветов) или 24 (16 777 216 цветов)).

Каждая точка изображения представлена числом.

Кроме того, для растрового формата должно быть задано разрешение - количества точек на единицу длины (DOTS PER INCH (dpi) (точек на дюйм)) - единица измерения разрешающей способности устройств ввода-вывода, применяемых для работы с растрированными изображениями.

Главным преимуществом растровой формы представления информации является простота исходной концепции: каждый отдельный пиксел изображения представляет самого себя, вне зависимости от его положения и роли, которую он играет в рисунке.

Растровые файлы можно разделить на два типа:

- предназначенные для вывода на экран;

- предназначенные для печати.

Растровые форматы, предназначенны исключительно для вывода на экран, имеют только экранное разрешение, то есть один пиксел в файле соответствует одному экранному пикселу. На печать они выводятся также с экранным разрешением.

Растровые файлы, предназначенные для допечатной подготовки изданий имеют, подобно большинству векторных форматов, параметр Print Size - печатный размер. С ним связано понятие печатного разрешения, которое представляет из себя соотношение количества пикселов на один квадратный дюйм страницы (ppi, pixels per inch или dpi - dots per inch, - термин не совсем верный, но часто употребимый). Печатное разрешение может быть от 130 dpi (для газеты) до 300 dpi (высококачественная печать), больше почти никогда не нужно.

Наиболее распространены следующие растровые форматы:

BMP (Windows device independent Bitmap) - применяется для хранения растровых изображенией в ОС Windows.

TIFF(Tagged Image File Format) - теговый формат файлов изображений. Аппаратно независимый формат. Является лучшим форматом для хранения растровых файлов в издательских системах.

GIF (Graphics Interchange Format) - формат графического обмена.

JPEG (Joint Photographics Group) - объединенная группа экспертов в области фотографии

PNG (Portable Network Graphic) - переносимая сетевая графика.

Графические компоненты всемирной Сети в подавляющем большинстве представлены тремя форматами. GIF, JPEG, PNG.

Объем файла для хранения точечного изображения определяется произведением его площади на разрешение и глубину цвета (если они приведены к единой размерности). Так, для изображения 300х200 пикселей при 3 байтах на пиксель для RGB размер файла будет 300х200х3=180 Кбайт. Программное обеспечение любого сканера может вычислить эту величину и предсказать объем для сохранения изображения. При этом совершенно не важно, что изображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одинокой фигуркой вдалеке, или сцена рок-концерта с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы - размер файла (без сжатия), в обоих случаях будет одинаков.

Векторные форматы

Эти графические форматы служат для хранения сведений о векторных изображениях, которые представляют собой совокупность геометрических примитивов: линий, овалов, прямоугольников, дуг и др.

Это файлы, которые хранят в себе алгоритм построения изображения, т.е. состоят либо из описаний примитивов, либо включают в себя набор инструкций и команд для построения примитивов, либо комбинация обоих способов.

Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую, нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация - это набор геометрических примитивов.

Линия - элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом.

В векторной графике объекты создаются путем комбинации различных объектов. По своей сути любое изображение можно разложить на множество простых объектов, как то - контуры, графические примитивы и т.д. Простейший объект состоит из контура (на рисунке изображен красным цветом) и заливки (синий цвет).

Преимущество векторной графики заключается в том, что форму, цвет и пространственное положение составляющих ее объектов можно описывать с помощью математических формул.

Еще одно преимущество - качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах.

Векторное изображение - изображение, сформированное большим числом отрезков коротких прямых, каждый из которых имеет определенное направление, цвет и координаты точки, из которой он исходит, и точки, в которую входит.

В векторном виде хранят информацию системы автоматизированного проектирования, например AutoCAD, программы, которые создают иллюстративную графику, такие как Corel Draw. Плоттеры обрабатывают изображения только в векторных форматах.

Векторный способ кодирования идеально подходит для рисунков, которые легко представить в виде комбинации простейших фигур, например, для технических чертежей.

До 2000 года векторные изображения встречались на Web-страницах довольно редко. Сейчас ситуация стремительно меняется в связи с бурным распространением формата Shockwave Flash фирмы Macromedia. Этот богатый формат можно назвать собранием геометрических абстракций. Он специально разрабатывался для использования в Интернете и способен хранить гипертекстовые ссылки, графику, анимацию и пр.

Формат векторной графики Shockwave Flash - это мощнейший мультимедийный комплект, позволяющий создавать целые фильмы со звуковым сопровождением, причем, фильмы интерактивные, реагирующие на действия пользователя. Flash-проект способен сделать Web-страницу более привлекательной и стильной, а Flash-баннер - затмить обычные анимированные GIF, тем более, что Flash-клипы можно озвучить.

Векторный формат WMF использует графический язык Windows и, можно сказать, является ее родным форматом. Служит для передачи векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой (расширение имени файла.WMF). Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях для передачи "голых" векторов. WMF искажает цвет, не может сохранять ряд параметров, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, не может содержать растровые объекты, не понимается очень многими программами на Macintosh. Из всех графических программ наиболее корректно создавать WMF-файлы может только CorelDRAW.

Особое место среди программ для работы с векторной графикой занимают шрифтовые редакторы.

Одной из разновидностей векторной является трехмерная (3D) графика. В этих файлах вводится еще одна координата, но при этом получается не изображение, а целая сцена с большим количеством нюансов, и, соответственно, большим объемом вычислений. В трехмерной компьютерной графике для создания сложных рисунков могут использоваться такие элементы как сферы, кубы.

Метафайлы

Метафайлы могут хранить информацию о растровых и векторных изображениях и о командах визуализации. В качестве примеров метафайлов можно назвать WMF, CGM, EPS. В числе немногих примеров использования метафайлов в Интернете в первую очередь следует назвать формат PDF (Portable Document Format), предложенный и активно продвигаемый фирмой Adobe.

2. Характеристика форматов графических файлов JPEG, GIF, PNG

Существует множество форматов файлов растровой графики, и каждый из них предусматривает собственный способ кодирования информации об изображении. Перечислим особенности лишь наиболее распространенных форматов.

Формат GIF

Формат GIF (Graphics Interchange Format – формат графического обмена) — предложен фирмой CompuServe в 1987 году в качестве средства обмена растровыми изображениями между платформами и системами и поэтому поддерживается большинством программ, работающих с растровой графикой.

Формат можно считать одним из стандартов де-факто для публикации изображений в сети Интернет.

Информация об изображении в файле стандарта GIF записывается построчно, то есть представляет собой массив описаний строк высотой в один пиксел.

Данный формат оперирует фиксированной, так называемой индексированной палитрой, причем число цветов в этой палитре не превышает 256, т.е. поддерживает изображения, содержащие до 256 цветов (8-битовая палитра).

Палитра - это таблица цветов, которая имеется в графическом файле и содержит все цвета, использованные в изображении.

Количество элементов в таблице цветов самым непосредственным образом влияет на размер файла, содержащего графическое изображение, так как от него зависит количество бит данных, используемых для представления цвета.

Например, если палитра (то есть таблица цветов) содержит только 2 элемента, то в изображении имеется 2 цвета (например, черный и белый либо красный и желтый). При этом для представления цвета каждого пиксела достаточно использовать 1 бит. Если же палитра содержит 256 цветов, для представления цвета пиксела необходимо использовать 8 бит данных.

Дата добавления: 2015-10-02