При использовании растровой графики важным элементом является размер полотна (canvas), цветовое пространство (например, RGB), количество используемых цветов.
Типичным примером растровой графики служат отсканированные фотографии или изображения созданные в графическом редакторе PhotoShop. Применение растровой графики позволяет добиться изображения высочайшего фотореалистичного качества. Но такие файлы очень объемны и трудноредактируемы (каждую точку приходиться подправлять вручную) При изменении размеров качество изображения ухудшается. Так при уменьшении исчезают мелкие детали, а при увеличении картинка превращается в набор пикселей :) При печати растрового изображения или при просмотре его на устройствах, имеющих недостаточную разрешающую способность значительно ухудшается восприятие образа.
Изображение (объект) может быть монохромным (штриховым), черно-белой фотографией
(в градациях серого) и цветным. Любой рисунок можно представить набором мозаичных точек.
Суть принципа точечной графики: если надо закодировать какой-то обект, то
на него "накладываем" сетку и создаем матрицу (таблицу) той же размерности,
заполняя единицами ячейки, наложенные на обект, и нулями вне обекта. Еслиграницы
оригинал-объекта параллельны границам ячеек сетки, получается идеальная
матрица (bitmap) из нулевых и единичных битов, которая представляет закодированное
изображение обекта. Если эту матрицу вывести на экран или принтер или на
диск для хранения, то получим оттиск обекта. Таким образом, с помощью отдельных
блоков можно закодировать обект - известный древний способ рисования по
клеточкам!
рис.1. Качество растрового изображения в зависимости о числа пикселей
матрицы, реализуется редко. Ясно, что, если имеем полносью пустые и полностью
заполненные квадратики - это биты 0 и 1. А если не полностью заполненные
и не полностью пустые? Очевидно, что в общем случае нужно устанновить порог:
Ниже этого порога - нолики? а выше - единицы. Например, если порог меньше
1/2, то 0, если больше, то 1.
Разрешение измеряется в единицах:
ppi (pixel per inch - пиксел на инч (дюйм)) - количество пикселов
на единицу длины в 1 дюйм
dpi (dots per inch - точки на дюйм) - количество точек на единицу
длины в 1 дюйм
1 дюйм = 25,4 мм.
Что такое пиксель?
Пиксель (англ. pixel - picture element - элемент картинки) - неделимый
прямоугольный элемент растровой модели, параметры которого описывают
соответствующий ему участок реального или синтезированного изображения.
Каковы параметры растровых изображений?
Размер - произведение ширины на высоту в пикселях.
Разрешение - количество информации на единицу длины. Измеряется в
ppi (pixels per inch ≈ пиксели на дюйм) и dpi (dots per inch - точки
на дюйм). Имеет смысл только, если известны реальные размеры изображения
или отпечатка.
Модель - способ описания элементов изображения в цифровом виде. Например,
Bitmap, Grayscale, Indexed, RGB, HLS, Lab, CMYK. В WWW используются
модели Grayscale, Indexed, RGB.
Цветовая модель RGB - естественный язык цвета сканнеров, мониторов
и других электронных устройств.
Глубина цвета - количество бит памяти, выделяемых для описания тоновых
или цветовых характеристик каждого пикселя в соответствие с моделью.
Например, 1бит/пикс. (Bitmap, Halftone), 8 бит/пикс. (Grayscale, Indexed),
24 бит/пикс. (RGB).
В файлах растровой графики разных форматов эти характеристики хранятся различными способами.
Поскольку размер изображения хранится в виде отдельной записи, цвета всех видеопикселей рисунка запоминаются как один большой блок данных. Так как растровое представление изображения кораблика достаточно громоздко, рассмотрим как сохраняется в растровом файле простое чёрно-белое изображение (рис. 2).
Рис. 2. В растровом файле сохраняется информация о цвете каждого видеопикселя
На рис. 3 показан результат восстановления изображения по информации, сохранённой в растровом файле, представленном на рис. 2. В изображении, восстановленном по файлу, видеопиксели располагаются согласно размеру изображения; а именно, сначала — первая десятка видеопикселей, в следующей строке — вторая десятка и т. д., в десятой строке — последние десять видеопикселей.
Рис. 3. Растровый рисунок, восстановленный по файлу растровой графики
Легко описать векторное представление рис. 3:Установить 0,3Изображения фотографического качества, полученные с помощью сканеров с высокой разрешающей способностью, часто занимают несколько мегабайт. Например, если размер изображения 1766 х 1528, а количество используемых цветов — 16777216, то объём растрового файла составляет около 8 Мб (информация о цвете видеопикселей в файле занимает 1766 х 1528 х 24 / 8 / 1024 / 1024 Мб).
Линия к 3, 0
Линия к 5, 0
Линия к 8, 3
Линия к 8, 5
Линия к 5, 8
Линия к 3, 8
Линия к 0, 5
Линия к 0, 3.
Решением проблемы хранения растровых изображений является сжатие, т. е. уменьшение размера файла за счёт изменения способа организации данных. Никому пока не удалось даже приблизиться к созданию идеального алгоритма сжатия. Каждый алгоритм хорошо сжимает только данные вполне определённой структуры.
Методы сжатия делятся на две категории:
• сжатие файла с помощью программ — архиваторов;В первом случае специальная программа считывает исходный файл, применяет к нему некоторый сжимающий алгоритм (архивирует) и создаёт новый файл. Выигрыш в размере нового файла может быть значительным. Однако этот файл не может быть использован ни одной программой до тех пор, пока он не будет преобразован в исходное состояние (разархивирован). Поэтому такое сжатие применимо только для длительного хранения и пересылки данных, но для повседневной работы оно неудобно. В системах DOS и WINDOWS наиболее популярными программами сжатия файлов являются ZIP, ARJ, RAR и другие.
• сжатие, алгоритм которого включён в формат файла.
Если же алгоритм сжатия включён в формат файла, то соответствующие программы чтения правильно интерпретируют сжатые данные. Таким образом, такой вид сжатия очень удобен для постоянной работы с графическими файлами большого размера. Например, пусть в CorelDRAW получен рисунок, который нужно разместить в документе, созданном в программе Adobe PhotoShop. TIFF — один из растровых форматов, с которыми может работатьAdobe PhotoShop. При формировании файла формата TIFF выполняется сжатие графических данных. Именно это обстоятельство учитывается соответствующей программой чтения. Поэтому для достижения поставленной цели можно поступить следующим образом:
• сохранить рисунок, созданный в CorelDRAW, в файле формата TIFF;
• импортировать этот файл в программу Adobe PhotoShop.
Методы сжатия графических данных
При сжатии методом RLE (Run — Length Encoding) последовательность повторяющихся величин (в нашем случае — набор бит для представления видеопикселя ) заменяется парой — повторяющейся величиной и числом её повторений.Метод сжатия RLE включается в некоторые графические форматы, например, в формат PCX .
Программа сжатия файла может сначала записывать количество видеопикселей, а затем их цвет или наоборот. Поэтому возможна такая ситуация, когда программа, считывающая файл, ожидает появления данных в ином порядке, чем программа, сохраняющая этот файл на диске. Если при попытке открыть файл, сжатый методом RLE, появляется сообщение об ошибке или полностью искажённое изображение, нужно считать этот файл с помощью другой программы или преобразовать его в иной формат.
Сжатие методом RLE наиболее эффективно для изображений, которые содержат большие области однотонной закраски, и наименее эффективно — для отсканированных фотографий, так как в них нет длинных последовательностей одинаковых видеопикселей .
Метод сжатия LZW (назван так по первым буквам его разработчиков Lempel, Ziv, Welch ) основан на поиске повторяющихся узоров в изображении. Сильно насыщенные узорами рисунки могут сжиматься до 0,1 их первоначального размера. Метод сжатия LZW применяется для файлов форматов TIFF и GIF; при этом данные формата GIF сжимаются всегда, а в случае формата TIFF право выбора возможности сжатия предоставляется пользователю. Существуют варианты формата TIFF, которые используют другие методы сжатия. Из-за различных схем сжатия некоторые версии формата TIFF могут оказаться несовместимыми друг с другом. Это означает, что возможна ситуация, когда файл в формате TIFF не может быть прочитан в некоторой графической программе, хотя она должна «понимать» этот формат. Другими словами, не все форматы TIFF одинаковы. Но, несмотря на эту проблему, TIFF является одним из самых популярных растровых форматов в настоящее время.
 |  |
Хорошо сжимаемое изображение | Плохо сжимаемое изображение |
Рис. 4. Сжатие методом RLE
Метод сжатия JPEG обеспечивает высокий коэффициент сжатия для рисунков фотографического качества. Формат файла JPEG , использующий этот метод сжатия, разработан объединенной группой экспертов по фотографии (Joint Photographic Experts Group ). Сжатие по методу JPEG сильно уменьшает размер файла с растровым рисунком (возможен коэффициент сжатия 100 : 1). Высокий коэффициент сжатия достигается за счет сжатия с потерями, при котором в результирующем файле теряется часть исходной информации. Метод JPEG использует тот факт, что человеческий глаз очень чувствителен к изменению яркости, но изменения цвета он замечает хуже. Поэтому при сжатии этим методом запоминается больше информации о разнице между яркостями видеопикселей и меньше — о разнице между их цветами. Так как вероятность заметить минимальные различия в цвете соседних пикселей мала, изображение после восстановления выглядит почти неизменным. Пользователю предоставляется возможность контролировать уровень потерь, указывая степень сжатия. Благодаря этому, можно выбрать наиболее подходящий режим обработки каждого изображения: возможность задания коэффициента сжатия позволяет сделать выбор между качеством изображения и экономией памяти. Если сохраняемое изображение — фотография, предназначенная для высокохудожественного издания , то ни о каких потерях не может быть и речи, так как рисунок должен быть воспроизведён как можно точнее. Если же изображение — фотография, которая будет размещена на поздравительной открытке, то потеря части исходной информации не имеет большого значения. Эксперимент поможет определить наиболее допустимый уровень потерь для каждого изображения.Информация о методах сжатия, используемых в растровых форматах файлов, приведена в таблице 2.
Растровые форматы графических файлов
Таблица 2
Название формата | Программы, которые могут открывать файлы | Метод сжатия |
| BMP Windows Device Independent Bitmap | Все программы WINDOWS, которые используют растровую графику | RLE для 16- и 256- цветных изображений (по желанию) |
| PCX Z - Soft PaintBrush | Почти все графические приложения для PC | RLE (всегда) |
| GIF Graphic Interchange Format | Почти все растровые редакторы; большинство издательских пакетов; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты | LZW (всегда) |
| TIFF Tagged Image File Format | Большинство растровых редакторов и настольных издательских систем; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты | LZW (по желанию) и др. |
| TGA TrueVision Targa | Программы редактирования растровой графики | RLE (по желанию) |
| IMG Digital Research GEM Bitmap | Некоторые настольные издательские системы и редакторы изображений WINDOWS | RLE (всегда) |
| JPEG Joint Photographic Experts Group | Последние версии программ редактирования растровой графики; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты | JPEG (можно выбрать степень сжатия) |
О сохранении изображений в собственных и «чужих» форматах
Как правило, графические программы используют свои собственные форматы для сохранения изображений во внешней памяти. Собственный файловый формат — частный и наиболее эффективный формат для хранения файлов отдельного графического приложения. Например, «родной» формат CorelDRAW — CDR , Adobe PhotoShop — PSD, Fractal Design Painter — RIFF, Paint (стандартная программа WINDOWS ) — BMP. При сохранении изображения в файле всегда нужно указывать тип формата. На рис. 5 показано диалоговое окно (Ехроrt \Экспорт), используемое в программе CorelDRAW.
Кроме того, для каждого «чужого» графического формата открываются дополнительные диалоговые окна, с помощью которых пользователь устанавливает параметры формата (количество используемых цветов, необходимость сжатия — для BMP и TIFF, коэффициент сжатия — для JPEG и др.).
Рис. 5. Диалоговое окно для сохранения в CorelDRAW изображения в формате JPEG
Преобразование файлов из одного формата в другой
Необходимость преобразования графических файлов из одного формата в другой может возникнуть по разным причинам:• программа, с которой работает пользователь, не воспринимает формат его файла;
• данные, которые надо передать другому пользователю, должны быть представлены в специальном формате.
Преобразование файлов из растрового формата в векторный
Существуют два способа преобразования файлов из растрового формата в векторный :1) преобразование растрового файла в растровый объект векторного изображения;Первый способ используется в программе CorelDRAW, которая, как правило, успешно импортирует файлы различных растровых форматов. К примеру, если растровая картинка содержит 16 миллионов цветов, CorelDRAWпокажет изображение, приближенное по качеству к телевизионному. Однако, импортируемый растровый объект может становиться довольно большим даже в том случае, если исходный файл невелик. В файлах растровых форматов информация хранится достаточно эффективно, так как часто используются методы сжатия. Векторные форматы такой способностью не обладают. Поэтому растровый объект, хранящийся в векторном файле, может значительно превосходить по размерам исходный растровый файл.
2) трассировка растрового изображения для создания векторного объекта.
Особенность второго способа преобразования растрового изображения в векторное заключается в следующем. Программа трассировки растровых изображений (например, CorelTRACE) ищет группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создает соответствующие им векторные объекты. После трассировки векторизованные рисунки можно редактировать как угодно. На рис. 6 показано растровое изображение, которое хорошо преобразуется в векторное. Дело в том, что растровые рисунки, имеющие четко выраженные границы между группами пикселей одинакового цвета, хорошо переводятся в векторные. В то же время результат трассировки растрового изображения фотографического качества со сложными цветовыми переходами выглядит хуже оригинала.
 |  |
Исходный растровый рисунок | Векторизованный рисунок |
Рис. 6. Растровый рисунок с четкими границами, преобразованный в векторный формат
Преобразование файлов одного векторного формата в другой
Векторные форматы содержат описания линий, дуг, закрашенных полей, текста и т. д. В различных векторных форматах эти объекты описываются по-разному. Когда программа пытается преобразовать один векторный формат в другой, она действует подобно обычному переводчику, а именно:• считывает описания объектов на одном векторном языке,
• пытается перевести их на язык нового формата.
 |  |
Исходное растровыое изображение | Векторизованное изображение |
Рис. 7. Растровое изображение фотографического качества, преобразованное в векторный формат
Если программа-переводчик считает описание объекта, для которого в новом формате нет точного соответствия, этот объект может быть либо описан похожими командами нового языка, либо не описан вообще. Таким образом, некоторые части рисунка могут исказиться или исчезнуть. Всё зависит от сложности исходного изображения. На рис. 8 представлен один из возможных результатов преобразования файла из одного векторного формата в другие. Исходный рисунок создан в программе CorelDRAW ! и состоит из следующих элементов: импортированная растровая картинка в формате JPEG , рамка вокруг растровой картинки, текст, прямоугольник с конической заливкой.При преобразовании рисунка 8а в формат CGM сохранились все исходные элементы (рис. 8 6 ). Формат DXF проигнорировал растровую картинку, исказил контур вокруг нее, коническую заливку, а также увеличил размер шрифта. Дело в том, что этот формат предназначен для конструкторских разработок и, следовательно, в нём отсутствуют команды для описания различных художественных эффектов.
 |  |  |
а) Исходное изображение в формате CDR | б) Результат преобразования в векторный форамат CGM | в) Результат преобразования в векторный форамат DXF |
Рис. 8. Результаты преобразования одного векторного формата в другой
Преобразование файлов из векторного формата в растровый
Преобразование изображений из векторного формата в растровый (этот процесс часто называют растрированием векторного изображения) встречается очень часто. Прежде, чем разместить рисованную (векторную) картинку на фотографии, её необходимо экспортировать в растровый формат. Например, изображение окна на рис. 9 было отсканировано и сохранено в файле формата JPEG. Рисунок утёнка создан в векторной программе CorelDRAW и затем экспортирован в файл формата TIFF. Монтаж двух растровых изображений выполнен в программе Adobe PhotoShop.
Рис. 9. Рисованная картинка, вставленная в фотографию
Каждый раз, когда векторный рисунок направляется на устройство вывода (в частности, монитор или принтер), он подвергается растрированию — преобразованию в набор видеопикселей или точек.При экспорте векторных файлов в растровый формат может быть потеряна информация, связанная с цветом исходного изображения. Это объясняется тем, что в ряде растровых форматов количество цветов ограничено (например, формат GIF использует не более 256 цветов).
Преобразование файлов одного растрового формата в другой
Этот вид преобразования обычно самый простой и заключается в чтении информации из исходного файла и записи ее в новом файле, где данные о размере изображения, битовой глубине и цвете каждого видеопикселя хранятся другим способом. Если старый формат использует больше цветов, чем новый, то возможна потеря информации. Преобразование файла с 24-битовым цветом (16777216 цветов) в файл с 8-битовым цветом (256 цветов) требует изменения цвета почти каждого пикселя. В простейшем случае это делается так: для каждого пикселя исходного файла ищется наиболее близкий к нему цвет из нового ограниченного набора цветов. При таком способе возможны нежелательные эффекты, когда часть рисунка, содержащая большое количество элементов, оказывается закрашенной одним цветом или когда плавные переходы цвета становятся резкими. На рис. 10 показано, к каким результатам может привести уменьшение количества цветов изображения.
 |  |
исходное изображение | результат преобразования в новый формат с меньшим количеством цветов |
Рис. 10. При уменьшении количества цветов появляются дефекты в изображении
Для преобразования файлов из одного формата в другой используются специальные программы — преобразователи (конверторы) форматов. Однако большинство графических программ (CorelDRAW, Adobe Illustrator, Adobe PhotoShop и др.) могут читать и создавать файлы различных форматов, т. е. являются преобразователями форматов.Достоинства растровой графики:
1. Каждый пиксел независим друг от друга.
2. Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной
информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений
(к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические
планшеты).
3. Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман
или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную
глубину и нерезкость, размытость и т.д.)
4. Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений,
являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом
редакторе создано то или иное изображение.
5. Можно использовать в Web-дизайне :)
Недостатки растровой графики:
1. Объём файла точечной графики одназначно определяется произведением площади
изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой
размерности). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии:
белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или сцена рок-концерта
с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет
практически одинаковым.
2. При попытке слегка повернуть на небольшой угол изображение, например,
с чёткими тонкими вертикальными линиями, чёткие линии превращаются в чёткие
"ступеньки" (это означает, что при любых трансформациях: поворотах, наклонах
и т.д. в точечнной графике невозможно обойтись без искажений).
3. Невозможность увеличения изображений для рассмотрения деталей. Поскольку
изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только
к тому, что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей
при увеличении растрового изображения рассмотреть не удаётся. Более того,
увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой
(пикселизация).
Растровые форматы
GIF
В 1987 году специалисты из фирмы CompuServe поднатужились и явили миру новый
формат для хранения изображений в режиме индексированных цвето. Формат GIF
(Graphics Interchange Format) создан крупнейшей сетевой службой CompuServe
(ныне подразделение AOL, America OnLine) специально для передачи растровых
изображений в глобальных сетях. В 1989 году формат был модифицирован, и
его новая версия получила название gif89a. Gif ориентирован в первую очередь
на хранение изображений в режиме индексированных цветов (не более 256),
также поддерживает компрессию без потерь LZW. Но главная соковыжималка для
картинок в формате gif ≈ это, все таки, приведение их к меньшему числу цветов.
Само собой, что такое пройдет без последствий лишь на картинках с изначально
небольшим количеством цветов: рисованной графике, элементах оформления,
маленьких надписях (кстати, для хорошего сглаживания надписи классическим
шрифтом на однородном фоне достаточно от 7 до 11 цветов в зависимости от
кегля).
Используется только по своему первоначальному предназначению - в интернете,
поскольку поддерживает только индексированные изображения. Не поддерживает
дополнительных каналов, обтравочных контуров, цветовых профилей. Версия
GIF 89a позволяет сохранять в одном файле несколько индексированных изображений.
Браузеры способны демонстрировать все эти изображения по очереди, получая
в результате несложную анимацию. В файле анимации хранятся не только кадры
анимации, но и параметры ее демонстрации. GIF анимация в силу своей простоты
наиболее распространена в интернете. Кроме того, один из цветов в палитре
индексированного изображения можно объявлять прозрачным. В браузере сквозь
участки этого цвета будет виден фон страницы.
Настраиваемая палитра (не более 256 цветов), задаваемая прозрачность одного
из цветов, возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала
выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. - это позволяет судить об
изображении до его полной загрузки). Способен содержать несколько кадров
в одном файле с последующей последовательной демонстрацией (т.н. "анимированный
GIF"). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры
неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество
точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием
ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными
по горизонтали однотонными объектами. К сожалению, с 1995 года разработчик
GIF компания Compuserve сделала платным любое его использование в программных
продуктах (кроме бесплатного ПО). Это приводит к постепенному вытеснению
этого популярного формата из Интернет. Можно сказать, что на поверхности
его держит только способность содержать анимацию. Она используется для создания
рекламных баннеров.
JPEG
Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) впервые реализовал новый
принцип сжатия с потерями информации. Он основан на удалении из изображения
той части информации, которая слабо воспринимается человеческим глазом.
Лишенное избыточной информации изображение занимает гораздо меньше места,
чем исходное. Степень сжатия, а следовательно и количество удаляемой информации,
плавно регулируется. Низкие степени сжатия дают лучшее качество изображения,
а высокие могут существенно его ухудшить. Наиболее широко JPEG используется
при создании изображений для электронного распространения на компакт дисках
или в интернете. Компактность файлов JPEG делает этот формат незаменимым
в тех случаях, когда размер файлов критичен, например при их передачи по
каналам связи. В полиграфии использовать его не рекомендуется, хотя формат
допускает хранение цветовых профилей и контуров обтравки. JPEG поддерживает
полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK. Не поддерживаются
дополнительные цветовые альфа-каналы. Используйте формат JPEG только для
хранения фотографических изображений. на рисунках с четкими границами и
большими заливочными областями сильно проявляются дефекты сжатия. Особенно
характерно проявление грязи вокруг темных линий на светлом фоне и видимых
квадратных областей. Последний дефект связан с тем , сто алгоритм сжатия
обрабатывает изображения квадратными блоками со стороной 8 пикселов.
Миллионы цветов и оттенков, палитра ненастраиваемая, предназначен для представления
сложных фотоизображений. Разновидность progressive JPEG позволяет сохранять
изображения с выводом за указанное количество шагов (от 3 до 5 в Photoshop'e)
- сначала с маленьким разрешением (плохим качеством), на следующих этапах
первичное изображение перерисовывается все более качественной картинкой.
Анимация или прозрачный цвет форматом не поддерживаются. Уменьшение размера
файла достигается сложным математическим алгоритмом удаления информации
- заказываемое качество ниже - коэффициент сжатия больше, файл меньше. Главное,
подобрать максимальное сжатие при минимальной потере качества. Кроме коэффициента
сжатия еще приходится делать выбор между типами формата - стандартый, оптимизированный
или прогрессивный. Наиболее подходящий формат для размещения в Интернете
полноцветных изображений. Вероятно, до появления мощных алгоритмов сжатия
изображения без потери качества останется ведущим форматом для представления
фотографий в Web. Плохо, что качество теряется при каждом последующем сохранении.
Существует три подформата jpg: обычный, optimized (файлы несколько меньше,
но не поддерживаются старыми программами) и Progressive (чересстрочное отображение,
аналог interlaced в gif). Некоторые приложения позволяют хранить изображение
в jpg в режиме CMYK и даже включать в файл обтравочные контуры. Однако,
использовать jpg для полиграфических нужд категорически не рекомендуется
из-за взаимодействия регулярной структуры блоков 8х8 пикселей, получающихся
в результате компрессии, с не менее регулярной структурой типографского
растра, что в итоге приводит к образованию муара. Из долговременного пользования
этим безусловно полезным форматом можно извлечь две вещи. Во-первых, не
стоит сохранять в нем все что попало, а только крупные фотографии с большим
количеством плавных цветовых переходов. А, во-вторых, ни в коем случае не
стоит сохранять одно и то же изображение в jpg больше одного раза: слишком
заметными оказываются деструктивные изменения картинки от повторного использования
компрессии.
BMP
Растровый формат BMP (BitMap), созданный Microsoft, ориентирован на применение
в операционной системе windows. Он используется для представления растровых
изображений в ресурсах программ. Поддерживаются только изображения в модели
RGB с глубиной цвета до 24 бит. Не поддерживаются дополнительные цветовые
и альфа-каналы, контуры обтравки, управление цветом. В принципе формат предполагает
использование простейшего алгоритма сжатия (Run Length Encoding, RLE) без
потерь информации, но этот вариант используется редко из-за потенциальных
проблем несовместимости.
WBMP
Последняя версия Photoshop 7 в модуле Save for Web умеет сохранять картинки
в формате Wireless Bitmap (WBMP), специально оптимизированном для сотовых
телефонов, смартфонов, карманных компьютеров и прочих мобильных устройств.
Описание этого формата вместе с языком разметки WML (Wireless Markup Language)
включено в спецификацию WAP (Wireless Application Protocol). Кроме Photoshop
создавать изображения WBMP способна также Macromedia Fireworks 4 и выше.
Формат поддерживает только два цвета, но можно имитировать больше с помощью
разброса пикселей (dithering). Теоретически файлы WBMP могут содержать анимацию.
Сжатие не поддерживается, что очень удивительно, так как на практике графический
файл для WAP не может быть больше 1461 байт (это ограничение связано с небольшим
объемом памяти сотовых телефонов). Из-за скромного разрешения дисплеев мобильных
устройств безопасный размер файлов ограничено 90х24 пикселями. Помимо вышеперечисленных
недостатков WBMP еще довольно сыроват: лишь немногие устройства способны
отображать графику в этом формате.
PCX
Формат PCX (PC eXchange) - один из первых растровых форматов, созданных
фирмой ZSoft для программы PC Paintbrush. Поддерживает монохромные, индексированные
и полноцветные изображения модели RGB. Не поддерживаются дополнительные
цветовые и альфа-канлалы, контуры обтравки, управление цветом. Формат предполагает
использование простейшего алгоритма сжатия (Run Length Encoding, RLE) без
потерь информации. Ныне имеет преимущественно историческое значение. Свою
пальму первенства по примитивизму когда-то взрастил и формат pcx: он почти
так же прост внутри, как и bmp. Возможности у этого формата такие же, как
и у bmp, только поддержка OS/2 отсутствует. Зато pcx можно посмотреть большинством
программ под DOS, в том числе внутренним просмотрщиком Norton Commander.
PCD
Формат PCD (Photo CD) был разработан фирмой Kodak для хранения сканированных
фотографических изображений. Сканирование выполняется на специальной аппаратуре
(рабочих станциях Kodak, PIW), а его результат записывается на компакт-диск
особого формата, Kodak Photo CD. Его можно просматривать с помощью промышленных
видеоплееров и игровых приставок на обычном телевизоре. На практике Photo
CD чаще применяются в издательских технологиях как источник изображений.
Большинство производителей библиотек фотоснимков используют именно этот
формат на своих компакт-дисках. Формат PCD имеет ряд полезных особенностей,
делающих эту его область применения превалирующей. Файл PCD содержит изображение
сразу в нескольких фиксированных разрешениях. Базовое (Base) разрешение,
512x768 пикселов, используется для просмотра на телевизорах NTSC и PAL.
Кроме него имеются пониженные разрешения Base4, Base16 и более высокие 4Base,
16Base и 64Base. Последнее разрешение, 64Base, равное 4096x6144 пикселов,
есть только на дисках стандарта Pro Master. Любопытно, что наличие в одном
файле шести вариантов одного изображения не увеличивает его размер. Дело
в том, что копии высокого разрешения представлены в виде разностей с базовым.
Таким образом удается избежать дублирования графической информации. Изображения
на Photo CD представлены в особой цветовой модели YCC, разработанной специалистами
Kodak и во многом аналогичной модели Lab. YCC тоже имеет три базовых компонента,
яркостный и два хроматических. Поскольку глаз более чувствителен к яркостям,
чем к цвету, половина цветовой информации отбрасывается при сканировании:
на каждые два пиксела приходится только одно значение хроматических компонентов.
Благодаря этому удается сократить объем графических данных и размер PCD-файла.
Для дальнейшего уменьшения размеров файла используется обычная схема сжатия
без потерь качества LZW. Существуют несколько форматов Photo CD. Формат
Master Photo CD содержит изображения, сканированные с обычной фотопленки
формата 35 мм. Максимальное разрешение для этого типа 16 Base. Профессиональным
фотографам адресован формат Master Pro Photo CD, для которого используется
пленка большего формата (120 мм и 4x5 дюймов). Для полиграфических приложений
предназначен формат Print Photo CD. Оригинал сканируется профессиональными
сканерами (Crosfield, Linotype, Scitex) и сохраняется с несжатым разрешением
64 Base. Формат Catalog Photo CD позволяет разместить на одном диске до
4500 изображений с базовым разрешением. И наконец, на мультимедийные приложения
ориентирован формат Portfolio PhotoCD. На компакт-диске такого формата можно
разместить до 800 изображений, а также звук, интерактивные сценарии и т.
п.
TIF, TIFF
Формат TIFF (Tagged Image File Format) создан обьединенными силами таких
гигантов, как Aldus, Microsoft и Next специально для хранения сканированных
изображений. Исключительная гибкость формата сделала его действительно универсальным.
ТIFF - один из самых древних форматов в мире микрокомпьютеров, на сегодняшний
день он является самым гибким, универсальным и активно развивающимся. В
нем можно хранить графику в любом режиме: от битового и индексированных
цветов до Lab, CMYK и RGB (кроме дуплексов и многоканальных документов).
Хотя с момента его создания прошло уже много времени, TIFF до сих пор является
основным форматом, используемым для хранения сканированных изображений и
размещения их в издательских системах и программах иллюстрирования. Версии
формата существуют на всех компьютерных платформах, что делает его исключительно
удобным для переноса растровых изображений между ними. TIFF поддерживает
монохромные, индексированные, полутоновые и полноцветные изображения в моделях
RGB и CMYK с 8- и 16-битными каналами. Он позволяет хранить обтравочные
контуры, калибровочную информацию, параметры печати. Допускается использование
любого количества дополнительных альфа-каналов. Дополнительные цветовые
каналы не поддерживаются. Большим достоинством формата остается поддержка
практически любого алгоритма сжатия. Наиболее распространенным является
сжатие без потерь информации по алгоритму LZW (Lempel Ziv Welch), обеспечивающему
очень высокую степень компрессии. Кстати, этот же алгоритм используется
многочисленными программами сжатия общего назначения, поддерживающими формат
ZIP.
PSD
Формат PSD (PhotoShop Document) - это собственный формат программы Adobe
Photoshop. Единственный формат, поддерживающий все возможности программы.
Предпочтителен для хранения промежуточных результатов редактирования изображений,
так как сохраняет их послойную структуру. Все последние версии продуктов
фирмы Adobe Systems поддерживают этот формат и позволяют импортировать файлы
Photoshop непосредственно. К недостаткам формата PSD можно отнести недостаточную
совместимость с другими распространенными приложениями и отсутствие возможности
сжатия.
Поддерживаются все цветовые модели и любая глубина цвета от бело-черного
до true color, сжатие без потерь. Начиная с версии 3.0 Adobe добавила поддержку
слоев и контуров, поэтому формат версии 2.5 и ранее выделяется в отдельный
подформат. Для совместимости с ним в более поздних версиях Photoshop имеется
возможность включить режим добавления в файл одного базового слоя, в котором
слиты все слои. Такие файлы свободно читаются большинством популярных просмотрщиков,
импортируются в другие графические редакторы и программы для 3D моделирования.
FLM
FLM (Filmstrip) - собственный формат Adobe Premier, программы редактирования
видеоинформации и создания презентаций.
IFF
Формат IFF (Amiga Interchange File Format) используется на компьютерах Commodore
Amiga с программно-аппаратным комплексом Video Toaster. Он ориентирован
на создание и обработку высококачественных видеоматериалов в реальном времени.
Поддерживается также некоторыми программами рисования на платформе Windows,
например Deluxe Paint фирмы Electronic Arts. Формат IFF поддерживает все
типы изображений, за исключением многоканальных и полноцветных CMYK. Обтравочные
контуры, цветовые профили и альфа-каналы не поддерживаются.
PXR
Формат PXR (Pixar) предназначен для обмена со специализированными графическими
станциями Pixar, ориентированными на трехмерное моделирование и анимацию.
Поддерживаются только полутоновые и полноцветные RGB изображения с единственным
альфа каналом.
PNG
На сегодня самый прогрессивный формат графики для Сети - это png (Portable
Network Graphics, читается "пинг"). Этот луч света и уникальное
решение кучи головной боли, он позволяет создавать "зоны прозрачности" как
.gif, но в довесок может быть и полупрозрачным (сквозь него может просвечивать
фон), был, по сути, выпадом независимых групп и консорциумов в сторону безмерно
обнаглевшей компании Ulead, которая в 1995 году "прихватизировала"
народный алгоритм сжатия без потерь LZW . Вместо последнего в формате png
используется алгоритм Deflate, дающий, кстати, несколько лучшие результаты,
чем LZW . Изначально призванный заменить морально устаревший gif на искусственных
ландшафтах Сети, png предлагает целый ряд новых возможностей, недостаток
которых в gif не раз делал его объектом бессильных ругательств.
Это достаточно "молодой" формат для Web-графики, конкурирующий с GIF. Все
последние версии браузеров поддерживают его без специальных подключаемых
модулей. Формат поддерживает полутоновые и полноцветные RGB-изображения
с единственным альфа-каналом, а также индексированные и монохромные изображения
без альфа-каналов. Альфа-канал служит маской прозрачности. Таким образом,
формат PNG - единственный из распространенных в Интернете форматов, позволяющий
получать полноцветные изображения с прозрачным фоном. В формате PNG использован
мощный алгоритм сжатия без потерь информации, основанный на популярном LZW-сжатии.
Будучи ориентированным на Web, формат PNG не поддерживает многоканальных
изображений, цветовых профилей и контуров обтравки.
Существует два подформата: PNG8 и PNG24, цифры означают максимальную
глубину цвета, возможную в подформате. В PNG24 наконец-то была реализована
поддержка 256 градаций прозрачности за счет дополнительного альфа-канала
с 256 градациями серого. С помощью этой функции, например, полупрозрачный
логотип может выглядеть одинаково на абсолютно любом фоне. К тому же png
нашпигован такими полезными возможностями, как двумерный interlacing (т.е.
изображение проявляется постепенно не только по строкам, но и по столбцам)
и встроенная гамма-коррекция, позволяющая сохранять изображения, яркость
которых одинакова как на PC, так и на компьютерах Mac, Sun и Silicon Graphics.
Загорелись? Я тоже. Давайте остывать вместе. Ни одна из полезных функций
не поддерживается ни одним из существующих браузеров. PNG8 - малораспространен
из-за слабой рекламы, создавался специально для Интернета как замена первых
двух форматов и благодаря патентной политике Compuserve постепенно вытесняет
GIF. Позволяет выбирать палитру сохранения - серые полутона, 256 цветов,
true color (истинные цвета). В зависимости от свойств изображения действительно
иногда предпочтительнее GIF-a. Позволяет использовать "прозрачный"
цвет, но, в отличие от GIF-a таких цветов может быть до 256. В отличие от
GIF сжатие без потери качества производится и по горизонтали и по вертикали
(алгоритм собственный, параметры тоже ненастраиваемые). Не поддерживает
анимацию.
Почему же такой замечательный и удобный формат не получил распространения?
Дело в том что наша "самя любимая" фирма Microsoft сочла этот формат неперспективным
на основании того, что разработан он не ими.
SCT
Формат SCT (Scitex Continuous Tone) используется сканерами, фотонаборными
автоматами и графическими станциями Scitex для получения высококачественной
полиграфической продукции. Особый формат используется патентованным растеризатором
Scitex. Он поддерживает полутоновые и полноцветные изображения в моделях
RGB и CMYK без альфа-каналов. Обтравочные контуры и цветовые профили не
поддерживаются.
Scitex используется исключительно на этапе растрирования смеси из векторных
и растровых данных в одну битовую карту, предназначенную для high-end фотонаборных
автоматов фирмы Scitex - она то и сохраняется в этом формате. Можно не доверять
растрирование файла сервисному бюро, а самому сохранить макет в формате
Scitex. Он не поддерживает никаких алгоритмов сжатия.
PCT/PICT
Pict (Macintosh QuickDraw Picture Format) - это внутренний формат операционной
системы Mac, аналог bmp. Он способен нести в себе растровую и векторную
информацию, текст и даже звук. Такая потрясающая гибкость формата лишний
раз подтверждает эффективность использования Mac при работе с мультимедиа.
Изображение может храниться как в RGB, так и в CMYK, причем глубина цвета
варьируется от индексированных цветов до true color; реализован алгоритм
компрессии без потерь RLE. Формат pict открывается всеми приложениями, разработанными
для Mac (QuickTime, Photoshop, etc.)
RAW
Замечательный контраст с предыдущим форматом составляет формат raw. Он не
поддерживает ничего. То есть совсем. Не хранятся даже данные о количестве
каналов, глубине цвета и разрешении, так что во время открытия вам придется
вводить эти параметры вручную, по памяти. Изображение хранится просто как
поток пикселей с фиксированным заголовком, куда можно впоследствии поместить
любую текстовую информацию. Кстати, размер этого заголовка в байтах вам
тоже придется указывать при открытии картинки в этом формате. Архаизм? Нет!
Просто претензия на полную мультиплатформенность и совместимость со всеми
программами. Претензия, к слову сказать, неудачная: далеко не каждый графический
редактор или просмотрщик поддерживает raw. Простота, доведенная в погоне
за совместимостью до полного маразма.
TGA
Довольно старый формат TGA (Targa) создан специально для работы с графическим
акселератором TrueVision. Этот акселератор широко используется приложениями
на платформе DOS. Формат поддерживает 24-битное и 32-битные RGB изображения
с одним альфа-каналом, а также полутоновые, индексированные и 16-битные
RGB изображения без альфа-каналов. Обтравочные контуры и цветовые профили
не поддерживаются. Также пользуется уважением среди программ DOS формат
targa (Truevision Targa Image File). Он поддерживает глубину цвета от 8
до 32 бит на пиксель и использует алгоритм компрессии без потерь RLE . Файлы
формата targa часто применялись DOS версией 3DStudio Max для хранения текстур.
FPX
Еще один формат, не ставший популярным ввиду слабой маркетинговой поддержки
- это FlashPix. Он был разработан фирмой Kodak, известной по формату PhotoCD
своими попытками загнать в один файл несколько копий одного и того же изображения
с разными разрешениями. FlashPix не стал исключением из фирменного правила
и тоже поддерживает несколько копий с разным разрешением в одном файле.
Веб-дизайнер, никогда не сталкивавшийся с файлами полиграфического качества,
возможно спросит о смысле такого расточительного расходования дискового
пространства. Он есть. Дело в том, что в полиграфии нередко работают с изображениями,
занимающими десятки и даже сотни мегабайт. Их приведение к нужному размеру
занимает гораздо больше времени, чем просто считывание копии с нужным разрешением,
а размер файлов в предпечатной подготовке роли не играет. FlashPix также
обладает встроенной системой защиты изображений с помощью водяных знаков.
Формат достаточно редкий, и немногие программы умеют с ним работать.
PXR
Для рядового пользователя Pixar - всего лишь музейная редкость. Это и понятно:
он применяется исключительно на high-end графических станциях Pixar, предназначенных
для профессиональной трехмерной анимации. Его возможности невелики: отсутствие
компрессии, поддержка лишь модели RGB и градаций серого и одного альфа-канала.
ICO
ICO - формат мелких картинок (иконок) в WWW. Картинки используются броузерами
для маркировки Web-проектов в строке URL и в избранном. Поддерживается и
используется программками для создания иконок типа IconXP.
FLA - внутренний формат программы для создания интерактивной анимации
Flash
SWF - формат публикации Flash для отображения на разных платформах.
Таблица файлов и расширений в ратровой графике
Начало статьи Небольшой ликбез по графическим форматам - 1. Векторная графика.
Читайте в следующих статьях:
Редакторы векторной графики и анимации:
Macromedia Freehand, Macromedia Flash, Adobe Illustrator, Adobe Streamline,
CorelDRAW, Corel Xara и др.
Редакторы растровой графики и анимации:
Adobe Photoshop, Adobe ImageReady, PaintShop Pro, Animation Shop, PhotoPaint,
Painter, Image 2000, LViev Pro, Microsoft PhotoDRAW, Microsoft Photo Editor,
Microsoft Paint и др.
Редакторы 3D графики и анимации:
3D Studio MAX, Zbrush, SketchUp, Xara 3D, CorelDream 3D, trueSpace, Bryce, World Construction Set, Piasma, 3D VIZ, Organica, Maya и др.
Пост подготовлен по материалам из разных источников, в частности: wikipedia: МКЖТ: RosDesign.com, Мой компас.
Комментариев нет:
Отправить комментарий