Podręcznik elektroniczny do kursu „Zaawansowane szkolenia dla menedżerów, specjalistów i nauczycieli akademickich z zakresu ICT”. Grafika rastrowa Główne cechy grafiki rastrowej

Grafika rastrowa

Jednostka minimalna grafika rastrowa to piksel (punkt). Obrazy rastrowe przypominają kartkę papieru w kratkę, na której każda komórka jest zamalowana jakimś kolorem, tworząc wspólnie wzór (bitmapę). Główne cechy grafiki rastrowej to głębia koloru I pozwolenie.

Głębia koloru.

Głębia kolorów to liczba bitów przydzielonych do kodowania kolorów.

W zależności od tego, ile bitów przydzielono kolorowi każdego piksela, można zakodować inną liczbę kolorów. Zatem głębia kolorów pozwala określić, co maksymalna ilość kolory mogą być realizowane na obrazie. Na przykład, jeśli głębia kolorów wynosi 24 bity, obraz może zawierać do 16,8 miliona różnych kolorów i odcieni (tj. 2 24 ≈ 16,8 miliona). Oczywiście, im więcej kolorów jest używanych do elektronicznego przedstawienia obrazu, tym dokładniejsze są informacje o kolorze każdego z jego punktów (tj. o jego oddawania barw).

Pozwolenie.

Rozdzielczość to liczba pikseli na jednostkę długości, której gęstość określa jakość obrazu (wyświetlanie kolorów i szczegółów obrazu). Najczęściej stosowaną jednostką długości jest cal, ale czasami można zastosować milimetry. Rozdzielczość obrazu mierzona jest w dpi (punktach na cal).

Im wyższa rozdzielczość obrazu, tym lepsza będzie jego jakość, ale im większy będzie rozmiar pliku, co należy wziąć pod uwagę podczas tworzenia i edycji obrazów. Jeżeli obraz przeznaczony jest do wyświetlania na ekranie monitora, wówczas rozdzielczość może być niższa niż w przypadku obrazu przeznaczonego do druku (do wyświetlenia obrazu na ekranie zwykle wystarcza rozdzielczość 72 dpi lub 96 dpi, a od 150 dpi dpi, aby go wydrukować rozdzielczość do 300 dpi, a w przypadku druku typograficznego może być znacznie większa).

+ Zalety grafiki rastrowej:

• wyświetlanie dużej liczby kolorów
• wyświetlanie gradientów i przejść kolorów
• wyświetlanie dużej liczby drobnych szczegółów

- Wady grafiki rastrowej:

• Kiedy zmniejszasz obraz, jego jakość ulega pogorszeniu, ponieważ drobne szczegóły zostaną utracone
  
• Po powiększeniu obrazu jakość ulega pogorszeniu, ponieważ zwiększa się rozmiar punktu (efekt pikselizacji)
  
• im wyższa rozdzielczość i głębia kolorów, tym większy rozmiar pliku

Edytory graficzne grafiki rastrowej

Edytory grafiki rastrowej przeznaczone są zarówno do obróbki gotowych obrazów (zdjęć, zeskanowanych obrazów), jak i do tworzenia obrazów. Przykładami takich edytorów są Adobe PhotoShop, Corel PhotoPaint, Ulead PhotoImpact GIMP

Lub kolorowe kropki (zwykle prostokątne) na monitorze, papierze i innych urządzeniach i materiałach wyświetlających (raster).

Ważne cechy obrazu to:

Grafika rastrowa jest edytowana za pomocą edytorów grafiki rastrowej. Grafikę rastrową tworzymy za pomocą kamer, skanerów, bezpośrednio w edytorze rastrowym, także poprzez eksport z edytor wektorów lub jako zrzuty ekranu.

Zalety

• Grafika rastrowa pozwala na stworzenie niemal dowolnego rysunku, niezależnie od jego złożoności, w przeciwieństwie np. do grafiki wektorowej, gdzie nie da się dokładnie oddać efektu przejścia z jednego koloru na drugi bez utraty wielkości pliku.
• Powszechność - grafika rastrowa jest obecnie używana niemal wszędzie: od małych ikon po plakaty.
• Wysoka prędkość przetwarzania złożonych obrazów, jeśli skalowanie nie jest potrzebne.
• Reprezentacja obrazu rastrowego jest naturalna dla większości urządzeń we/wy informacje graficzne takie jak monitory (z wyjątkiem urządzeń z wyjściem wektorowym), matryce i drukarki atramentowe, aparaty cyfrowe, skanery i telefony komórkowe.

Wady

• Duże rozmiary plików dla prostych obrazów.
• Niemożność idealnego skalowania.
• Brak możliwości druku na ploterze wektorowym.

Ze względu na te wady do przechowywania prostych rysunków zaleca się stosowanie grafiki wektorowej zamiast nawet skompresowanej grafiki rastrowej.

Formaty

Obrazy bitmapowe są zwykle przechowywane w formie skompresowanej. W zależności od rodzaju kompresji przywrócenie obrazu dokładnie tak, jak przed kompresją (odpowiednio kompresja bezstratna lub kompresja stratna) może być niemożliwe lub nie. W pliku graficznym można zapisać także dodatkowe informacje: o autorze pliku, aparacie i jego ustawieniach, liczbie punktów na cal podczas drukowania itp.

Kompresja bezstratna

Wykorzystuje algorytmy kompresji oparte na redukcji redundancji informacji.

• BMP lub Windows Bitmap - zwykle używany bez kompresji, choć możliwe jest użycie algorytmu RLE.
• GIF (Graphics Interchange Format) to starszy format, który obsługuje jednocześnie nie więcej niż 256 kolorów. Nadal popularny ze względu na obsługę animacji, której brakuje w czystym formacie PNG, chociaż oprogramowanie zaczyna obsługiwać APNG.
• PCX to przestarzały format, który pozwalał dobrze kompresować proste obrazy rysunkowe (podczas kompresji grupy kolejnych pikseli tego samego koloru zastępowane są zapisem liczby takich pikseli i ich koloru).
• PNG (przenośna grafika sieciowa)

Kompresja stratna

Polega na odrzuceniu części informacji, która zwykle jest najmniej dostrzegalna dla oka.

• JPEG to bardzo szeroko stosowany format obrazu. Kompresja polega na uśrednianiu koloru sąsiednich pikseli (informacje o jasności nie są uśredniane) i odrzucaniu składowych o wysokiej częstotliwości w widmie przestrzennym fragmentu obrazu. Przy szczegółowej analizie mocno skompresowanego obrazu zauważalne jest rozmycie ostrych granic i charakterystyczna mora w ich pobliżu.

Różnorodny

• TIFF obsługuje szeroką gamę głębi kolorów, różne przestrzenie kolorów, różne ustawienia kompresja (zarówno ze stratami, jak i bez) itp.
• Raw przechowuje informacje uzyskane bezpośrednio z czujnika aparatu cyfrowego lub podobnego urządzenia bez poddawania ich jakimkolwiek przekształceniom, a także przechowuje ustawienia aparatu. Pozwala uniknąć utraty informacji podczas stosowania różnych przekształceń obrazu (utrata informacji następuje w wyniku zaokrąglenia i przekroczenia dopuszczalnych wartości koloru pikseli). Używany podczas fotografowania w trudnych warunkach (słabe oświetlenie, brak możliwości ustawienia balansu bieli itp.) w celu późniejszej obróbki na komputerze (zwykle w trybie ręcznym). Prawie wszystkie półprofesjonalne i profesjonalne aparaty cyfrowe umożliwiają oszczędzanie Obrazy RAW. Format pliku zależy od modelu aparatu, nie ma jednego standardu.

Komputer obraz rastrowy jest reprezentowany jako prostokątna macierz, której każda komórka jest kolorową kropką. Te. Głównym elementem obrazu rastrowego jest kropka. Jeśli obraz jest na ekranie, wówczas ten punkt nazywa się piksel.

Tworząc obrazy rastrowe, należy ustawić rozdzielczość i wymiary obrazu.

W zależności od używanej rozdzielczości ekranu graficznego system operacyjny, na ekranie można umieszczać obrazy o rozdzielczości 640x480, 800x600, 1024x768 lub większej.

Pozwolenie Obrazy są mierzone w punktach na cal (dpi) (1 cal = 25,4 mm). Druk poligraficzny obrazu pełnokolorowego wymaga rozdzielczości co najmniej 200-300 dpi.

Korzystając z grafiki rastrowej, możesz odzwierciedlić i przekazać całą gamę odcieni i subtelnych efektów właściwych prawdziwemu obrazowi. Obraz rastrowy jest bliższy fotografii, pozwala dokładniej odtworzyć główne cechy fotografii: oświetlenie, przezroczystość i głębię ostrości.

Najczęściej obrazy rastrowe uzyskuje się poprzez skanowanie fotografii i innych obrazów za pomocą aparatu cyfrowego lub poprzez „przechwytywanie” klatki z wideo.

Główną wadą obrazów rastrowych jest brak możliwości ich powiększenia aby przejrzeć szczegóły. Po powiększeniu obrazu punkty stają się większe, ale nie pojawiają się żadne dodatkowe informacje. Efekt ten nazywa się pikselacja (patrz rysunek 19).

Narzędzia do pracy grafika rastrowa

Do najprostszych edytorów rastrowych należą Pędzel, Farba, Malarz, które umożliwiają bezpośrednie rysowanie prostych obrazów rastrowych.

Główna klasa edytorów grafiki rastrowej przeznaczona jest do przetwarzania gotowych obrazów rastrowych w celu poprawy ich jakości i tworzenia własnych obrazów na podstawie już istniejących. Do takich redaktorów należą: potężne programy, Jak Adobe Photoshopie , Corela PhotoPainta, Kordonek i inni.

Podstawowe formaty rastrowe

BMP ( Urządzenie z systemem Windows Niezależna mapa bitowa)- najprostszym formatem rastrowym jest Format Windowsa, jest obsługiwany przez wszystkie edytory graficzne działające pod jego kontrolą. BMP przechowuje dane o kolorach tylko w modelu RGB i obsługuje zarówno kolory indeksowane (do 256 kolorów), jak i obrazy pełnokolorowe. Dzięki najbardziej prymitywnemu algorytmowi rejestracji obrazu przy przetwarzaniu plików w formacie BMP zużywa się bardzo niewiele. zasoby systemowe, dlatego ten format jest często używany do przechowywania logo, wygaszaczy ekranu, ikon i innych elementów graficznych programów.

GIF (format wymiany grafiki) - to jeden z najpopularniejszych formatów obrazów umieszczanych na stronach internetowych. Jego charakterystyczną cechą jest zastosowanie indeksowanego trybu kolorów (nie więcej niż 256), który ogranicza zakres formatu do obrazów z ostrymi przejściami kolorów. Niewielki rozmiar plików graficznych wynika z zastosowania algorytmu kompresji bezstratnej, dzięki czemu obrazy w tym formacie są najwygodniejsze do przesyłania kanałami komunikacyjnymi sieć globalna. Zaimplementowano w formacie GIF efekt przezroczystości oraz możliwość przechowywania kilku zdjęć w jednym pliku, ze wskazaniem czasu wyświetlania każdego z nich, jaki służy do ich utworzenia animowane obrazy.

PNG (przenośna grafika sieciowa) - formacie PNG, będący owocem pracy społeczności niezależnych programistów, narodził się jako odpowiedź na przejście najpopularniejszego formatu GIF do kategorii produkty komercyjne. Format ten, w przeciwieństwie do GIF, kompresuje obrazy rastrowe nie tylko w poziomie, ale także w pionie, co zapewnia wyższy współczynnik kompresji. Często wspomina się, że wadą formatu jest to, że nie pozwala na tworzenie filmów animowanych. Ale format PNG umożliwia tworzenie obrazów o 256 poziomach przezroczystości, co z pewnością wyróżnia go na tle wszystkich istniejących. ten moment formaty. Ponieważ format został stworzony dla Internetu, w jego nagłówku nie ma miejsca na dodatkowe parametry, takie jak rozdzielczość, dlatego PNG nie nadaje się dobrze do przechowywania obrazów do druku; do tych celów lepiej nadają się PSD lub TIFF.

JPEG (Wspólna Grupa Ekspertów Fotograficznych)- najpopularniejszy format przechowywania obrazów fotograficznych, jest powszechnie uznanym standardem. W formacie JPEG można przechowywać wyłącznie obrazy w pełnym kolorze w rozdzielczości 24-bitowej. Choć JPEG doskonale kompresuje zdjęcia, to kompresja ta jest stratna i psuje jakość, jednak można ją łatwo skonfigurować tak, aby straty były minimalne, prawie niezauważalne dla ludzkiego oka. Nie należy jednak używać formatu JPEG do przechowywania obrazów, które podlegają późniejszej obróbce, gdyż za każdym razem, gdy dokument jest zapisywany w tym formacie, proces pogarszania się jakości obrazu przebiega lawinowo. Najwłaściwsze byłoby skorygowanie obrazu w innym odpowiednim formacie, np. TIFF, i dopiero po zakończeniu wszystkich prac można zapisać ostateczną wersję w formacie JPEG. Format JPEG nie obsługuje animacji ani przeźroczysty kolor i w zdecydowanej większości przypadków nadaje się jedynie do publikowania w Internecie pełnokolorowych obrazów, np. fotograficznych.

TIFF (format pliku obrazu znacznika). Jak formacie uniwersalnym do przechowywania obrazów rastrowych powszechnie stosuje się format TIFF, głównie w systemach wydawniczych wymagających obrazów najwyższa jakość. Nawiasem mówiąc, możliwość nagrywania obrazów w formacie TIFF jest jednym ze znaków wysokiej klasy nowoczesne aparaty cyfrowe. Format ten obsługuje takie czysto profesjonalne funkcje, jak ścieżki przycinające, kanały alfa, możliwość zapisywania wielu kopii obrazu w różnych rozdzielczościach, a nawet dołączania warstw do pliku. Ze względu na kompatybilność z większością profesjonalnych programów do przetwarzania obrazu, format TIFF jest bardzo wygodny podczas przesyłania obrazów pomiędzy różnymi typami komputerów.

PSD (Adobe Photoshop)- jest standardowym formatem pakietu Adobe Photoshop i różni się od większości konwencjonalnych formatów rastrowych możliwością przechowywania warstw. Zawiera wiele dodatkowych zmiennych (pod względem liczby nie ustępuje TIFF), a czasami kompresuje obrazy nawet bardziej niż PNG (w przypadkach, gdy rozmiary plików mierzone są nie w kilobajtach, ale w dziesiątkach, a nawet setkach megabajtów). Pliki PSD są łatwo czytelne dla najpopularniejszych przeglądarek.

Grafika rastrowa

Grafika rastrowa, informacje ogólne. Rastrowe reprezentacje obrazów. Rodzaje rastrów. Czynniki wpływające na ilość pamięci zużywanej przez obraz bitmapowy. Zalety i wady grafiki rastrowej. Charakterystyka geometryczna rastra (rozdzielczość, rozmiar rastra, kształt piksela). Liczba kolorów w mapie bitowej. Narzędzia do pracy z grafiką rastrową.

Grafika rastrowa, informacje ogólne

Komputerowy obraz rastrowy jest reprezentowany jako prostokątna matryca, której każda komórka jest reprezentowana przez kolorową kropkę.

podstawa rastrowy reprezentacja graficzna jest piksel(kropka) wskazująca jego kolor. Opisując np. czerwoną elipsę na białym tle, należy wskazać jej kolor każdy punkty elipsy i tła. Obraz jest reprezentowany jako duża liczba kropek – im więcej, tym lepszy wizualnie obraz i większy rozmiar pliku. Te. jeden lub nawet obraz może być prezentowany w lepszej lub gorszej jakości w zależności od liczby punktów na jednostkę długości – rezolucja(zwykle punkty na cal – dpi lub piksele na cal – ppi).

Obrazy rastrowe przypominają kartkę papieru w kratkę, na której każda komórka jest pomalowana na czarno lub biało, tworząc razem wzór. Piksel– główny element obrazów rastrowych. To właśnie te elementy składają się na obraz rastrowy, tj. grafika rastrowa opisuje obrazy za pomocą kolorowych kropek ( piksele), znajdujący się na siatce.

Edytując grafikę rastrową, dokonujesz edycji pikseli, ale nie linie. Grafika rastrowa jest zależna od rozdzielczości, ponieważ informacje opisujące obraz są dołączone do siatki o określonym rozmiarze. Podczas edycji grafiki rastrowej jakość jej prezentacji może ulec zmianie. W szczególności zmiana rozmiaru grafiki rastrowej może spowodować postrzępienie krawędzi obrazu w wyniku ponownego rozmieszczenia pikseli na siatce. Wyprowadzanie grafiki rastrowej na urządzenia o rozdzielczości niższej niż rozdzielczość samego obrazu spowoduje obniżenie jego jakości.

Ponadto jakość charakteryzuje się także liczbą kolorów i odcieni, jakie może przyjąć każdy punkt obrazu. Im większą liczbą odcieni charakteryzuje się obraz, tym więcej cyfr potrzeba do ich opisania. Kolor czerwony może mieć numer 001 lub 00000001. Zatem im wyższa jakość obrazu, tym większy rozmiar pliku.

Reprezentacja rastrowa jest zwykle używana w przypadku obrazów typu fotograficznego z dużą ilością szczegółów lub cieniowania. Niestety skalowanie takich obrazów w dowolnym kierunku zwykle pogarsza jakość. Zmniejszenie liczby punktów powoduje utratę drobnych szczegółów i deformację napisów (choć może nie być to tak zauważalne, jeśli zmniejszy się wielkość wizualną samego obrazu, czyli zachowana zostanie rozdzielczość). Dodanie pikseli prowadzi do pogorszenia ostrości i jasności obrazu, ponieważ nowym punktom należy nadać odcienie, które są średnie między dwoma lub większą liczbą sąsiadujących kolorów.

Korzystając z grafiki rastrowej, możesz odzwierciedlić i przekazać całą gamę odcieni i subtelnych efektów właściwych prawdziwemu obrazowi. Obraz rastrowy jest bliższy fotografii, pozwala dokładniej odtworzyć główne cechy fotografii: oświetlenie, przezroczystość i głębię ostrości.

Najczęściej obrazy rastrowe uzyskuje się poprzez skanowanie fotografii i innych obrazów za pomocą aparatu cyfrowego lub poprzez „przechwytywanie” klatki z wideo. Obrazy rastrowe można także uzyskać bezpośrednio w programach do grafiki rastrowej lub wektorowej poprzez konwersję obrazów wektorowych.

Typowe formaty .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx itd.

Reprezentacje obrazów rastrowych

Piksel– główny element obrazów rastrowych. Są to elementy składające się na obraz rastrowy.

Obraz cyfrowy to zbiór pikseli. Każdy piksel obrazu rastrowego charakteryzuje się współrzędnymi x i y oraz jasnością V(x,y) (dla obrazów czarno-białych). Ponieważ piksele mają charakter dyskretny, ich współrzędne są wielkościami dyskretnymi, zwykle liczbami całkowitymi lub liczbami wymiernymi. W przypadku obrazu kolorowego każdy piksel charakteryzuje się współrzędnymi x i y oraz trzema jasnościami: jasnością czerwoną, jasnością niebieską i jasnością zieloną (VR, V B, V G). Łącząc te trzy kolory, możesz uzyskać duża liczba różne odcienie.

Należy pamiętać, że jeśli przynajmniej jedna z cech obrazu nie jest liczbą, to obraz należy do formy analog . Przykładami obrazów analogowych są halogramy i fotografie. Do pracy z takimi obrazami istnieją specjalne metody, w szczególności transformacje optyczne. W niektórych przypadkach obrazy analogowe są konwertowane do formatu widok cyfrowy. Zadanie to realizuje Image Processing.

Kolor dowolnego piksela na obrazie rastrowym jest przechowywany przy użyciu kombinacji bitów. Im więcej bitów zostanie do tego użytych, tym więcej odcieni kolorów można uzyskać. Na gradację jasności zwykle przydzielany jest 1 bajt (256 gradacji), gdzie 0 oznacza czerń, a 255 to biel (maksymalna intensywność). W przypadku obrazu kolorowego przydzielany jest bajt na gradację jasności wszystkich trzech kolorów. Możliwe jest zakodowanie gradacji jasności za pomocą różnej liczby bitów (4 lub 12), ale ludzkie oko jest w stanie rozróżnić tylko 8 bitów gradacji dla każdego koloru, chociaż specjalny sprzęt może wymagać dokładniejszego odwzorowania kolorów. Kolory opisane w 24 bitach zapewniają ponad 16 milionów dostępnych kolorów i często nazywane są kolorami naturalnymi.

W palety kolorów każdy piksel jest opisany kodem. Obsługiwane jest połączenie tego kodu z tablicą kolorów składającą się z 256 komórek. Pojemność każdej komórki wynosi 24 bity. Dane wyjściowe każdej komórki to 8 bitów dla koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego.

Przestrzeń barw utworzona przez intensywność czerwieni, zieleni i błękitu jest reprezentowana w postaci sześcianu koloru (patrz ryc. 1.).

Ryż. 1. Kostka koloru

Wierzchołki sześcianu A, B, C to maksymalne intensywności odpowiednio zieleni, błękitu i czerwieni, a utworzony przez nie trójkąt nazywa się Trójkąt Pascala. Obwód tego trójkąta odpowiada najbardziej nasyconym kolorom. Kolor o maksymalnym nasyceniu zawiera zawsze tylko dwa składniki. Na odcinku OD występują odcienie szarości, gdzie aktualne O odpowiada czerni, a punkt D białemu.

Rodzaje rastrów

Raster– jest to kolejność ułożenia punktów (elementów rastrowych). Na ryc. 2. pokazano raster, którego elementami są kwadraty, taki raster nazywa się prostokątny, są to najczęściej używane rastry.

Chociaż możliwe jest użycie figury o innym kształcie jako elementu rastrowego: trójkąta, sześciokąta; spełniający następujące wymagania:

wszystkie liczby muszą być takie same;

powinien całkowicie zakrywać samolot, bez przeskakiwania i dziur.

Zatem możliwe jest wykorzystanie trójkąta równobocznego z ryc. 1 jako elementu rastrowego. 3, sześciokąt foremny (sześcian) Ryc. 4. Można budować rastry wykorzystując nieregularne wielokąty, ale nie ma to praktycznego znaczenia w przypadku takich rastrów.

Ryż. 3. Raster trójkątny

Przyjrzyjmy się sposobom konstruowania linii w rastrze prostokątnym i sześciokątnym.

Ryż. 4. „Raster sześciokątny”

W rastrze prostokątnym konstrukcja linii odbywa się na dwa sposoby:

Rezultatem jest linia z ośmioma połączonymi połączeniami. Sąsiednie piksele linii mogą znajdować się w jednej z ośmiu możliwych (patrz rys. 5a) pozycji. Wadą jest to, że linia jest zbyt cienka pod kątem 45°.

Rezultatem jest linia z czterema połączonymi połączeniami. Sąsiednie piksele linii mogą znajdować się w jednej z czterech możliwych (patrz rys. 5b) pozycji. Wadą jest to, że linia jest zbyt gruba pod kątem 45°.

Ryż. 5. Rysowanie linii w rastrze prostokątnym

W rastrze sześciokątnym linie są połączone sześcioma (patrz ryc. 6), takie linie są bardziej stabilne pod względem szerokości, tj. rozproszenie szerokości linii jest mniejsze niż w rastrze kwadratowym.

Ryż. 6. Rysowanie linii w rastrze sześciokątnym

Jednym ze sposobów oceny rastra jest przesłanie kanałem komunikacyjnym zakodowanego obrazu z uwzględnieniem użytego rastra, a następnie odtworzenie i wizualna analiza uzyskanej jakości. Zostało udowodnione eksperymentalnie i matematycznie, że raster sześciokątny jest lepszy, ponieważ zapewnia najmniejsze odchylenie od oryginału. Ale różnica nie jest duża.

Modelowanie rastra sześciokątnego. Na bazie kwadratu można zbudować raster sześciokątny. Aby to zrobić, sześciokąt jest reprezentowany jako prostokąt.

Czynniki wpływające na ilość pamięci zużywanej przez mapę bitową

Pliki grafiki rastrowej zajmują dużą ilość pamięci komputera. Niektóre zdjęcia zajmują dużo pamięci, ponieważ mają dużą liczbę pikseli, z których każdy zajmuje część pamięci. Na ilość pamięci zajmowanej przez obraz rastrowy największy wpływ mają trzy fakty:

rozmiar obrazu;

bitowa głębia kolorów;

Format pliku używany do przechowywania obrazu.

Istnieje bezpośredni związek z rozmiarem pliku obrazu bitmapowego. Im więcej pikseli znajduje się na obrazku, tym większy jest rozmiar pliku. Rozdzielczość obrazu nie wpływa w żaden sposób na rozmiar pliku. Rozdzielczość wpływa tylko na rozmiar pliku podczas skanowania lub edycji obrazów.

Związek między głębią bitową a rozmiarem pliku jest bezpośredni. Im więcej bitów znajduje się w pikselu, tym większy będzie plik. Rozmiar pliku grafiki rastrowej zależy w dużej mierze od formatu obrazu wybranego do przechowywania. Przy niezmienionych wszystkich pozostałych czynnikach, takich jak rozmiar obrazu i głębia bitowa, niezbędny jest schemat kompresji obrazu. Na przykład plik BMP jest zwykle większy w porównaniu do plików PCX i GIF, które z kolei są większe niż plik JPEG.

Wiele plików obrazów ma własne schematy kompresji, może również zawierać dodatkowe dane krótki opis podgląd obrazów.

Zalety i wady grafiki rastrowej

Zalety:

Grafika rastrowa skutecznie przedstawia obrazy rzeczywiste. Prawdziwy świat składa się z miliardów drobnych obiektów, a ludzkie oko jest precyzyjnie zaprojektowane do dostrzegania ogromnego zestawu dyskretnych elementów tworzących obiekty. Na najwyższym poziomie jakości obrazy wyglądają całkiem realistycznie, podobnie jak zdjęcia w porównaniu z rysunkami. Dotyczy to tylko bardzo szczegółowych obrazów, zwykle uzyskiwanych poprzez skanowanie fotografii. Oprócz naturalnego wyglądu obrazy rastrowe mają inne zalety. Urządzenia wyjściowe, takie jak drukarki laserowe, wykorzystują wzory punktów do tworzenia obrazów. Obrazy rastrowe można bardzo łatwo drukować na takich drukarkach, ponieważ komputerom łatwo jest sterować urządzeniem wyjściowym w celu przedstawiania poszczególnych pikseli za pomocą kropek.

Wady:

Obrazy bitmapowe zajmują dużą ilość pamięci. Istnieje również problem edycji obrazów rastrowych, ponieważ duże obrazy rastrowe zajmują znaczną ilość pamięci, a aby zapewnić działanie funkcji edycyjnych takich obrazów, zużywane są również znaczne ilości pamięci i innych zasobów komputera.

Informacje o kompresji grafiki rastrowej

Czasami cechy obrazu rastrowego są zapisywane w następującej formie: 1024x768x24. Oznacza to, że szerokość obrazu wynosi 1024 piksele, wysokość 768, a głębia kolorów 24. 1024x768 to rozdzielczość robocza dla monitorów o przekątnej 15–17 cali. Łatwo zgadnąć, że rozmiar nieskompresowanego obrazu przy tych parametrach wyniesie 1024*768*24 = 18874368 bajtów. To ponad 18 megabajtów - za dużo na jedno zdjęcie, zwłaszcza jeśli trzeba przechowywać kilka tysięcy tych zdjęć - to nie jest dużo jak na standardy komputerowe. Dlatego grafika komputerowa jest prawie zawsze używana w formie skompresowanej.

RLE (Runlength Encoding) to metoda kompresji polegająca na wyszukiwaniu sekwencji identycznych pikseli w liniach obrazu rastrowego („czerwony, czerwony, ..., czerwony” zapisywany jest jako „N czerwony”).

LZW (Lempel-Ziv-Welch) to bardziej złożona metoda polegająca na wyszukiwaniu powtarzających się fraz - identycznych sekwencji pikseli o różnych kolorach. Każda fraza jest powiązana z określonym kodem; podczas deszyfrowania pliku kod jest zastępowany oryginalną frazą.

Kiedy pliki JPEG są kompresowane (z jakością stratną), obraz jest dzielony na sekcje o wymiarach 8x8 pikseli, a ich wartość jest uśredniana w każdej sekcji. Wartość średnia znajduje się w lewym górnym rogu bloku, resztę przestrzeni zajmują piksele o niższej jasności. Większość pikseli jest następnie resetowana do zera. Po odszyfrowaniu zero pikseli otrzymuje ten sam kolor. Następnie do obrazu stosuje się algorytm Huffmana.

Algorytm Huffmana opiera się na teorii prawdopodobieństwa. Najpierw elementy obrazu (piksele) są sortowane według częstotliwości występowania. Następnie budowane jest z nich drzewo kodowe Huffmana. Każdy element jest powiązany ze słowem kodowym. Ponieważ rozmiar obrazu zmierza do nieskończoności, osiągana jest maksymalna kompresja. Algorytm ten jest również stosowany w archiwizatorach.

Kompresja jest również używana do Grafika wektorowa, ale tutaj nie ma takich prostych wzorców, ponieważ formaty plików wektorowych różnią się dość znacznie zawartością.

Charakterystyka geometryczna rastra

W przypadku obrazów rastrowych składających się z kropek koncepcja ma szczególne znaczenie uprawnienia, wyrażająca liczbę punktów na jednostkę długości. Należy rozróżnić:

oryginalna rozdzielczość;

rozdzielczość obrazu na ekranie;

rozdzielczość drukowanego obrazu.

Oryginalna rozdzielczość. Oryginalna rozdzielczość jest mierzona w rozdzielczość (kropki za cal – rozdzielczość) i zależy od wymagań dotyczących jakości obrazu i rozmiaru pliku, sposobu digitalizacji i tworzenia oryginalnej ilustracji, wybranego formatu pliku i innych parametrów. Generalnie obowiązuje zasada: im wyższe wymagania jakościowe, tym wyższa powinna być rozdzielczość oryginału.

Rozdzielczość ekranu. W przypadku kopii ekranowych obrazu zwykle nazywany jest elementarnym punktem rastrowym piksel. Rozmiar piksela różni się w zależności od wybranego rozdzielczość ekranu(z zakresu wartości standardowych), oryginalna rozdzielczość i skalę wyświetlacza.

Monitory do przetwarzania obrazu o przekątnej 20–21 cali (klasa profesjonalna) z reguły zapewniają standardowe rozdzielczości ekranu 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200, 1600x1280, 1920x1200, 1920x1600 pikseli. Odległość między sąsiednimi punktami fosforu na monitorze wysokiej jakości wynosi 0,22–0,25 mm.

W przypadku kopii ekranowej wystarczająca jest rozdzielczość 72 dpi, do druku w kolorze lub drukarka laserowa 150–200 dpi, w przypadku wydruku na urządzeniu do naświetlania 200–300 dpi. Ustalono praktyczną zasadę, że podczas drukowania rozdzielczość oryginału powinna być 1,5 razy większa niż liniowość rastrowa urządzenia zewnętrzne. W przypadku, gdy wersja papierowa będzie powiększona w stosunku do oryginału, wartości te należy pomnożyć przez współczynnik skalowania.

Rozdzielczość obrazu drukowanego i koncepcja liniowości. Wielkość punktu obrazu rastrowego zarówno na papierze (papier, folia itp.), jak i na ekranie zależy od zastosowanej metody i parametrów rasteryzacja oryginalny. Podczas rasteryzacji na oryginał nakłada się siatkę linii, z których tworzą się komórki element rastrowy. Częstotliwość siatki rastrowej jest mierzona liczbą linie na cal (Ipi) i nazywa się liniowość.

Rozmiar punktu rastrowego jest obliczany dla każdego elementu i zależy od natężenia tonu w danej komórce. Im wyższa intensywność, tym gęstszy jest element rastrowy. Oznacza to, że jeśli komórka zawiera kolor absolutnie czarny, rozmiar punktu rastrowego będzie pokrywał się z rozmiarem elementu rastrowego. W tym przypadku mówią o 100% obłożeniu. W przypadku koloru całkowicie białego wartość wypełnienia będzie wynosić 0%. W praktyce zajętość elementów na wydruku waha się zwykle od 3 do 98%. W tym przypadku wszystkie punkty rastrowe mają tę samą gęstość optyczną, idealnie zbliżoną do absolutnej czerni. Iluzja ciemniejszego tonu powstaje poprzez zwiększenie rozmiaru punktów i w rezultacie zmniejszenie białej przestrzeni między nimi przy tej samej odległości między środkami elementów rastrowych. Ta metoda nazywa się rasteryzacją modulacja amplitudy (AM).

Zatem rozdzielczość charakteryzuje odległość między sąsiednimi pikselami (ryc. 1.). Rozdzielczość mierzy się liczbą pikseli na jednostkę długości. Najpopularniejszą jednostką miary jest rozdzielczość(kropki na cal) – liczba pikseli na jeden cal długości (2,54 cm). Rozstawu nie należy utożsamiać z rozmiarem piksela - rozmiar piksela może być równy odstępowi lub może być mniejszy lub większy od odstępu.

Ryż. 1. Raster.

Rozmiar Raster jest zwykle mierzony liczbą pikseli poziomych i pionowych. Można powiedzieć, że dla grafiki komputerowej najwygodniejszy jest często raster o tym samym skoku dla obu osi, czyli dpiX = dpiY. Jest to wygodne dla wielu algorytmów wyświetlania obiektów graficznych. Inaczej – problemy. Na przykład podczas rysowania okręgu na ekranie wyświetlacza EGA (przestarzały model komputerowego systemu wideo, jego raster jest prostokątny, piksele są rozciągnięte na wysokość, więc należy wygenerować elipsę, aby przedstawić okrąg).

Kształt piksela raster zależy od cech graficznego urządzenia wyjściowego (ryc. 1.2). Na przykład piksele mogą mieć kształt prostokąta lub kwadratu, których rozmiar jest równy podziałce rastra (wyświetlacz ciekłokrystaliczny); pikseli Okrągły kształt, które mogą nie odpowiadać rozmiarowi rastra (drukarki).

Ryż. 2. przykłady wyświetlania tego samego obrazu na różnych rastrach

Intensywność tonu(tak zwana lekkość) Zwyczajowo dzieli się go na 256 poziomów. Większa liczba gradacji nie jest dostrzegalna przez ludzkie oko i jest zbędna. Mniejsza liczba pogarsza percepcję obrazu (minimalna akceptowalna wartość dla wysokiej jakości ilustracji rastrowej wynosi 150 poziomów). Łatwo obliczyć, że do odtworzenia 256 poziomów tonów wystarczy komórka rastrowa o rozmiarze 256 = 16 x 16 pikseli.

W przypadku wyprowadzania kopii obrazu na drukarkę lub sprzęt drukujący, liniaturę rastrową dobiera się w oparciu o kompromis pomiędzy wymaganą jakością, możliwościami sprzętu i parametrami drukowanych materiałów. Dla drukarek laserowych zalecana liniowość to 65–100 dpi, dla produkcji gazet – 65–85 dpi, dla druku książek i czasopism – 85–133 dpi, dla prac artystycznych i reklamowych – 133–300 dpi.

Zakres dynamiczny. Ocenia się zazwyczaj jakość reprodukcji obrazu tonalnego zakres dynamiczny (D). Ten gęstość optyczna, liczbowo równy logarytmowi dziesiętnemu odwrotności przepuszczalność (w przypadku oryginałów trzymanych pod światło, takich jak slajdy) lub współczynnik odbicia(w przypadku innych oryginałów, takich jak wydruki).

W przypadku nośników optycznych przepuszczających światło zakres dynamiki mieści się w zakresie od 0 do 4. W przypadku powierzchni odbijających światło wartość zakresu dynamiki mieści się w zakresie od 0 do 2. Im wyższy zakres dynamiki, tym więcej półtonów na obrazie i lepsza jakość jakość jego postrzegania.

W cyfrowym świecie obrazowania komputerowego termin piksel odnosi się do kilku różnych koncepcji. Może to być pojedynczy punkt na ekranie komputera, pojedynczy punkt wydrukowany na drukarce laserowej lub osobny element obraz rastrowy. Pojęcia te nie są tożsame, dlatego aby uniknąć nieporozumień, należy je nazwać w następujący sposób: piksel wideo w odniesieniu do obrazu ekranu komputera; kropka w odniesieniu do pojedynczej kropki wytwarzanej przez drukarkę laserową. Istnieje współczynnik prostokątności obrazu, który jest wprowadzony specjalnie w celu zobrazowania liczby pikseli matrycy wzoru w poziomie i pionie.

Wracając do analogii z kartką papieru, widać, że każdy obraz rastrowy ma określoną liczbę pikseli w rzędach poziomych i pionowych. Dla ekranów istnieją następujące współczynniki prostokątności: 320x200, 320x240, 600x400, 640x480, 800x600 itd. Współczynnik ten często nazywany jest rozmiarem obrazu. Iloczyn tych dwóch liczb daje całkowitą liczbę pikseli obrazu.

Istnieje również coś takiego jak współczynnik kwadratowości pikseli. W przeciwieństwie do współczynnika kwadratowości obrazu, odnosi się on do rzeczywistych wymiarów pikseli wideo i jest stosunkiem rzeczywistej szerokości do rzeczywistej wysokości. Współczynnik ten zależy od wielkości wyświetlacza i aktualnej rozdzielczości, a zatem jest różny systemy komputerowe nabiera różnych znaczeń. Kolor dowolnego piksela na obrazie rastrowym jest przechowywany w komputerze za pomocą kombinacji bitów. Im więcej bitów zostanie do tego użytych, tym więcej odcieni kolorów można uzyskać. Liczba bitów wykorzystywanych przez komputer dla danego piksela nazywana jest głębią bitową piksela. Najprostszy obraz rastrowy składa się z pikseli o tylko dwóch możliwych kolorach, czarnym i białym, dlatego obrazy składające się z pikseli tego typu nazywane są obrazami jednobitowymi. Liczba dostępnych kolorów lub odcieni szarości wynosi 2 do potęgi liczby bitów na piksel.

Kolory opisane w 24 bitach zapewniają ponad 16 milionów dostępnych kolorów i często nazywane są kolorami naturalnymi. Obrazy rastrowe mają wiele cech, które muszą być uporządkowane i przechwycone przez komputer.

Wymiary obrazu i rozmieszczenie jego pikseli to dwie główne cechy, które musi przechowywać plik obrazu rastrowego, aby utworzyć obraz. Nawet jeśli informacja o kolorze dowolnego piksela i innych cechach zostanie uszkodzona, komputer nadal będzie w stanie odtworzyć wersję rysunku, jeśli będzie wiedział, gdzie rozmieszczone są wszystkie jego piksele. Sam piksel nie ma żadnego rozmiaru, jest jedynie obszarem pamięci komputera przechowującym informację o kolorze, zatem współczynnik kwadratowości obrazu nie odpowiada żadnemu rzeczywistemu wymiarowi. Znając jedynie współczynnik prostokątności obrazu przy określonej rozdzielczości, można określić rzeczywiste wymiary obrazu. Ponieważ wymiary obrazu są przechowywane oddzielnie, piksele są przechowywane jeden po drugim, podobnie jak zwykły blok danych. Komputer nie musi zapamiętywać poszczególnych pozycji, po prostu tworzy siatkę pasującą do danego współczynnika kwadratowości obrazu, a następnie wypełnia ją piksel po pikselu.

Liczba kolorów mapy bitowej

Liczba kolorów(głębia kolorów) jest również jedną z najważniejszych cech rastra. Liczba kolorów jest ważną cechą każdego obrazu, nie tylko rastrowego.

Klasyfikujemy obrazy w następujący sposób:

Dwukolorowy(binarny) – 1 bit na piksel. Wśród obrazów dwukolorowych najczęściej spotykane są obrazy czarno-białe.

Półtony– gradacje szarości lub innych kolorów. Na przykład 256 gradacji (1 bajt na piksel).

Kolorowe obrazy. Od 2 bitów na piksel i więcej. Nazywa się głębią kolorów 16 bitów na piksel (65 536 kolorów). WysokiCo1og, 24 bity na piksel (16,7 miliona kolorów) – PRAWDACo1og. Komputerowe systemy graficzne również wykorzystują większą głębię kolorów – 32, 48 lub więcej bitów na piksel.

Formaty plików grafiki rastrowej

GIF-y– format wykorzystujący algorytm kompresji bezstratnej LZW. Maksymalna głębia kolorów wynosi 8 bitów (256 kolorów). Posiada również możliwość nagrywania animacji. Obsługuje przezroczystość pikseli (dwupoziomowa - pełna przezroczystość lub pełne krycie). Ten format jest szeroko stosowany podczas tworzenia stron internetowych. Format GIF pozwala na nagranie obrazu „po linii”, dzięki czemu mając tylko część pliku, można zobaczyć cały obraz, ale w niższej rozdzielczości. Korzystne jest stosowanie w przypadku obrazów o małej liczbie kolorów i ostrych krawędziach (na przykład obrazy tekstowe).

JPG (JPG)– format wykorzystujący algorytm kompresji stratnej, który pozwala setki razy zmniejszyć rozmiar pliku. Głębia kolorów – 24 bity. Przezroczystość pikseli nie jest obsługiwana. Przy silnym ściskaniu defekty pojawiają się w obszarze ostrych granic. Format JPEG jest dobry do kompresji zdjęć pełnokolorowych. Biorąc pod uwagę, że ponowna kompresja powoduje dalszą degradację jakości, zaleca się zapisywanie wyłącznie końcowego wyniku pracy w formacie JPEG. JPEG jest szeroko stosowany podczas tworzenia stron internetowych, a także do przechowywania dużych kolekcji zdjęć.

Porównanie GIF i JPEG

GIF – format wygodny przy pracy z ręcznie rysowanymi obrazkami;

JPEG – format najlepiej nadaje się do przechowywania zdjęć i obrazów o dużej liczbie kolorów;

do tworzenia animacji i obrazów przezroczyste tło Używany jest format GIF.

BMP– taki jest format edytor graficzny Farba. Nie używa kompresji. Dobrze nadaje się do przechowywania bardzo małych obrazów – takich jak ikony na pulpicie. Duże pliki w tym formacie zajmują zbyt dużo miejsca.

PNG– zaprojektowany w celu zastąpienia formatu GIF. Wykorzystuje algorytm bezstratnej kompresji Deflate (ulepszony LZW). Maksymalna głębokość kolory – 48 bitów. Obsługuje kanały masek przezroczystości gradientu (256 poziomów przezroczystości). PNG jest stosunkowo nowym formatem i dlatego nie jest jeszcze zbyt rozpowszechniony. Stosowany głównie w projektowaniu stron internetowych. Niestety, nawet w niektórych nowoczesnych przeglądarkach (takich jak Internet Explorera 6) nie ma obsługi przezroczystości PNG i dlatego nie zaleca się używania przezroczystych obrazów PNG na stronach internetowych.

SPRZECZKA– format specjalnie zaprojektowany dla zeskanowanych obrazów. Można używać algorytmu kompresji bezstratnej LZW. Umożliwia zapisanie informacji o warstwach, profilach kolorów (profile ICC) i kanałach maskowania. Obsługuje wszystkie modele kolorów. Niezależny od sprzętu. Stosowany w systemach wydawniczych, a także do przesyłania informacji graficznych pomiędzy różnymi platformami.

PSD– format edytora graficznego Adobe Photoshop. Wykorzystuje algorytm kompresji bezstratnej RLE. Umożliwia zapisanie wszystkich informacji utworzonych w tym programie. Ponadto, ze względu na popularność Photoshopa, format ten jest obsługiwany przez prawie wszystkie współczesne edytory grafiki komputerowej. Jest wygodny w użyciu do zapisywania wyników pośrednich podczas pracy w Photoshopie i innych edytorach rastrowych.

RIFF– format edytora graficznego Corel Painter. Umożliwia zapisanie wszystkich informacji utworzonych w tym programie. Należy go używać do zapisywania wyników pośrednich podczas pracy w Painterze.

Narzędzia do pracy z grafiką rastrową

Pakiet Photoshop firmy Adobe zajmuje szczególne miejsce w szerokiej klasie programów do obróbki grafiki rastrowej. Dziś jest to standard w grafice komputerowej i wszystkie inne programy są niezmiennie do niego porównywane.

Główne elementy sterujące programu Adobe Photoshop znajdują się na pasku menu i pasku narzędzi. Specjalną grupę stanowią okna dialogowe – palety narzędzi:

Pędzle do palet kontroluje ustawienia narzędzi do edycji. Pędzel przechodzi do trybu edycji po dwukrotnym kliknięciu jego obrazka na palecie. Kliknięcie klawiszem CTRL niszczy pędzel. Dwukrotne kliknięcie na wolne pole palety otwiera okno dialogowe umożliwiające utworzenie nowego pędzla, który zostanie automatycznie dodany do palety.

Opcje palety służy do edycji właściwości aktualnego narzędzia. Możesz go otworzyć nie tylko z paska menu, ale także poprzez dwukrotne kliknięcie ikony narzędzia na pasku narzędzi. Skład elementów sterujących palety zależy od wybranego narzędzia.

Informacje o palecie zapewnia wsparcie informacyjneśrodki wyświetlacza. Prezentuje: aktualne współrzędne wskaźnika myszy, wielkość aktualnie wybranego obszaru, parametry kolorystyczne elementu obrazu i inne dane.

Nawigator palet umożliwia przeglądanie różnych części obrazu i zmianę skali wyświetlania. Okno palety zawiera miniaturę obrazu z wybranym obszarem wyświetlania.

Synteza palet Wyświetla wartości kolorów bieżących kolorów pierwszego planu i tła. Suwaki na pasku kolorów odpowiedniego systemu kolorów umożliwiają edycję tych parametrów.

Katalog palet zawiera zestaw dostępnych kolorów. Ten zestaw można pobrać i edytować, dodając i usuwając kolory. Odcień kolorystyczna pierwszego planu i tła jest wybierana z zestawu. W standardowym pakiecie programu znajduje się kilka zestawów kolorystycznych, głównie z Pantone.

Paleta warstw służy do sterowania wyświetlaniem wszystkich warstw obrazu, zaczynając od najwyższej. Możliwe jest wyznaczanie parametrów warstw, zmiana ich kolejności oraz operowanie na warstwach różnymi metodami.

Paleta kanałów służy do wybierania, tworzenia, powielania i usuwania kanałów, określania ich parametrów, zmiany kolejności, przekształcania kanałów w niezależne obiekty i generowania łączonych obrazów z kilku kanałów.

Kontury palety zawiera listę wszystkich utworzonych konturów. Kiedy konwertujesz ścieżkę na zaznaczenie, jest ona używana do utworzenia ścieżki przycinającej.

Grafika wektorowa sztuki graficzne Fraktal sztuki graficzne Raster obraz... trzeci porządek. W ogólnie W tym przypadku równanie krzywej... można zapisać w formacie TIFF inteligencja o maskach (konturach) obrazów. ...

• Grafika do tworzenia stron internetowych we Flashu

  Zajęcia >> Informatyka

  ... grafika. Ogólny znany jest ten wektor sztuki graficzne zajmuje mniej miejsca niż dotychczas używane rastrowy sztuki graficzne... ale również rastrowy Obrazy. Za pomocą rastrowy grafika obraz jest opisany... w tym przypadku kod HTML mieszany do minimum ze względu na...

• Komputer sztuki graficzne (9)

  Ściągawka >> Informatyka, programowanie

  Dlatego często spotyka się terminy „WEKTOR”. SZTUKI GRAFICZNE” I " RASTER SZTUKI GRAFICZNE”. W pierwszym przypadku w celu minimalizacji wykonuje się odcinkowo liniowe... modele matematyczne elementów ogólny tom Informacja V model matematyczny obiekt M. Zatem...

Komputerowy obraz rastrowy jest reprezentowany jako prostokątna matryca, której każda komórka jest reprezentowana przez kolorową kropkę.

Obraz poddawany digitalizacji zostaje podzielony na tak maleńkie komórki, że ludzkie oko ich nie widzi, postrzegając cały obraz jako całość. Sama siatka została nazwana mapa rastrowa, a jego element jednostkowy nazywa się piksel.

Piksele są jak ziarna fotografii i przy znacznym powiększeniu stają się zauważalne. Mapa rastrowa to zbiór (tablica) trójek liczb: dwóch współrzędnych piksela na płaszczyźnie i jego koloru.

w odróżnieniu obrazy wektorowe, podczas tworzenia obiektów grafiki rastrowej nie stosuje się wzorów matematycznych, dlatego do syntezy obrazów rastrowych konieczne jest ustawienie rozdzielczości i wymiarów obrazu.

Korzystając z grafiki rastrowej, możesz odzwierciedlić i przekazać całą gamę odcieni i subtelnych efektów właściwych prawdziwemu obrazowi. Obraz rastrowy jest bliższy fotografii, pozwala dokładniej odtworzyć główne cechy fotografii: oświetlenie, przezroczystość i głębię ostrości.

Najczęściej obrazy rastrowe uzyskuje się poprzez skanowanie fotografii i innych obrazów za pomocą aparatu cyfrowego lub poprzez „przechwytywanie” klatki z wideo. Obrazy rastrowe można także uzyskać bezpośrednio w programach do grafiki rastrowej lub wektorowej poprzez konwersję obrazów wektorowych.

Istnieje wiele formatów plików grafiki rastrowej, a każdy z nich ma swój własny sposób kodowania informacji o obrazie. Podajemy cechy tylko najpopularniejszych formatów.

Z dużej liczby formatów pliki graficzne Tylko dwa są obecnie powszechnie używane w Internecie - GIF i JPEG. Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo.

formacie GIF

Popularny format GIF został opracowany przez CompuServe jako niezależny sprzęt komputerowy. Jest przeznaczony do przechowywania skompresowanych obrazów rastrowych. W jednym pliku tego formatu można zapisać kilka obrazów. Zazwyczaj ta funkcja służy do przechowywania animowanych obrazów (jako zestawu klatek).

Format GIF pozwala na nagranie obrazu „po linii” (z przeplotem), dzięki czemu mając tylko część pliku, można zobaczyć cały obraz, ale w niższej rozdzielczości. Ta funkcja jest szeroko stosowana w Internecie. Na początku widzisz obraz o przybliżonej rozdzielczości, a wraz z napływem nowych danych jego jakość poprawia się. Głównym ograniczeniem formatu GIF jest to, że kolorowy obraz może zawierać maksymalnie 256 kolorów. To zdecydowanie za mało do drukowania.

formacie JPEG

Format pliku JPEG ( Wspólna Grupa Ekspertów Fotograficznych - Wspólna Grupa Ekspertów ds. Fotografii) został opracowany przez C-Cube Microsystems as skuteczna metoda Przechowywanie obrazów o dużej głębi kolorów, np. powstałych w wyniku skanowania fotografii o wielu subtelnych (a czasem niezauważalnych) odcieniach kolorów.

Największą różnicą między JPEG a innymi formatami jest to, że używa JPEG Algorytm kompresji stratnej(nie jest to algorytm bezstratny).

Algorytm kompresji bezstratnej zachowuje informacje o obrazie, dzięki czemu zdekompresowany obraz dokładnie odpowiada oryginałowi. Kompresja stratna poświęca część informacji obrazu, aby uzyskać wyższy współczynnik kompresji.

Kompresja stosowana w formacie JPEG, nieodwracalnie zniekształca obraz. Nie jest to zauważalne, kiedy proste przeglądanie, ale staje się oczywiste przy kolejnych manipulacjach. Ale rozmiar pliku jest od 10 do 500 razy mniejszy niż BMP! Jeśli zdecydujesz się na nagranie obrazu w formacie JPEG, lepiej wykonać wszystkie niezbędne operacje przed pierwszym nagraniem pliku.

Porównanie GIF i JPEG

1. Format GIF jest wygodny podczas pracy z ręcznie rysowanymi obrazami.
2. Do przechowywania zdjęć i obrazów najlepiej nadaje się format JPEG duża ilość zabarwienie.
3. Format GIF służy do tworzenia animacji i obrazów z przezroczystym tłem.

Grafika wektorowa

Główny element logiczny grafika wektorowa jest obiekt geometryczny. Przyjmowane obiekty to proste kształty geometryczne (tzw. prymitywy - prostokąt, okrąg, elipsa, linia), kształty złożone lub kształty zbudowane z prymitywów, wypełnienia kolorem, w tym gradienty.

Zaletą grafiki wektorowej jest to, że kształt, kolor i położenie przestrzenne jej obiektów składowych można opisać za pomocą wzorów matematycznych.

Ważny obiekt grafika wektorowa to splajn. Splajn to krzywa, za pomocą której opisano jedno lub drugie figura geometryczna. Nowoczesne czcionki zbudowane są na splajnach Prawdziwy typ I Postscriptum.

Grafika wektorowa ma wiele zalet. Jest oszczędny pod względem miejsca na dysku potrzebnego do przechowywania obrazów: wynika to z faktu, że zapisywany jest nie sam obraz, a jedynie podstawowe dane, z których program każdorazowo odtwarza obraz. Ponadto opisanie charakterystyki kolorów prawie nie zwiększa rozmiaru pliku.

Obiekty grafiki wektorowej można łatwo przekształcać i modyfikować, co praktycznie nie ma wpływu na jakość obrazu. Skalowanie, obrót, krzywizna można zredukować do kilku trzech elementarne przemiany nad wektorami.

W tych obszarach grafiki, gdzie ważny ma zachowanie wyraźnych i wyraźnych konturów, na przykład w kompozycjach czcionek, przy tworzeniu logo itp. Niezbędne są programy wektorowe.

Grafika wektorowa może zawierać także fragmenty grafiki rastrowej: fragment staje się tym samym obiektem co wszystkie pozostałe (aczkolwiek ze znacznymi ograniczeniami w obróbce).

Ważną zaletą programów do grafiki wektorowej jest rozwinięty sposób integrowania obrazów i tekstu oraz ujednolicone podejście do nich. Dlatego programy do grafiki wektorowej są niezbędne w dziedzinie projektowania, rysunku technicznego, prac rysunkowych, graficznych i projektowych.

Jednak z drugiej strony grafika wektorowa może wydawać się zbyt sztywna, „sklejkowa”. Jest to naprawdę ograniczone w zakresie środków czysto obrazowych: tworzenie fotorealistycznych obrazów w programach do grafiki wektorowej jest prawie niemożliwe.

Poza tym wektorowa zasada opisu obrazu nie pozwala na automatyzację wprowadzania informacji graficznych, tak jak robi to skaner w przypadku grafiki bitmapowej.

W ostatnim czasie coraz większą popularnością cieszą się programy do modelowania 3D, także o charakterze wektorowym.

Programy te, wyposażone w zaawansowane techniki renderowania (śledzenie promieni, emisyjność), umożliwiają tworzenie fotorealistycznych obrazów rastrowych o dowolnej rozdzielczości z obiekty wektorowe przy umiarkowanym nakładzie czasu i wysiłku.