Характеристика растровой графики.

Термин растровая графика достаточно очевиден, если усвоить понятия, относящиеся к растровым изображениям. Растровые изображения напоминают лист клетчатой бумаги, на котором любая клетка закрашена либо черным, либо белым цветом, образуя в совокупности рисунок (рисунок 5.2) [6].

Рисунок 5.2. Пример получения растрового изображения

Основным элементом растрового изображения является пиксел (pixel). Под этим термином часто понимают несколько различных понятий: отдельный элемент растрового изображения, отдельная точка на экране монитора, отдельная точка на изображении, напечатанном принтером. Поэтому на практике эти понятия часто обозначают так:

- пиксел - отдельный элемент растрового изображения;

- видеопиксел - элемент изображения на экране монитора;

- точка - отдельная точка, создаваемая принтером или фотонаборным автоматом.

Растровое изображение – это совокупность пикселей. Каждый пиксел растрового изображения характеризуется координатами x и y и яркостью V (x, y) (для черно-белых изображений). Поскольку пикселы имеют дискретный характер, то их координаты - это дискретные величины, обычно целые или рациональные числа. В случае цветного изображения, каждый пиксел характеризуется координатами x и y, и тремя яркостями: яркостью красного, яркостью синего и яркостью зеленого цветов (VR, VB, VG). Комбинируя данные три цвета, можно получить большое количество различных оттенков.

Этим объясняется основная проблема при использовании растровых изображений - большие объемы данных. При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или сцена рок-концерта с обилием цвета и форм. Размер файла будет практически одинаковым. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с большими размерами оперативной памяти. Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры.

Отметим, что в случае, если хотя бы одна из характеристик изображения не является числом, то изображение относится к виду аналоговых. Примерами аналоговых изображений могут служить галограммы и фотографии. Для работы с такими изображениями существуют специальные методы, в частности, оптические преобразования. В ряде случаев аналоговые изображения переводят в цифровой вид. Эту задачу осуществляет обработка изображений (Image Processing).

Растр – это порядок расположения пикселей. На рисунке 5.2 изображен растр, элементами которого являются квадраты. Такой растр называется прямоугольным. Именно такие растры наиболее часто используются. Хотя возможно использование в качестве растрового элемента фигуры другой формы, но она должна соответствовать следующим требованиям:

- все фигуры должны быть одинаковые;

- все фигуры должны полностью покрывать плоскость без наезжания и дырок.

Наличие растра объясняет два недостатка растровых изображений. Первый недостаток связан с невозможностью увеличения растровых изображений для рассмотрения деталей. Увеличение изображения приводит к тому, что пиксели растра становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Во-вторых, при любых трансформациях: поворотах, наклонах и т. д. линии растра искажаются, а это приводит к тому, что четкие линии превращаются в «ступеньки», возможно исчезновение из рисунка мелких деталей и тонких линий, появление «муарового» узора или уменьшение резкости изображения (размытие).

Несмотря на ряд недостатков, растровая графика имеет ряд достоинств:

- каждый пиксел независим друг от друга;

- техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты);

- фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину и нерезкость, размытость и т. д.);

- форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение.